Bibliographie & annexes
Quiz & test
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les principaux problèmes de fonctionnement d'échangeur de chaleur ont trait aux phénomènes d'encrassement, de corrosion, de vibrations et de tenue mécanique. L'encrassement et la corrosion restent les phénomènes les moins compris de l'industrie. Ils impactent le dimensionnement des appareils et leur durée de vie, et induisent des surcoûts (énergie, arrêt des installations). Les phénomènes vibratoires doivent être pris en compte dans le dimensionnement des échangeurs au même titre que les transferts de chaleur ou les pertes de charge. Les problèmes de tenue mécanique sont, pour les géométries les plus classiques, traités dans divers textes réglementaires basés sur la normalisation européenne. Enfin, le fonctionnement des échangeurs en régime transitoire peut répondre à de nouveaux types de fonctionnement (sources de chaleur intermittentes) ou tester leur capacité à subir des variations de régime.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleABSTRACT
Heat exchanger main operating problems are due to fouling, corrosion, vibration and mechanical strength phenomena. Corrosion and fouling remain the most misunderstood phenomena in the industrial field. They impact sizing and aging of the equipment, and induce overheads (energy, shutdowns). Vibration resistance must be taken into account in heat exchanger design together with heat transfer and pressure loss. Mechanical strength problems are, for most common geometries, solved by applying various regulatory texts based on European standardization. Finally, transient state in heat exchanger can deal with new kind of operation (unsteady heat sources) or check their ability to bear variable operating conditions.
Auteur(s)
-
Patrice CLÉMENT : Conseiller scientifique CEA/DRT/LITEN/DTS/LETH Grenoble
INTRODUCTION
Les principaux problèmes de fonctionnement rencontrés par les utilisateurs d'échangeur de chaleur ont trait aux phénomènes d'encrassement, de corrosion, de vibrations et de tenue mécanique.
L'encrassement et la corrosion restent les phénomènes les moins compris de l'industrie ; ils se traduisent par :
-
un surdimensionnement des appareils dans les bureaux d'études ;
-
une dépense d'énergie supplémentaire ;
-
le remplacement des appareils corrodés ;
-
des coûts d'arrêt des installations pour démontage et nettoyage.
Les phénomènes vibratoires doivent également être pris en compte dans le dimensionnement des échangeurs au même titre que les transferts de chaleur ou les pertes de charge. Une méthodologie permettant d'évaluer les vibrations induites par le fluide est détaillée dans le présent article.
Enfin, les problèmes de tenue mécanique sont, pour les géométries les plus classiques, traités dans divers textes réglementaires décrits succinctement en fin de l'article, de même qu'une normalisation européenne en matière d'essais qui s'est mise en place depuis les années 2000.
L'ensemble Échangeurs de chaleur fait l'objet de plusieurs articles :
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
vibrations Encrassement Corrosion Réglementation Chauffage Refroidissement mécanique des fluides Chimie des fluides Interactions fluide-paroi
KEYWORDS
vibrations | fouling | corrosion | standards and codes | heating | cooling | fluids mechanics | fluids chemical | fluid-wall interactions
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Thermique pour l’industrie
(37 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Conclusion
En anglais
4. Aspects réglementaires
4.1 Applications de la réglementation sur les appareils à pression
D'une manière générale, les échangeurs thermiques sont des appareils composés de deux capacités distinctes séparées l'une de l'autre par une cloison conductrice de la chaleur, de forme plus ou moins complexe, souvent tubulaire, offrant au passage de la chaleur une étendue aussi grande que possible et activant la convection.
La réglementation sur les appareils à pression qui s'applique aux échangeurs de chaleur n'est pas sensiblement différente de celle à laquelle sont soumis les autres appareils à pression composés d'une seule enceinte. Le primaire et le secondaire des échangeurs sont soumis indépendamment l'un de l'autre à la réglementation. À cet égard, il convient de noter que le primaire et le secondaire d'un échangeur peuvent fort bien être soumis à des règlements différents.
En d'autres termes, les dispositions réglementaires s'appliquent à chacune des capacités d'un échangeur et non pas globalement à l'appareil dans son ensemble ; il arrive d'ailleurs qu'une seule de ces capacités, le primaire ou le secondaire, soit soumise à la réglementation.
Dans sa forme actuelle, cette réglementation sur les appareils à pression découle de la directive européenne « équipements sous pression » DESP 97/23/CE du 29 mai 1997 et remplace les anciennes réglementations françaises qui s'appuyaient sur la loi du 28 octobre 1943 modifiée le 23 février 1960. Cette directive européenne a été transposée dans la réglementation française par le décret no 99-1046 du 13/12/1999 modifié successivement par les arrêtés ministériels du 15/03/2000, du 30/03/2005 puis du 31/01/2011.
HAUT DE PAGE4.1.1 Classification des équipements
Trois facteurs principaux sont à prendre en compte pour déterminer la classification d'un équipement :
-
le type d'équipement (récipient, tuyauterie, accessoire sous pression, accessoire de sécurité) défini dans l'article 1 de la directive ;
-
la nature physique du fluide contenu : gaz, liquide, ou vapeur ;
-
la dangerosité du fluide contenu : fluide dangereux...
L'expertise technique et scientifique de référence
TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :
Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.
Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.
de Techniques de l’Ingénieur ! Acheter le module
Cet article fait partie de l’offre
Thermique pour l’industrie
(37 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Aspects réglementaires
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DEMASLE (H.), MERCIER (P.), TOCHON (P.) - Guide de l'encrassement des échangeurs de chaleur. - Édition GRETH (2007).
-
(2) - EPSTEIN (N.) - Fouling in heat exchangers. Fouling of heat transfer equipment. - Éd. Somerscales EFC, KNUDSEN (J.G.), Hemisphere Washington, DC, p. 701 (1981).
-
(3) - GUDMUNSSON (J.S.) - Particulate fouling. - Idem, p. 357.
-
(4) - EPSTEIN (N.) - Fouling : technical aspects. - Idem, p. 31.
-
(5) - NALCO - Water handbook. - Éd. McGraw-Hill Book Company (2009).
-
(6) - Société DEGREMONT - Mémento technique de l'eau. - Éditions Lavoisier (2005).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Heat Exchanger Fouling and Cleaning VII , Schladming, Austria, 14-19 juin (2009) – A lieu tous les deux ans.
HAUT DE PAGE
Normes européennes
NF EN 247 (12-97), Échangeurs thermiques. Terminologie Ce document donne une terminologie des échangeurs thermiques permettant des termes cohérents. Elle a été établie à partir d'une analyse des critères fondamentaux relatifs à la conception, la réalisation et le mode d'exploitation des échangeurs thermiques
NF EN 305 (11-97), Échangeurs thermiques. Définition de la performance des échangeurs thermiques et procédure générale d'essai pour la détermination de la performance de tous les échangeurs thermiques Ce document donne les termes généraux et la méthodologie de calcul à utiliser pour déterminer les caractéristiques de performances des échangeurs thermiques. Il inclut des considérations théoriques et un...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Thermique pour l’industrie
(37 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Thermique pour l’industrie
(37 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
