Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
La majorité des activités industrielles est à l'origine de production de chaleur, soit par action mécanique, soit par réaction chimique. Le refroidissement des produits, des matériels et des installations industrielles est donc en permanence nécessaire, dans le but de conserver leur qualité, leur rendement ou même leur intégrité. Dans un grand nombre de cas, le refroidissement sera assuré par un échange avec le milieu environnant en utilisant de l'eau ou de l'air. Cet article s'intéresse particulièrement au cas du refroidissement par air atmosphérique, effectué grâce à un échangeur en circuit direct intitulé « aéroréfrigérant ». Le principe de fonctionnement, l'état actuel des techniques, les méthodes de dimensionnement et la mise en œuvre des dispositifs sont ainsi largement détaillés.
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Most industrial activities generate heat, either through mechanical action or through chemical reaction. The permanent cooling of products, materials and industrial installations is therefore necessary in order to preserve their quality, yield and even their integrity. In most cases, the cooling process is achieved via an exchange with the environment by means of water or air. This article mainly focuses on the case of atmospheric air cooling carried out via an exchanger in direct circuit called "aerorefrigerant". The functioning principle, current techniques, dimensioning methods and implementation of the devises are thus extensively detailed.
Auteur(s)
-
Renaud FEIDT : Ingénieur thermique énergétique polytech Nantes - Responsable technique adjoint, Département Produit Société GEA Batignolles Technologies thermiques
INTRODUCTION
Des sociétés primitives à nos jours, les activités humaines ont toujours été à l'origine d'émission de chaleur qu'il a fallu évacuer vers des milieux plus froids.
L'avènement des transports et les développements industriels des derniers siècles ont encore accéléré la nécessité d'échanger de la chaleur avec l'environnement pour assurer la pérennité et l'efficacité de fonctionnement d"installations de plus en plus complexes.
Les deux principaux milieux ambiants ainsi exploités pour du refroidissement sont :
-
l'eau des rivières, lacs et mers ;
-
l'air atmosphérique.
Dans ce dossier, nous ne nous intéressons qu'aux dispositifs d'échange avec l'air atmosphérique aussi appelés aéroréfrigérants.
Les aéroréfrigérants sont utilisés aussi bien dans les raffineries de pétrole que dans l'automobile pour le refroidissement du moteur par exemple. Ne sont concernés ici que les applications industrielles nécessitant des aéroréfrigérants de moyenne puissance (de 1 à plusieurs centaines de mégawatts).
L'aéroréfrigérant, faisant partie d'un ensemble industriel, ses caractéristiques doivent, évidemment, être déterminées de manière à satisfaire les contraintes techniques liées à l'installation à laquelle il appartient, en particulier :
-
la nature et le débit de fluide à refroidir ;
-
la puissance thermique à évacuer ;
-
les températures d'entrée et de sortie du fluide à refroidir ;
-
l'espace disponible et le voisinage (niveau de bruit...).
Afin de guider le choix de l'ingénieur parmi les systèmes de refroidissement atmosphérique, ce dossier présente pour l'aéroréfrigérant direct sec :
-
le principe de fonctionnement ;
-
l'état de la technique ;
-
les principes de dimensionnement ;
-
des conseils d'installation, de mise en service et d"exploitation.
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Dimensionnement2. État de la technique
2.1 Bancs
Les réfrigérants industriels, tels que les aéroréfrigérants directs secs, sont des appareils de capacité moyenne (1 MW) ou importante (jusqu'à 300 MW) caractérisés principalement pas leur encombrement qui nécessite une mise en place sur site des différents éléments livrés démontés.
Les aéroréfrigérants peuvent être constitués d'une seule unité pour les débits d'air faibles et moyens (60 m3/s) et de plusieurs unités accolées pour les gros débits d'air (jusqu'à 15 000 m3/s).
Le regroupement de plusieurs aéroréfrigérants accolés est appelé banc (figure 3). Des appareils destinés à plusieurs cas de fonctionnement ou différents services peuvent être installés sur un même banc.
Chaque appareil est référencé par un numéro d'item qui correspond au dimensionnement calculé suivant les caractéristiques de fonctionnement imposées par le client.
HAUT DE PAGE2.2 Baies aéroréfrigérantes
Une baie aéroréfrigérante est constituée essentiellement (figure 4) :
-
des faisceaux échangeurs ;
-
des groupes de ventilation mécanique entrainés par un moteur ;
-
d'une transmission réductrice reliant le moteur au ventilateur ;
-
des pièces de tôlerie composant la transition et l'anneau ;
-
d'une charpente métallique.
Afin de s'adapter aux contraintes d'encombrement du client ou afin de mieux s'intégrer sur un site existant, plusieurs configurations peuvent être envisagées pour une baie aéroréfrigérante (figure 5).
HAUT DE PAGE2.3 Ventilation
Deux...
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BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Soudage à l'arc – Soudages semi-automatique et automatique (MIG et MAG).
-
Soudage par faisceaux à haute énergie : faisceau d'électrons et laser.
-
Notions de transfert thermique par convection.
-
Convection thermique et massique....
Xace module aéroréfrigérant du Xchanger http://www.htri.net
Suite produit par le Heat Transfer Research Institute
ACOL produit par le HTFS d'AspenTech https://www.aspentech.com/en/products/pages/aspen-htfs-research-network
HAUT DE PAGE2.1 Principaux codes nationaux et internationaux
ASME (American Society of Mechanical Engineer) Section VII – Division 1 – Appendix 13.
CODAP Code français de construction des appareils à pression.
BS (British Standard) Code...
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