Échangeur de chaleur

ÉCHANGEUR DE CHALEUR QUESTIONS ET RÉPONSES Qu’est-ce que un échangeur de chaleur? Un échangeur de chaleur est un appareil dont la fonction est de transférer de l’énergie thermique d’un élément à un autre, de refroidir et de chauffer. Ces éléments peuvent être des gaz, des liquides ou des solides et, en fonction de leurs caractéristiques, dans le but d’optimiser l’efficacité du processus de transfert de chaleur, la construction des échangeurs de chaleur peut varier. A quoi sert un échangeur de chaleur? Un échangeur de chaleur facilite le transfert d’énergie thermique, refroidissant et chauffant différents éléments parmi lesquels on peut trouver des fluides, des gaz et des solides. Cette fonction est particulièrement utile dans les processus industriels tels que le séchage, la pasteurisation, l’évaporation, la réfrigération ou la distillation. De même, il sert également à récupérer l’énergie résiduelle, à contrôler la température ambiante et à refroidir les moteurs. Quelles industries utilisent des échangeurs de chaleur? Le traitement thermique des échangeurs de chaleur est essentiel pour de nombreux processus dans les secteurs de l’énergie, de l’alimentation, de la chimie, du sucre, du verre, de l’automobile, du papier, de la pharmacie, du séchage des matériaux, du textile, du pétrole, du gaz, de la métallurgie, des centres de données et de l’électronique. On retrouve également des échangeurs de chaleur dans d’autres domaines comme l’agroalimentaire et le tertiaire. Comme fonctionne un échangeur de chaleur? Un échangeur de chaleur se caractérise par le fait qu’il comporte deux sections, dans chacune desquelles circule un élément qui peut être fluide, gazeux ou solide. Ces sections sont séparées par l’épaisseur d’un tube ou d’une plaque à travers laquelle la chaleur est transférée d’un côté à l’autre sans que les flux ne se mélangent. Pour que l’énergie thermique soit transférée, il doit y avoir un certain différentiel de température entre les flux et les matériaux sélectionnés doivent être conducteurs. C’est pourquoi les échangeurs de chaleur sont souvent réalisés en cuivre, en aluminium, en acier, en acier inoxydable, en titane ou en cupro-nickel, à la fois pour maximiser le coefficient d’échange thermique et aussi pour s’adapter aux différentes particularités que peut avoir chaque élément. Le choix de la construction de l’échangeur de chaleur est directement lié aux conditions de travail. Quels types d’échangeurs de chaleur existe-t-il? Les échangeurs de chaleur peuvent être fabriqués selon des constructions très différentes, parmi lesquelles nous soulignons : 1. Échangeurs à tubes. Échangeur à tube lisse, sans ailettes. Échangeur à tube et ailettes continues. Échangeur à tube et ailettes helicoïdales. 2. Échangeurs à plaques. Échangeurs à plaques pillow. Échangeur à plaques à flux croisés. Échangeur à plaques amovibles. Échanegur à plaques soudées. 3. Échangeurs multitubulaires. Échangeurs double tube ou échangeurs tubes concentriques. Échangeur à tubes et calandres. Quelle est l’efficacité d’un échangeur de chaleur? Un échangeur de chaleur est un appareil passif, c’est-à-dire qu’il ne génère ni chaleur ni froid par lui-même. La même conception peut offrir différents niveaux d’efficacité selon les conditions dans lesquelles nous la faisons fonctionner. Parmi les conditions de travail, on retrouve des notions telles que la typologie des fluides, les débits, les températures, l’humidité absolue ou les facteurs d’encrassement. Une fois que l’utilisateur a défini l’objectif, par exemple atteindre une certaine puissance ou une certaine température en sortie de fluide, le bureau technique a pour objectif de trouver la construction qui optimise le rendement de l’échangeur thermique. Où peut-on acheter un échangeur de chaleur? Chaque installation ayant ses propres singularités, afin d’optimiser l’efficacité de chaque installation, les échangeurs de chaleur doivent être conçus et fabriqués sur mesure. C’est pourquoi nous vous recommandons de contacter un spécialiste qui saura vous guider dans la sélection et l’acquisition de ces appareils. Nous vous encourageons à visiter notre site et à nous contacter, notre bureau technique hautement spécialisé en échangeurs de chaleur saura vous guider.

Échangeurs de chaleur dans l’industrie de l’énergie

INDUSTRIE DE L’ENERGIE ECHANGEURS DE CHALEUR POUR L’OPTIMISATION DE L’ENERGIE Les échangeurs de chaleur sont un produit très important dans l’optimisation des processus de transformation d’énergie, qu’il s’agisse de centrales thermiques, de centrales nucléaires ou de centrales hydroélectriques, entre autres. Approfondissons les singularités de chacun de ces systèmes ci-dessous : 1. Dans les centrales thermiques, les échangeurs de chaleur sont utilisés pour transférer la chaleur générée par les combustibles fossiles tels que le charbon, le pétrole ou le gaz vers un fluide tel que l’eau surchauffée ou la vapeur. Ce fluide atteint des pressions élevées et entraîne une turbine qui génère de l’électricité. Lorsque le fluide entraîne la turbine, il se refroidit et nous le condensons à l’aide d’un nouvel échangeur de chaleur que nous appelons un condenseur. Une fois condensé, nous réutilisons le fluide pour le chauffer avec une combustion fossile et générer à nouveau de l’énergie. Dans les centrales thermiques, nous pourrions trouver des centrales de cogénération qui, en plus de produire de la chaleur, génèrent de l’électricité, ainsi que des centrales de trigénération qui, en plus de produire de la chaleur et de l’électricité, génèrent de l’énergie de réfrigération, ce qui implique une plus grande efficacité énergétique et durabilité. 2. Dans les centrales nucléaires, les échangeurs de chaleur sont indispensables pour contrôler la température du réacteur à l’aide d’un fluide de refroidissement. Le fluide caloporteur absorbe la chaleur et la transmet à un générateur de vapeur qui va convertir l’énergie en électricité. Ce liquide de refroidissement, une fois refroidi, reviendra au départ pour recommencer le processus. Au-delà de cet aspect de fonctionnement, les échangeurs de chaleur sont également utilisés en préventif dans les moteurs diesel dans le but de contrôler un éventuel arrêt électrique. Il existe de nombreux autres modèles de génération d’énergie, tous avec des singularités très particulières que nous analyserons dans d’autres articles. Au-delà des coups de pinceaux explicatifs que nous avons effectués, tous les projets nécessitent une analyse approfondie et une équipe professionnelle très expérimentée. Si vous avez des besoins, contactez-nous, nous sommes à votre disposition.

Échangeurs de chaleur pour produire de la glace

ECHANGEUR DE CHALEUR POUR PRODUIRE DE LA GLACE SYSTEME D’ECONOMIE D’ENERGIE INTELLIGENT Certains processus de production et de grands systèmes de conditionnement nécessitent des quantités importantes de froid. Traditionnellement, cela implique la nécessité d’installer des équipements de réfrigération de forte puissance avec le coût d’achat, le coût énergétique et le coût de maintenance qui en découlent. L’échangeur de chaleur I-SNAKE produit et stocke des couronnes de glace autour de lui pendant les heures de moindre demande énergétique, par exemple la nuit. Cela permet que, pendant les heures de fonctionnement, généralement les créneaux diurnes où le coût énergétique est le plus cher, nous disposions d’une importante source de refroidissement supplémentaire, produite à faible coût et, par conséquent, nous pouvons atteindre les mêmes performances avec des machines de moindre énergie capacité. Parmi les produits qui peuvent être particulièrement intéressants pour cette application on trouve : 1. Échangeur de chaleur à plaques coussinées. 2. Échangeur de chaleur à tubes lisses. 3. Chemise froide. 4. Producteur de glace.

Économiseur industriel

ECONOMIZEUR SERRES ET FERMES Les récupérateurs de chaleur sont importants dans de nombreux domaines et l’un d’eux est les serres et les fermes. Dans ce domaine, nous travaillons en deux blocs principaux : 1. Le premier bloc fait référence au traitement de l’eau pour la croissance hydroponique des tomates, laitues, poivrons, fraises, etc. Une solution consiste à chauffer l’eau dans le canal avant qu’elle ne soit distribuée aux plantes au moyen de tubes à ailettes. Ces systèmes d’échange de chaleur peuvent être alimentés avec des ailettes en spirale ou des ailettes continues dans le même sens que les tubes. Cette technologie homogénéise la chaleur dans toutes les plantes et facilite son contrôle. Une autre solution est le chauffage de l’air par des gaines supérieures où BOIXAC fournit les échangeurs à ailettes qui chauffent l’air de la serre. Ces échangeurs peuvent inclure plusieurs accessoires tels que des ventilateurs et des commandes. 2. Le deuxième bloc fait référence à la technologie qui enrichit l’environnement et ainsi augmente l’activité photosynthétique. Pour ce faire, nous réutilisons l’excès de chaleur des gaz d’échappement via les récupérateurs de chaleur ECOND, AIRY ou GASY. Ces équipements d’échange de chaleur sont sélectionnés en fonction des fluides primaires et secondaires, de plus, les matériaux sont également choisis en fonction des besoins spécifiques de chaque installation. Solutions sur mesure pour l’optimisation dans les serres et les fermes.

Filtres de traitement d’air

FILTRES DE TRAITEMENT D’AIR CLASSIFICATION DES FILTRES A AIR Les filtres pour le traitement de l’air sont indispensables pour maintenir sa qualité et prendre soin de la santé des êtres vivants. Tout comme nous accordons une importance particulière aux aliments et aux boissons que nous consommons, il faut savoir que l’être humain respire près de 0,7 kg d’air par heure, devenant ainsi un facteur d’une importance vitale pour notre bien-être. L’air est composé de particules (sel, pollen, fibres,…) et de gaz (N2, O3, O2, CO2, SO2,…), souvent imperceptibles à l’œil humain, qui peuvent avoir différentes caractéristiques comme le poids , taille, vitesses, etc. Bien que notre système respiratoire filtre ces particules, comme elles sont plus petites elles pénètrent plus facilement dans notre corps, par exemple des particules de 10 µm resteraient approximativement dans les voies respiratoires, tandis que des particules de 2,5 µm atteindraient les poumons, des particules de 1 µm pourraient entrer la circulation sanguine et les particules de 0,1 µm pourraient traverser la membrane cellulaire. Selon les informations fournies par Camfil lors du Pharmaceutical Solutions Day, 99,9% des particules en suspension dans l’air ont un diamètre inférieur à 1 µm et, comme publié dans le manuel ASHRAE, dans ces tailles de particules, on trouverait des particules de diesel, des vapeurs d’huile, des fumées de tabac, de l’amiante et les bactéries, entre autres. De ce fait, sa maîtrise est essentielle notamment dans des domaines tels que la santé, l’agroalimentaire ou l’industrie pharmaceutique. On retrouve ensuite le classement synthétisé des différents filtres selon la norme ISO 29463 et la norme EN 1822:2009 : Groupe Classe EN1822 et EN16890 Classe ISO29463 Application Valeur intégrale Valeur locale % efic. % pén. % efic. % pén. PRE G1 – Préfiltre, insectes, fibres, poussière, sable n/a n/a – – PRE G2 – Préfiltre, insectes, fibres, poussière, sable n/a n/a – – PRE G3 – Préfiltre, insectes, fibres, poussière, sable n/a n/a – – PRE G4 – Préfiltre, insectes, fibres, poussière, sable n/a n/a – – – M5 – Ateliers, usines, entrepôts n/a n/a – – – M6 – Bureaux, entrepôts, préfiltre E10 et E11 n/a n/a – – – F7 – Centre de données, hôpitaux, préfiltre H12 à H14 n/a n/a – – – F8 – Centre de données, hôpitaux, préfiltre H12 à H14 n/a n/a – – – F9 – Centre de données, hôpitaux, préfiltre H12 à H14 n/a n/a – – EPA E10 – Alimentaire, pharmaceutique 85 15 – – EPA E11 ISO 15 e 20 E Alimentaire, pharmaceutique 95 5 – – EPA E12 ISO 25 e 30 E Alimentaire, chambres propres 99,5 0,5 – – HEPA H13 ISO 35 e 40 H Nucléaire, milieux stériles, pharmaceutique 99,95 0,05 99,75 0,25 HEPA H14 ISO 45 H e 50 U Électronique, pharmaceutique 99,995 0,005 99,975 0,025 ULPA U15 ISO 55 e 60 U Électronique, pharmaceutique 99,9995 0,0005 99,9975 0,0025 ULPA U15 ISO 55 e 60 U Électronique, pharmaceutique 99,99995 0,00005 99,99975 0,00025 ULPA U17 ISO 75 U Laboratoire, pharmaceutique 99,999995 0,000005 99,9999 0,0001 L’un des facteurs caractéristiques des filtres à air est que, puisqu’il s’agit d’un élément situé au milieu du flux d’air (dans les systèmes HVAC, les unités de traitement de l’air, les boîtes d’impulsion, les boîtes d’extraction d’air ou les purificateurs d’air), impliquent une perte de charge qui , avec un plus grand degré de filtrage, cela peut augmenter considérablement avec le coût énergétique qui en résulte. Pour cette raison, le choix du type de filtre, au-delà de l’efficacité, doit également être évalué en termes de rendement, de résistance et de durée de vie. Contactez-nous et nous vous aiderons à sélectionner votre système de filtrage.

Recuperation de chaleur industrielle

RECUPERATION DE CHALEUR INDUSTRIELLE L’ENERGIE LA PLUS VERTE, OPTIMALE ET DURABLE Chez BOIXAC, nous avons eu l’honneur d’être invités et de participer au podcast Con G de Geo, qui vise à rapprocher l’ingénierie du développement par la durabilité, par les énergies renouvelables, l’optimisation énergétique et l’utilisation efficace des ressources. Vous trouverez ensuite la transcription avec notre contribution et nous vous encourageons à nous écouter via le lien suivant. « En décembre 2019, ce que nous appelons le Green Deal européen a été approuvé, qui vise à atteindre la neutralité climatique d’ici 2050. Pour ce faire, un barème a été fait avec les différentes actions à mener et, l’une des étapes sur lesquelles nous s’arrêtera et nous analyserons si nous avons fait nos devoirs, c’est en 2030. En plus d’inclure des aspects tels que la récupération de la biodiversité, l’amélioration du bien-être animal ou la promotion de la gestion durable des forêts, trois aspects influencent directement le domaine de l’énergie:  – Etablir une part minimale d’énergies renouvelables de 40%. – Améliorer l’efficacité énergétique de 36 à 39%. – Réduire les émissions de gaz à effet de serre de 55%. Tous ces aspects sont importants pour trouver une solution à l’urgence climatique mais, chez BOIXAC, nous comprenons que si la population mondiale continue d’augmenter, par exemple, seulement en Espagne est prévu une augmentation du 2% dans les 15 prochaines années, au-delà de l’utilisation des énergies renouvelables, la durabilité passe par le changement de la consommation et l’optimisation des ressources. En ce sens, étant donné que l’industrie espagnole consomme environ 31% de l’énergie totale, sa modernisation et son optimisation sont l’une des clés de notre avenir. Quand on longe l’autoroute, à perte de vue, on voit des usines qui ont besoin d’énergie pour leurs processus, que ce soit par exemple pour chauffer les eaux usées et ainsi faciliter la digestion biologique des boues, sécher le ciment pour sa bonne conservation, augmenter le CO2 dans les serres pour augmenter le taux de photosynthèse, refroidir les aliments comme les bonbonnes pour le modelage, etc. Tous les processus qui doivent chauffer ou refroidir nécessitent de l’énergie, et l’énergie maintient un équilibre. En fait, la chaleur est le transfert d’énergie d’une zone de température élevée vers une autre zone de température plus basse. Si, par exemple, nous regardons ce qui se passe dans nos maisons lorsque nous allumons la climatisation, nous verrons cet équilibre. Pendant que l’unité intérieure souffle de l’air frais, l’unité extérieure souffle l’excès de chaleur. A partir de ce bilan énergétique, on voit qu’un certain renouvellement de l’air intérieur est nécessaire pour maintenir sa qualité. Pour ce renouvellement nous prenons l’air extérieur et le refroidissons ou le réchauffons en fonction de chaque besoin. En même temps que nous introduisons l’air neuf, nous devons expulser l’excès d’air de l’intérieur pour que le nouveau puisse s’adapter et c’est là que nous intervenons avec la récupération de chaleur. Si nous faisons un saut de nos maisons à l’industrie et imaginons, par exemple, que l’air extérieur est à 20°C et que nous voulons le chauffer pour qu’il atteigne 80°C à l’intérieur, par exemple, dans un séchoir où nous devons extraire l’humidité. Ici, nous avons apparemment besoin d’équipements capables d’augmenter la température de l’air de 60°C, de 20 à 80°C. Cependant, il existe une autre option plus intelligente, moins chère et plus durable. Lorsque nous prenons cet air de l’extérieur à 20ºC et que nous voulons le chauffer pour l’introduire dans une chambre, le même flux d’air qui était à l’intérieur à 80ºC sera expulsé. Grâce à un système de récupération de chaleur, nous faisons croiser ces deux flux d’air sans se mélanger grâce à un système dit de flux croisés. Nous ne mélangeons pas ces flux afin de maintenir la qualité de l’air préalablement filtré, mais nous extrayons la chaleur du flux d’air sortant et la transférons au flux d’air entrant. Avec ce système, nous atteignons deux objectifs; 1. L’air froid que nous introduisons augmentera en température, de sorte que l’équipement que nous utilisons pour le chauffer, souvent des chaudières, pourra fonctionner de manière plus détendue, en consommant moins d’énergie et, par conséquent, en économisant et en étant plus durable. 2. L’air chaud que nous expulsons abaissera notablement sa température, ressemblant à la température ambiante et, par conséquent, nous serons encore plus durables. La technologie des récupérateurs de chaleur peut changer selon l’application et le fabricant, mais, comme nous l’avons vu, elle repose sur le perfectionnement des filtres pour offrir une qualité d’air correcte, des ventilateurs pour obtenir une circulation de l’air avec une consommation d’électricité la plus baisse possible et les récupérateurs d’énergie qui sont le cœur qui permettent la magie des échanges thermiques. Ici, vous pouvez ajouter d’autres valeurs ajoutées telles que le contrôle ou l’isolement. Dans notre cas particulier, chez BOIXAC, nous sommes spécialisés dans les échangeurs de chaleur industriels et, tout comme il est important de travailler à l’amélioration des techniques de ventilation et de filtrage, les échangeurs évoluent également pour proposer des solutions résistantes aux ambiances corrosives, aux hautes pressions et températures jusqu’à 950ºC, avec des tubes aplatis pour réduire les pertes de charge et des constructions compactes qui atteignent actuellement des niveaux d’efficacité de plus de 80%. Dans le domaine industriel, les applications présentent de nombreuses singularités telles que les fluides, les viscosités, les pressions, les températures, les matériaux, les coefficients d’encrassement, etc. C’est pourquoi chaque projet est étudié en détail pour optimiser sa construction et atteindre ainsi les objectifs d’efficacité énergétique, de durabilité et d’économies nécessaires au progrès industriel. »