Skip to main content

Development of fouling mitigation methodology at the heat exchanger design stage

Article Category

Article available in the folowing languages:

Désencrasser les industries

Poussés par des considérations environnementales et les coûts globaux de production, les usines et les fabricants d'échangeurs thermiques ont dû reconsidérer les performances et la conception de ces machines largement utilisées. Les considérations légales influant sur le contrôle de la pollution ont généré le besoin de produire des échangeurs thermiques plus efficaces, consommant moins de matériaux, réduisant l'utilisation de décapants, présentant un meilleur rendement et finalement une résistance plus grande à l'encrassement.

Énergie

L'encrassement est un processus au cours duquel les échangeurs thermiques perdent leurs qualités fonctionnelles du fait de la formation de polluants tels que des agents corrosifs, des produits chimiques, des effets de sédimentation et de cristallisation. Les échangeurs thermiques sont utilisés dans de nombreuses applications différentes, de la pasteurisation du lait au raffinage du pétrole et à la production de polymères. L'encrassement est un problème coûteux représentant plusieurs milliards d'euros par an. Dans la plupart des cas, les températures absolues, les débits, les temps de fonctionnement et d'autres aspects fonctionnels des échangeurs thermiques font l'objet d'une surveillance et d'un contrôle permanent. L'encrassement crée des déséquilibres au niveau de ces critères de fonctionnement essentiels ce qui porte préjudice au rendement et à la qualité du produit. L'encrassement lors de la pasteurisation du lait par exemple peut entraîner la destruction non pas totale, mais partielle des bactéries pathogènes. Par conséquent, il est extrêmement important de développer une méthodologie de réduction de l'encrassement si celle-ci peut améliorer les chiffres de la production comme le nombre d'heures supplémentaires, réduire les dépenses nécessaires à l'achat de produits de nettoyage et de décapants et ainsi réduire l'impact global sur l'environnement. Dans l'objectif du projet actuel, une méthodologie de ce type a été développée à partir d'un nouveau logiciel multifonctions assisté par ordinateur capable d'évaluer et d'atténuer l'encrassement. De plus, la méthodologie s'est également concentrée sur les problèmes de conception pour améliorer les performances et a permis de constater que dans de nombreux cas, l'encrassement de l'eau par exemple, de meilleurs matériaux de surface moins sensibles à l'encrassement présentent une adhésion de surface moindre et peuvent considérablement améliorer la production grâce à de meilleures capacités anti-corrosion. Outre le fait d'étudier des matériaux améliorés, cette méthodologie a également utilisé un modèle de fluide capable de décrire leurs caractéristiques de rhéologie et d'encrassement de même qu'elle a abordé les configurations géométriques de conception les rendant moins susceptibles de s'encrasser. Alors que la méthodologie a donné lieu à des améliorations générales comme une augmentation de 10% des niveaux de production, une réduction de la consommation d'énergie, d'eau et de produits décapants, les nombreux groupes ayant entrepris ce projet poursuivent leur travail de recherche et de développement.

Découvrir d’autres articles du même domaine d’application