29/11/2022 par Administrateur de magasin de pétrole
Qu'est-ce qu'un fluide caloporteur ?
A fluide caloporteur Un fluide est défini comme un liquide ou un gaz participant au transfert de chaleur. Il joue un rôle d'intermédiaire essentiel pour le refroidissement en amont du processus, en transportant et en stockant l'énergie thermique, puis pour le chauffage en aval. Ces fluides précieux sont utilisés dans d'innombrables procédés et applications industriels nécessitant chauffage et refroidissement. Ils fonctionnent généralement en circuit fermé et continu. Par exemple, l'eau sert à refroidir les moteurs de véhicules, mais aussi à chauffer l'eau dans un système de chauffage central via des radiateurs.
Peut-on utiliser l'eau comme fluide caloporteur ?
L'eau est bien connue comme fluide caloporteur populaire en raison de son prix abordable, de sa capacité thermique élevée et de ses propriétés de transport favorables.
Cependant, la plage de températures utiles de l'eau est limitée par sa température de congélation inférieure à 0 °C et son point d'ébullition à des températures élevées, même si des additifs de type antigel peuvent aider à résoudre le problème du gel.
Fluides caloporteurs spécialement formulés
Aujourd'hui, de nombreux fluides caloporteurs spécifiques sont formulés et utilisés dans une vaste gamme d'applications. Des experts de premier plan en transfert de chaleur, tels que… Paratherm et Shell, entre autres, fabriquent des fluides pour des industries spécifiques en utilisant des additifs de pointe.
Pour les hautes températures, les fluides et huiles à base de silicone ou d'hydrocarbures synthétiques présentent une pression de vapeur plus faible. Les métaux et sels fondus peuvent également servir au stockage et au transfert de chaleur à haute température, là où les fluides organiques se dégradent. Des gaz comme la vapeur d'eau, l'argon, l'azote, l'hydrogène et l'hélium sont aussi utilisés comme fluides caloporteurs dans les applications où les liquides ne conviennent pas.
procédés industriels où un fluide caloporteur est une exigence essentielle
Fabrication de plastique
Dans l'industrie de la fabrication de plastique, des fluides caloporteurs de haute qualité sont nécessaires pour la polycondensation et la polymérisation du polyester, la production de fibres synthétiques, le traitement du nylon, ainsi que les opérations de moulage du PET.
fabrication de produits chimiques
Les fluides caloporteurs sont également essentiels pour plusieurs procédés de fabrication chimique, notamment l'alkylbenzène linéaire (LAB), l'anhydride phtalique (PA), le terphtalate de diméthyle (DMT), les alcools, les plastifiants, les oléfines et d'autres types de produits pétrochimiques.
transformation des aliments et des boissons
Ces fluides spécialement conçus offrent de nombreux avantages pour diverses applications de réfrigération, de congélation, de dégivrage et de déshumidification. Les transformateurs de fruits, les caves vinicoles et les laiteries peuvent tous utiliser ces fluides pour garantir le maintien de la température des produits pendant leur transformation.
Les brasseries utilisent des fluides caloporteurs pour assurer un fonctionnement fiable et durable en fournissant la réfrigération nécessaire ainsi que le refroidissement pour la phase secondaire de fermentation.
industrie pharmaceutique
Dans le secteur pharmaceutique, on a besoin de fluides caloporteurs à large plage de températures, car certaines réactions chimiques requièrent des températures élevées. Pour la cristallisation des produits finaux, il est souvent nécessaire de maintenir des températures exceptionnellement basses.
Traitement du gaz
Dans les opérations de traitement du gaz, l'élimination des impuretés est essentielle pour éviter des conséquences désastreuses. Par exemple, le gaz brut contient diverses impuretés telles que le CO₂, l'eau, le H₂S, ainsi que des composés organiques volatils. Ces impuretés doivent être extraites avant que les équipements de traitement puissent utiliser le gaz. Les fluides caloporteurs sont indispensables pour maintenir les températures adéquates à cette extraction.
Autres applications des fluides caloporteurs
Voici quelques autres exemples de procédés utilisant des fluides caloporteurs :
- Maintenir des températures extrêmement basses dans une chambre climatique ou une soufflerie
- Réaction exothermique lors du refroidissement d'un réacteur
- Utiliser l'énergie solaire pour produire de l'eau
Comprendre les différents types de fluides caloporteurs disponibles
Les fluides caloporteurs se répartissent généralement en trois catégories : les fluides basse température, moyenne température et haute température.
fluides caloporteurs à basse température
Généralement, les fluides à basse température sont utilisés dans la plage de températures inférieure à 0°C à 100°C.
Les huiles de silicone, les hydrocarbures et les saumures sont des exemples de fluides adaptés aux basses températures. En revanche, les glycols comme le propylène glycol, le bioglycol et l'éthylène glycol sont utilisés pour protéger du gel en dessous de 0 °C et, avec un additif approprié, peuvent être employés jusqu'à 176,6 °C.
Fluides caloporteurs à haute température
Les fluides haute température sont utilisés pour les applications où les températures dépassent 176,6 °C et peuvent atteindre 350 °C.
Les fluides caloporteurs étant essentiels à de nombreux processus importants, il est crucial que les fluides utilisés soient toujours de la plus haute qualité.
Caractéristiques souhaitables d'un fluide caloporteur
Bien que les qualités recherchées pour un fluide caloporteur varient en fonction de l'application spécifique pour laquelle il est choisi, certains attributs sont indispensables à tout produit de haute qualité.
faible viscosité
Les fluides caloporteurs doivent toujours présenter une faible viscosité. Des produits moins visqueux garantissent une circulation fluide et aisée, ce qui permet de réduire considérablement les coûts de pompage pour l'opérateur.
résistance à la corrosion
Le fluide caloporteur choisi ne doit en aucun cas corroder les parois des canalisations dans lesquelles il circule. Ainsi, les entreprises bénéficient de coûts de maintenance réduits pour leurs équipements et le nombre de canalisations à remplacer est considérablement diminué, ce qui réduit encore leurs dépenses d'exploitation.
conductivité et diffusivité thermiques élevées
Une diffusivité thermique et une conductivité thermique élevées sont également des qualités importantes qui augmentent efficacement le taux de transfert de chaleur à travers le fluide.
Large plage de températures de fonctionnement
Enfin, il est toujours préférable qu'un fluide caloporteur ait un point de congélation bas et un point d'ébullition élevé. Cela contribue à la stabilité du fluide dans la même phase lors des échanges thermiques.
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