INFORMATIONS TECHNIQUE QN 2013

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1 INFORMATIONS TECHNIQUE QN 2013 Systèmes de refroidissement CALDYN Apparatebau GmbH

2 PRINCIPE Les installations de refroidissement utilisent des appareils d atomisation pour générer de fines gouttelettes d eau. Ces gouttelettes s évaporent en utilisant la chaleur dégagée par le rejet de gaz. Un fonctionnement sûr du refroidisseur nécessite une évaporation complète des gouttelettes d eau tout en assurant une faible variation de température à la sortie du refroidisseur. Les éléments importants à prendre en compte dans la conception d un système de refroidissement sont: le système d atomisation les conditions de circulation de gaz le système de contrôle Caldyn bénéficie d une expérience de plus de 30 ans en matière de conception, ingénierie, installation et suivi de fonctionnement des systèmes de refroidissement. Caldyn a déjà livré plus de 200 systèmes de refroidissement à travers le monde dans: l industrie chimique centrales électriques l'industrie du cuivre incinérateurs aciéries cimenteries l'industrie du recyclage du zinc LE SYSTEME D ATOMISATION Le principe d atomisation de Caldyn permet de générer des gouttelettes présentant une distribution de taille bien définie pour une faible consommation en énergie. Le débit en eau est entièrement contrôlé de zéro au maximum de débit prévu. L angle d atomisation pour des buses standards de Caldyn est de 15. C est pourquoi les systèmes de refroidissement peuvent être montés dans des canaux très petits. En utilisant un orifice avec buses multiples, l angle d atomisation peut être réglé pour une adaptation optimale à la section de passage de la tour de refroidissement. Du fait du principe d atomisation mis en oeuvre, les buses Caldyn fonctionnent avec de faibles vitesses de circulation et ont une section de passage minimum suffisamment large pour éviter le colmatage. Ainsi, dans les systèmes Caldyn il est possible d utiliser de l eau industrielle comme liquide de refroidissement. La durée de refroidissement est proportionnelle au carré du diamètre maximum des gouttelettes pulvérisées. C est la raison pour laquelle de petites différences dans la qualité de la pulvérisation peuvent entraîner des performances inattendues du système de refroidissement. En appuis de la modélisation et des études théoriques, des mesures détaillées ont été effectuées dans le département test de Caldyn avec un analyseur de particules à phase doppler (PDPA). Distribution de la taille des gouttelettes et des vitesses mesurées avec le PDPA Transmetteur laser PDPA Analyse de la distribution de vitesse des gouttelettes Protocole de mesure Fonctionnement d un système de refroidissement (6 lances, diamètre de la tour : 5 mètres, atomisation d eau : 30 tonnes/h) Les programmes informatiques de Caldyn pour la conception des refroidisseurs sont basés à la fois sur des analyses théoriques et sur des expériences de laboratoire et de terrain.

3 CONDITIONS DE CIRCULATION DE GAZ Le débit des gaz doit être uniforme et parallèle à l axe de la tour de refroidissement, sans quoi les gouttelettes d eau risquent de toucher les parois de la tour avant d être complètement vaporisées. Ceci pourrait entraîner des accumulations locales dépendant des caractéristiques des poussières présentes et de la température du gaz. Si nécessaire, Caldyn peut concevoir et installer des stabilisateurs d écoulement pour générer des conditions de flux de gaz uniformes et parallèles. LE SYSTEME DE CONTROLE Les variations de température de sortie peuvent être réduites à un écart de plus ou moins 5 C par un contrôle optimal à l aide de sondes de températures, de régulateurs de températures et du système d injection d eau. Une vaporisation complète lors de conditions de fonctionnement à faibles températures d entrée de gaz, nécessite une pulvérisation de qualité particulièrement soignée. Conduite circulaire avec lances d atomisation et vannes Tour de refroidissement avec stabilisateur de flux L utilisation de stabilisateurs d écoulement réduit les besoins et les temps de maintenance pour le nettoyage des parois de la tour, en particulier en cas de fortes concentrations en poussières. L'armoire électrique monté sur le châssis des lignes de régulation C est pourquoi, dans les systèmes de refroidissement Caldyn, des contrôleurs spéciaux installés sur la ligne d air comprimé, en amont des lances, maintiennent un débit d air constant. Ceci conduit à un débit rouge=temp. d entrée / vert=temp. de sortie / bleu=débit d eau spécifique plus important en cas de fonctionnement à débit partiel de gaz. Ainsi, une utilisation fiable du système de refroidissement est assurée dans la plage de régulation pendant les phases de mise en route et d arrêt. Lorsque que le système utilise plus d une lance d atomisation, des régulateurs équilibrent la circulation d eau vers les différentes lances automatiquement. La création de zones à différentes températures dans le courant de gaz, qui pourrait résulter de différence de débit d eau entre les lances, est ainsi évitée. 5 min 100 C Stabilisateur de flux MULTIWIR Températures d entrée et de sortie et débit d eau

4 Fumées Air comprimé Air d instrument. Eau Poussières Schéma de principe

5 Emballage d un système de refroidissement avec conduite circulaire Lignes de régulation monté dans l'armoire pour protection contre la poussière Station de pompage, lignes de régulation d eau et d air comprimé avec armoire électrique Station de pompage et lignes de régulation avec cuve d'eau en PE (20 m³) Modèle 3D d'une station de pompage et des lignes de régulation

6 Tour de refroidissement dans l'industrie du zinc (Taïwan) Tour de refroidissement (2 lignes) dans une aciérie (Chine) Tour de refroidissement dans un incinérateur (Allemagne) Double registre pneumatique monté sur cône d extraction d une tour de refroidissement Lances d atomisation et conduites circulaires dans un incinérateur (Allemagne) Lances d atomisation avec des chaînes encadrées

7 Tour de refroidissement dans l'industrie de l'aluminium (Argentine) Tour de refroidissement dans l'industrie papetière (Allemagne) Tour de refroidissement dans une aciérie (Suisse) Tour de refroidissement dans une cimenterie (l'égypte)

8 Avantages majeurs du système de Caldyn Faible consommation en air comprimé Grande longévité des buses, absence de colmatage Possibilité d utiliser des lances avec buses multiples Équilibrage automatique des débits d eau lorsque plusieurs lances sont utilisés Possibilité d utiliser de la vapeur à la place de l air comprimé Dimensions réduites de la tour de refroidissement Murs de la tour maintenus secs Possibilité d utiliser de l eau industrielle ou polluée Faibles variations de la température de sortie des gaz Large plage de régulation Prestations L étendue des prestations de CALDYN comprend tous les services de l ingénierie de base, et des études détaillées jusqu à la livraison des installations de refroidissement complète. Références Caldyn a déjà livré des systèmes de refroidissement aux sociétés suivantes: Demandez-nous notre liste de références actuelles avec les données techniques correspondantes. Apparatebau GmbH Grashofstraße 12, D Ettlingen Tel / / Fax / / Internet:

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