Application : Le condenseur est un échangeur thermique qui permet la transforma

Application : Le condenseur est un échangeur thermique qui permet la transformation des gaz surchauffés en liquide sous-refroidi,permettant ainsi d'alimenter le détendeur en 100% liquide.La chaleur contenue dans les vapeurs refoulées par le compresseur est transmise au médium de refroidissement que ce soit de l'air ou de l'eau. Cet échange comprend . La chaleur sensible des vapeurs chaudes du travail de compression. . La chaleur latente de condensation (changement d'état liquéfaction) . La chaleur sensible du liquide. Dans cet article nous verrons quelques calculs autour du condenseur. Puissance calorifique à évacuée au condenseur Φk = Φe + P Φk : puissance à évacuée exprimée en W Φe : puissance développée à l'évaporateur en W P : puissance du moteur électrique exprimé en W ou encore Φk = Φe x k Φk : puissance à évacuée exprimée en W Φe : puissance de l'évaporateur en W k : équivalent travail de compression (coefficient suivant les conditions de fonctionnement, t° évaporation et t° condensation ) Déterminer la puissance effective évacuée au condenseur Φk = K x S x Δt Φk : puissance évacuée exprimée en W K : coefficient de transmission en W/m2.K Condenseur à air = 30 à 40 W/m2.K Condenseur à eau multitubulaire = 650 W/m2.K S : surface du condenseur en m2 Δt : Différence de température entre la température de condensation et la température moyenne entrée/sortie du médium de refroidissement Température moyenne entrée/sortie = (t° entrée air/eau + t° sortie air/eau) /2 Calcul de la puissance d'un condenseur mesurée sur site Condenseur à air (en Watts ) Comme le condenseur à air a une chaleur massique très faible et coefficient de transmission thermique assez réduit il faut pour évacuer la chaleur un grand volume d'air ou une grande surface d'échange. Φk = qV x Δt x 0,24 (W) Φk : puissance évacuée par le condenseur exprimée en W qV : débit d'air mesuré par un anémonètre en m3/h Δt : Différence de température entrée/sortie de l'air condenseur 0,24 : Chaleur massique de l'air en W Condenseur à eau ( en kJ ) Le condenseur à eau nettement plus efficace au point de vue échange thermique mais nécessite une installation plus lourde, tuyauterie, pompe, aéroréfrigérants, tours de refroidissement, boucle d'eau, etc. Φk = qV x Δt x 4,18 (kJ/kg.°C) Φk : puissance évacuée par le condenseur exprimée en W qV : débit d'eau en l/h Δt : Différence de température entrée/sortie de l'eau condenseur 4,18 : Chaleur massique de l'eau en kilojoules par kilo et par degrés centigrade Sources de l'article : L'abc du froid de Robert Therville éditions Pyc livres et Aide formulaire du froid éditions Dunod Conclusion : Les condenseurs sont d'une importance primordiale dans le domaine industriel notamment les installations frigorifiques. Leurs technologies, leurs conceptions, et leurs développements influent directement sur les performances de ces installations. L'objectif de ce travail est de faire une analyse paramétrique et thermodynamique à deux types de condenseur à air et à eau, et voir l'influence de ces paramètres (vitesse et température d'entrée du fluide de refroidissement, l'échauffement, pincement, température de condensation, ... etc) sur la surface d'échange, le coefficient d'échange local et global, l'efficacité et le rendement éxergétique des deux condenseurs, en utilisant différents fluides frigorigènes (R22, R_134a, R404A, R407A) et deux fluides de refroidissement différents (l'air et l'eau) D'après les résultats obtenus après l'étude des deux condenseurs, on voit que l'utilisation du fluide frigorigène R22 ou R1 34a donne les meilleurs résultats, c'est-à-dire un coefficient d'échange par condensation élevé, un coefficient d'échange global élevé et des surfaces d'échanges compactes donc économiques, malgré qu'ils ont un mauvais rendement éxergétique, contrairement à R404A qui a un bon rendement éxergétique mais de mauvais coefficients d'échange local et global donc des surfaces encombrantes et couteuses. L'augmentation de la vitesse du fluide de refroidissement entraine des turbulences qui améliorent l'intensité du transfert de chaleur par convection et on obtient par conséquent des surfaces d'échanges compactes et économiques. Les remarques faites au fluide de refroidissement l'air et l'eau sont très logiques, l'eau a une grande influence sur les coefficients d'échanges par convection, et par conséquent sur les surfaces d'échanges, car l'eau à une très bonne qualité de transfert comparé à l'air L'utilisation de l'eau comme fluide de refroidissement nous permet d'obtenir des surfaces d'échange compactes donc économiques, contrairement à l'air qui donne des surfaces encombrantes et couteuses. Malgré cela l'air est toujours utilisé grâce aux grands avantages qu'il possède par rapport à l'eau surtout la disponibilité illimitée et gratuite, contrairement à l'eau qui devient de plus en plus chère, sa nécessite d'un traitement spécial et de mise en place d'un système de refroidissement R22 : Le chlorodifluorométhane , R_134a : Le 1,1,1,2-tétrafluoroéthane est un hydrocarbure halogéné de formule brute C₂H₂F₄ , R404A : Le R404A est un mélange zéotropique de fluoroéthanes , R-407A : Le R-407A est un mélange de gaz utilisé comme réfrigérant. Il s'agit d'un mélange zéotropique de difluorométhane BIBIO GRAPHIE : [1] Technique de l'ingénieur : « Génie énergétique », volume : B, Doc. B 2343, Intensification des échanges thermiques, P 1-17.1994 [2] Pierre CORMAULT «Cours de Thermique théorique et pratique », Seconde édition, ESME - Sudria, Janvier 1999. 3] DOBSON (M.K.) et CHATO (J.C.). - Condensation in smooth horizontal tubes. J. Heat Transfer, Trans ASME, vol. 120, pp. 193-213(1998) uploads/Finance/ tp-baki.pdf

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  • Publié le Oct 03, 2021
  • Catégorie Business / Finance
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