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BTS CHIMIE INDUSTRIELLE Performance des Échangeurs thermiques Condenseurs 1-DEF

BTS CHIMIE INDUSTRIELLE Performance des Échangeurs thermiques Condenseurs 1-DEFINITION D’UN condenseur Le condenseur d’une machine frigorifique est essentiellement un échangeur de chaleur , à travers le quel le cycle frigorifique rejette de la chaleur au milieu extérieur MODE DE REMPLISSAGE 2. 2- Zones fonctionnelles d’un condenseur : Le condenseur possède trois zones (voir fig.) qui respectivement a- zone de désurchauffe Z1 Le F.F passe de vapeur surchauffé au vapeur désurchauffé (air – eau ) b- zone de condensation Z2 le FF pas de l’état de vapeur désurchauffé au liquide saturé (air-eau) c- Zone de sous refroidissement Z3 Le F.F passe de liquide saturé au liquide sous refroidi (air – eau ) 3. DIFFERENT TYPE DE CONDENSEUR L’absorption de la chaleur dans les trois zones fonctionnelles ne peut entre réalisée par le médium de condenseur que : -Par élévation de sa température ( chaleur sensible ) -Par changement partiel d’état physique ( chaleur latente ) ces deux procèdes d’absorption de chaleur par le fluide de condensation nous permettent d’établir le tableau de classification des condenseur BTS CHIMIE INDUSTRIELLE Performance des Échangeurs thermiques Condenseurs 4.4.COEFFICIENT GLOBAL DE TRANSMISSION DE LA CHALEUR BTS CHIMIE INDUSTRIELLE Performance des Échangeurs thermiques Condenseurs Dans un échange théorique entre fluide circulant de part et d’autre part d’une paroi la résistance globale au passage du flux théorique est égale à la somme des résistances partielles offertes par les éléments constitutifs de la paroi et nous aurons . En générale R= r 1+r2 +r3+…..+rn Le coefficient globale de transmission K étant l’inverse de R Soit K=1/R Donc e1.e2 .e3: épaisseur des élément constitutifs de la paroi en métre (m) ʎ 1 ʎ 2 .ʎ3 : coefficient de conductivité théorique des élément constitutifs en [ w/mk] hcf: coefficient de convection exprimé en [watts/m²k ] du fluide frigorigène hcm: coefficient de confection exprimé en [watts/m²k ] de fluide condensation 5.5. QUANTITÉ DE CHALEUR À ÉVACUER Le fluide à refroidir au contact de l’évaporateur présente entre ses températures d’entrée θe et de sortie θs une différence BTS CHIMIE INDUSTRIELLE Performance des Échangeurs thermiques Condenseurs Ce fluide ayant à P= cte , une capacité thermique massique Cp( Kj/Kg)absorbera de θeà θs une quantité de chaleur telle que pour 1Kg de F.F en circulation nous puissions écrire l’évaporateur pouvant absorber Ø0 ( w) le débit masse qm du fluide à refroidir devra avoir dans les conditions précitées une valeur D’ou nous tirons 6-1débit d’eau Si nous refroidissons de l’eau , le debit masse d’eau qmw sera égal à le debit volume qvm sera égal Ce type de chaudière fournit un débit de vapeur saturée supérieur à 20 tonnes/heure, en moyenne et haute pression. Le combustible utilisé est soit du gaz, du fioul, du charbon ou déchets. 6-2.débit de saumure La capacité thermique massique de la saumure étant Cs et sa masse volumique Ps BTS CHIMIE INDUSTRIELLE Performance des Échangeurs thermiques Condenseurs et le debit volume qvs sera égal 6-3 débit d’air Le médium à refroidir étant de l’air nous aurons 9. MODE DE TRANSFET DE CHALEUR DANS L’EVAPORATEUR L’échangeur thermique qui se produit à travers la paroi métallique des serpentins de l ‘évaporateur s’effectue par conduction L’air à l’intérieur d’une enceinte réfrigérée est refroidi par contact avec un tube de l’évaporateur donc l’air cède sa chaleur Première cas : Evaporateur supposé parfait ( voir fig. ) La transmission de chaleur se fait -Par convection du médium extérieur aux parois externe de l’évaporateur , -Par conduction entre parois superposés ( épaisseur de tube et F.F ) deuxième cas : Evaporateur fonctionnant réellement ( voir fig.) BTS CHIMIE INDUSTRIELLE Performance des Échangeurs thermiques Condenseurs l’échange thermique entre le F.F et la surface du flux d’huile qui tapisse la paroi interne des serpentins s’effectue par convection -l’échange thermique entre superposés d’huile paroi des serpentins et éventuellement de givre s’effectue par conduction, -l’échange thermique entre la surface externe des serpentins ( ou encore du givre ) et le milieu à refroidir s’effectue par convection 2. 10.CLASSIFICATION DES EVAPORATEURS Suivant le but qui leur est assigné les évaporateurs peuvent être classés en ! Evaporateur refroidisseur de liquide ; ! Evaporateur refroidisseur de gaz ; ! Evaporateur congélateur; ! Evaporateur spéciaux. uploads/Industriel/ condenseur.pdf