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Une tour de refroidissement ou tour aéroréfrigérante est un dispositif conçu pour éliminer la chaleur provenant des processus industriels au moyen du refroidissement par évaporation. Le dimensionnement de cet appareil reste cependant une étape importante pour le bon fonctionnement de l’ensemble du système.
Devis pour un tour de refroidissement
Comment dimensionner une tour de refroidissement ?
Pour dimensionner une tour de refroidissement, il faut calculer la quantité d’énergie ou la puissance thermique à dissiper. Cette dernière correspond surtout à la différence entre les températures d’entrée et de sortie d’eau :
Énergie thermique par seconde (kJ/s ou kW) = débit massique de l’eau × capacité calorifique × élévation de température
- À noter que la capacité calorifique de l’eau pure s’élève à 4,2 kJ/kg K. Pour le glycol, elle est de 4,8 kJ/kg K.
- Sachant également que 1 litre = 1 kg de masse d’eau et 1 K = 1°C.
- Pour l’élévation de température, cette variable dépend notamment de l’air ambiant et de la machine industrielle à refroidir.
Ce calcul permet de déterminer la dimension de la tour aéroréfrigérante en mesure de refroidir les processus industriels en place. On peut aussi l’utiliser pour évaluer l’écart de température entre différents débits provenant de pompes à tailles variées.
La température de bulle humide
Outre la puissance thermique à dissiper, la dimension d’une tour de refroidissement peut dépendre d’autres paramètres, comme :
- Les futures extensions de capacité
- L’emplacement géographique.
On doit également tenir compte des conditions ambiantes du lieu d’installation, communément appelées température de bulle humide. Cet élément permet de déterminer l’approche (différence entre la température de bulle humide et celle de l’eau refroidie). Plus l’approche reste petite, plus la tour aéroréfrigérante doit être grande.
À préciser qu’une approche de 2 à 6°C répond généralement aux besoins des installations modernes.
La structure utilisée
Le matériau de sa structure peut aussi influer sur le dimensionnement d’une tour de refroidissement. Une construction en métal ou en fibre de verre convient aux appareils de petite taille. Pour fonctionner correctement, le béton reste plus adapté aux tours industrielles de grandes dimensions.
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Pourquoi dimensionner une tour de refroidissement ?
Bien choisi, le dimensionnement d’une tour de refroidissement assure le bon fonctionnement de celle-ci sur le long terme :
- Un équipement sous-dimensionné reste incapable de refroidir correctement les processus industriels en place. La température de l’eau de refroidissement devient également instable.
- Une tour de refroidissement surdimensionnée fonctionne moins d’une manière optimale. Elle peut s’avérer plus coûteuse à utiliser.
Correctement dimensionnée, une tour de refroidissement minimise les temps d’arrêt des machines. En éliminant efficacement la chaleur, elle fournit une protection continue aux installations sensibles à la température. Ce qui offre une durée de vie prolongée à ces dernières.
La tour aéroréfrigérante permet aussi de réaliser d’importantes économies d’eau et d’argent. Elle réduit les coûts de refroidissement de l’eau dans le processus industriel. Elle optimise également les dépenses associées à la consommation d’eau en la recyclant et en la réutilisant pour alimenter l’usine.
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