Comment fonctionne un refroidisseur industriel d'eau, de liquide, de process ?

Comment fonctionne un refroidisseur industriel ?
Quels sont les principaux composants d’un refroidisseur industriel ?
Quels avantages un refroidisseur industriel offre-t-il ?

Un refroidisseur industriel ou aéroréfrigérant industriel est un dispositif de refroidissement qui sert à dissiper la chaleur émanant des installations industrielles. Cet appareil fonctionne à une température constante, à un courant stable et à une pression invariable lorsqu’il élimine la chaleur.

Devis pour un refroidisseur industriel

Comment fonctionne un refroidisseur industriel ?

Pour fonctionner, le refroidisseur industriel utilise 2 différentes méthodes :

L’évaporation
La condensation.

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Le refroidissement par évaporation

Ce procédé est utilisé le plus souvent pour le refroidissement d’air. Il s’inspire du phénomène naturel de la transpiration. En s’évaporant, l’eau absorbe la chaleur et refroidit l’ensemble du corps. Cependant, avant de s’évaporer, elle a besoin de chaleur pour passer de l’état liquide à celui de vapeur. La température est alors abaissée grâce à l’évaporation de l’eau.

L’appareil comprend également une tour de refroidissement, qui peut être :

À circuit ouvert
À circuit fermé.

Dans un dispositif à circuit ouvert, l’eau chaude provenant des process industriels entre directement à l’intérieur du refroidisseur pour abaisser sa température. Il comporte des buses qui répartissent l’eau en fines gouttelettes via une surface de ruissellement. Le ventilateur en refroidit une partie par évaporation. L’eau froide obtenue est ensuite recueillie dans un bac, puis réinjectée dans les installations industrielles afin de les refroidir.

Le dispositif à circuit fermé se sert d’un serpentin d’échange de chaleur pour refroidir l’eau. Cet intermédiaire a pour rôle de séparer deux circuits :

Dans un circuit externe, l’eau pulvérisée circule sur la batterie et se mélange à l’air ambiant.
Dans un circuit interne, le fluide des process à refroidir s’écoule à l’intérieur de la batterie. La chaleur est transférée du liquide chaud dans l’échangeur à l’eau de pulvérisation, pour être rejetée dans l’atmosphère par évaporation.

Le refroidissement par condensation

Le refroidissement par condensation est utilisé le plus souvent pour la réfrigération industrielle. Dans ce cas, le dispositif comprend un serpentin de condensation. Ce dernier va absorber la chaleur de l’eau et la transformer en vapeur.

La vapeur circule à travers le serpentin, là où l’air est aspiré. Elle se condense en un liquide à haute température et haute pression. Une évaporation se crée, ce qui permet d’éliminer la chaleur.

Il existe deux systèmes de condensateurs à évaporation :

À flux combiné
À contre-courant.

Dans un refroidisseur industriel à flux combiné, l’air se déplace horizontalement tandis que l’eau s’écoule verticalement. Cette conception minimise la variation de la pression de l’air. Elle peut fonctionner avec des ventilateurs à faible consommation d’énergie.

Dans une conception à contre-courant, l’air est dirigé verticalement vers le haut et se déplace à contre-courant de l’eau. Ces deux éléments circulent donc dans deux directions opposées. Pour assurer ce mécanisme, les refroidisseurs industriels à contre-courant nécessitent généralement des ventilateurs plus puissants (plus énergivores). En contrepartie, ces équipements compacts offrent un encombrement réduit.

Quels sont les principaux composants d’un refroidisseur industriel ?

Un refroidisseur industriel est composé de plusieurs éléments, dont :

Un compresseur pour décomprimer le gaz à basse pression de l’évaporateur. Il le convertit en un fluide à haute pression avant d’entrer dans le condenseur.
Le condenseur, entre le compresseur et le détendeur. Cet équipement d’échange thermique dissipe la chaleur en utilisant l’eau ou l’air. On peut également le configurer dans un agencement divisé.
La soupape de détente, un dispositif d’étranglement qui sert à réduire la température et la pression du fluide de refroidissement. Celui-ci est ensuite envoyé à l’évaporateur par évaporation endothermique. Le détendeur comporte un moteur pas à pas qui régule la position de la vanne. Ce qui permet un contrôle précis de la surchauffe.
L’évaporateur placé entre le détendeur et le conduit d’aspiration depuis le compresseur. À barillet ou à plaques brasées, il représente le point central du cycle de réfrigération.
La pompe à eau, pour retransmettre l’eau chaude refroidie aux process industriels.

Selon le modèle, le refroidisseur industriel peut aussi comporter un réservoir d’eau, un régulateur de température et un filtre.

Quels avantages un refroidisseur industriel offre-t-il ?

Un refroidisseur industriel aide à maintenir le fonctionnement des machines et process industriels à un niveau optimal. L’accumulation de chaleur est la première cause de leur inefficacité. Ce phénomène peut entraîner :

Des temps de production réduits
Des défaillances prématurées
L’arrêt des équipements.

Pour éviter ces problèmes, il convient d’installer un refroidisseur industriel dans chaque usine.

Le refroidisseur industriel est conçu dans des matériaux robustes comme l’inox ou la fibre de verre. Ce qui le rend résistant et robuste. Il est également facile à installer, à utiliser et à entretenir. Il fonctionne d’une manière optimale, même avec des températures ambiantes élevées.

S’il est de bonne qualité, un refroidisseur industriel offre même d’autres avantages :

Il peut optimiser le processus de traitement et la qualité des produits.
Il est capable d’augmenter l’efficacité de la production et la durée de vie des installations en place.
Il est en mesure de réduire les pertes de produits et les coûts de maintenance des machines.