intro
1. Généralités
L'échangeur de chaleur permet le transfert de la chaleur entre deux fluides : un fluide chaud (primaire) et un fluide froid (secondaire).Trois principaux types d'échangeur sont utilisés dans l'industrie :
L'échangeur à plaques : constitué d’un regroupement de plaques en série.
L'échangeur monotubulaire composé de deux cylindres, l'un dans l'autre.
L'échangeur multitubulaire composé d’un regroupement de plusieurs tubes traversant l’intérieure d’une calandre.
A l’échelle industrielle, les pertes énergétiques peuvent représenter des milliers d’euros. Une usine de chimie fine à tout intérêt à récupérer la chaleur dégagée par certaines réactions chimiques, afin de la réutiliser pour un autre usage (chauffer une cuve dans lequel se déroule une autre réaction chimique).
Un échangeur de chaleur reste cependant un investissement important. De plus, ces échangeurs sont très rarement modulables une fois leur conception terminée (à l’exception des échangeurs à plaques). Des études préliminaires sont donc primordiales afin d'adapter l’échangeur selon les besoins (chaleur à récupérer) et les disponibilités techniques (place disponible) de l’entreprise. Afin de répondre à ces critères, les industriels se sont tournés vers des logiciels de simulation informatique.
2. But de la séance
Durant cette séance de travaux pratiques, nous utiliserons le logiciel Prosim®, un outil d'ingénierie des procédés qui effectue des bilans matières et énergétiques rigoureux pour un large éventail de procédés industriels. Il donne une représentation fidèle du comportement des procédés de fabrication.
Il est utilisé afin d'améliorer la conception des procédés, d'accroître l'efficacité des usines ou de réduire leur impact environnemental. Dans le cas présent, il va nous servir à étudier le transfert thermique d'un échangeur de chaleur afin d'accroître son efficacité. Il permet de faire varier de nombreux paramètres physiques pour étudier leur influence sur le transfert