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Tube à passage de courant - Échangeur électriqueArticle de référence | Réf : BE9565 v1
Auteur(s) : Alain BRICARD, Lounès TADRIST
Date de publication : 10 oct. 1999
Relu et validé le 03 févr. 2015
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Thermique pour l’industrie (37 articles en ce moment)
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3.1 Mise en œuvre et performances
Les colonnes à pulvérisation ont été surtout utilisées comme échangeur de chaleur en géothermie et pour le dessalement de l’eau de mer afin de s’affranchir du dépôt de tartre sur les parois des échangeurs tubulaires classiques. La figure 11 présente le schéma de principe d’un dispositif de dessalement intégrant deux ECD liquide-liquide :
l’eau de mer est réchauffée par contact direct avec une huile chaude ;
la vapeur produite par autovaporisation dans des chambres de détente est condensée par une pluie d’eau douce venant d’étages plus froids ;
l’eau douce est ensuite refroidie par contact direct avec une huile froide.
Le contact intime entre les gouttes liquides (ou les bulles si dispersion liquide-gaz) dans la phase continue liquide n’est possible que dans la mesure où les propriétés de l’interface des deux phases permettent de conserver une structure stable. En pratique, l’écart entre les masses volumiques doit être de 200 kg/m3 et la tension interfaciale de l’ordre de 0,03 N/m. Dans certains cas, il faut recourir à un dopage par un élément tensioactif pour limiter la coalescence. On retiendra que pour les systèmes hydrocarbures-eau, il est préférable de disperser l’hydrocarbure. La nature de la paroi de l’échangeur et du disperseur est à prendre en considération, ce dernier devant être mouillé préférentiellement par la phase continue. Des fonctionnements stables ont été obtenus avec des couples eau-liquide organique dans des colonnes allant jusqu’à 300 mm de diamètre.
Dans ces contacteurs, les gouttes sont formées à partir d’ajutages cylindriques. On distingue trois régimes d’écoulement (figure 12) en fonction du nombre de Reynolds Ren construit sur la vitesse d’injection un, le diamètre de l’injecteur dn et avec les propriétés physiques de la phase injectée.
Les relations données ci-après restent valables dans le cas de la dispersion d’un liquide dans une phase continue gazeuse.
Régime goutte à goutte (Ren < 300)
Dans ce régime,...
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THERMIQUE POUR L’INDUSTRIE
(1) - PERRY (R.H.) (coordinateur) - Chemical engineers' handbook. - McGraw-Hill New York 1984.
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Techniques de mises en contact entre phases solides et gazeuses.
Transferts de chaleur avec changement d'état solide-liquide.
Transferts de chaleur : ébullition ou condensation des corps purs.
Ouvrages généraux
KREITH (F.) - BOEHM (R.F.) - Direct Contact Heat Transfer. - Hemisphere Publishing Corporation 1988.
Les sels fondus. - Usine nouvelle Fév. 1974.
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SACADURA (J.F.) - Initiation aux transferts thermiques. - 1993 Technique et Documentation 11 rue Lavoisier 75008 Paris.
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SEILER-MARIE (N.) - Modélisation et simulation des phénomènes d’ébullition et du transfert de chaleur dans la zone d’impact d’un jet sur une plaque chaude. - Institut national polytechnique de Toulouse (2004).
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