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Les condenseurs à reflux étendent leurs applications

N. A.
Les condenseurs à reflux étendent leurs applications

Les gouttes se concentrent sur les pointes des chevrons. En outre, les languettes d'espacement vertical des plaques améliorent le drainage.

© D.R.

- En jouant sur la géométrie des bords d'attaque des plaques, la limite d'engorgement des condenseurs à reflux a été repoussée.

En travaillant à mieux cerner le seuil de déclenchement de l'engorgement qui se produit dans les condenseurs à reflux, le CEA, Alfa Laval Packinox et Ziepack ont repoussé la limite d'apparition du phénomène de 30 à 40 % dans les régimes les plus favorables, élargissant de fait les applications potentielles de ces appareils.

Très compacts, les condenseurs à reflux s'intègrent en tête de colonne de distillation, avec des gains d'encombrement et de rendement énergétique, puisque les dispositifs annexes (pompage...) disparaissent. Un hic : de par son principe de fonctionnement basé sur la séparation du liquide et du gaz par gravité, l'appareil tend à s'engorger.

Vers le marché de la chimie fine

« Nous cherchions comment augmenter localement la vitesse du gaz (d'où un gain d'énergie) sans trop pénaliser les pertes de charge puisque c'est un point critique pour nos marchés actuels (industrie des hydrocarbures), tout en repoussant la limite d'entraînement du liquide », explique Sylvain Benezeck, thermohydraulicien en charge du développement technique chez Ziepack. Car c'est l'entraînement qui provoque l'engorgement. « Nous avons constaté que l'initiation du phénomène dépend beaucoup de la façon dont s'écoule le liquide dans la zone de vitesse maximale du gaz, explique Patrice Clément, responsable du projet au CEA. D'où l'idée de travailler sur le bord d'attaque des plaques, là où se détachent les gouttes de liquide. Objectif : drainer le liquide pour former des gouttes plus grosses moins facilement emportées dans le flux de gaz. » Au final, l'équipe a adapté la réalisation de structures ondulées, déjà appliquée sur des échangeurs classiques d'Alfa Laval Packinox, aux condenseurs de Ziepack. En plus d'améliorer les performances d'échange thermique, cette solution permet d'obtenir l'effet de canalisation souhaité. Un brevet couvre l'amélioration du design des plaques.

Cette innovation pourrait ouvrir aux condenseurs à reflux de nouveaux marchés tel celui de la chimie fine. Le CEA cherche, de son côté, à la valoriser dans des applications embarquées ou de petite taille.

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