Partie 2 : Solutions modernes de conception de refroidisseurs centrifuges

L'impact des conditions de fonctionnement défavorables sur la durée de vie du refroidisseur

Comme nous l'avons mentionné dans la Partie 1 : Considérations de conception de refroidisseur pour compresseurs centrifuges, il est essentiel de comprendre la conception du refroidisseur de votre système de compresseur, car certaines conceptions de refroidisseur performent mieux que d'autres sous des conditions de fonctionnement moins qu'idéales. Exemples de la façon dont des conditions de fonctionnement défavorables peuvent impacter négativement la durée de vie du refroidisseur :

• Le condensat des compresseurs sans huile est agressif, érodant les tubes sur le côté enveloppe. Dans les applications industrielles/processus typiques, le condensat est acide, dans la plage 4,0 – 5,0 sur l'échelle de pH (7,0 pH est neutre).
• L'érosion des tubes peut se produire à l'intérieur des tubes si la chimie de l'eau de refroidissement n'est pas maintenue.
• Les taux de dilatation/contraction thermique des divers matériaux diffèrent, ce qui impacte l'efficacité du refroidissement car le contact des ailettes avec les tubes est compromis.
• Le type de joint de dilatation entre le tube et la plaque à tubes peut affaiblir le joint roulé, créant un point de défaillance. Les plaques à tubes cannelées avec joints roulés pneumatiquement sont une meilleure conception que les joints roulés à trous droits.
• La dilatation thermique des ailettes et l'aplatissement (ailettes roulées) qui se produit lors du tirage et du nettoyage dégraderont la capacité de refroidissement et raccourciront la durée de vie du faisceau de refroidisseur.

Conditions typiques après trois à cinq ans : accumulation de tartre dur sur les plaques à tubes, corrosion extrême, et dommages d'installation/démontage aux ailettes sont tous apparents. Les petits tubes de 3/8" de diamètre sont sujets à se boucher rapidement et nécessitent un rodage régulier pour éliminer à la fois la boue molle et l'accumulation de tartre dur. La conception en U peut être très difficile à nettoyer, nécessitant souvent l'utilisation de produits chimiques agressifs, surtout si l'intervalle de service est trop long. Les conceptions à faisceau en U ont un taux de remplacement élevé. Dans les cas illustrés ci-dessous, il était moins cher de remplacer les faisceaux par de nouvelles unités que de les nettoyer et les réparer.

L'alternative moderne : Conception de refroidisseur centrifuge en acier inoxydable

Les conceptions de refroidisseur en acier inoxydable offrent des intervalles de service et une durée de vie beaucoup plus longs pour les compresseurs centrifuges. Les meilleures conceptions incluent ces caractéristiques :

• Tubes en acier inoxydable de grand diamètre – ½" OD
• Plaques à tubes en acier inoxydable de matériau similaire aux tubes
• Ailettes en aluminium pour un refroidissement efficace
• Tubes soudés aux plaques à tubes pour assurer une dilatation stable et éliminer la défaillance du joint (pas de joints roulés)
• Expansion hydroformée des tubes sur toute la longueur du faisceau
• Contact tube-à-plaque et tube-à-ailette approprié pour fournir stabilité, optimiser le transfert de chaleur et prolonger la durée de vie du refroidisseur

Avantages de la conception de refroidisseur en acier inoxydable

Il y a des avantages significatifs de la conception en acier inoxydable, tels que :

• Résistance à la corrosion supérieure, plus tolérante à une chimie d'eau moins qu'idéale.
• Résistance à la corrosion supérieure prolonge le cycle de nettoyage/remplacement et minimise la dégradation de la performance du compresseur pendant la durée de vie du refroidisseur.
• Conception à tubes droits permettant un nettoyage plus facile de l'accumulation de boue molle dans un système à tour ouverte.
• Capot offrant une meilleure protection des ailettes, réduisant le risque de dommage pendant le nettoyage.

Ne négligez pas les refroidisseurs !

Lors de l'évaluation d'un nouveau compresseur, il est important d'évaluer la performance sur site, le coût initial et les coûts de maintenance, mais il est tout aussi important d'évaluer comment le compresseur performera sur toute sa durée de vie. La conception et les matériaux du refroidisseur sont des facteurs clés à considérer lors de l'évaluation de la performance à long terme et du coût total de possession.

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