Refroidissement de processus expliqué : avantages, méthodes et applications industrielles

Même les systèmes industriels les plus à la pointe de la technologie dégagent des niveaux élevés de chaleur à certains moments. Cela peut être problématique car les matériaux et l'équipement peuvent être endommagés quand ils surchauffent. Plutôt que de retirer le système entier, il y a d'autres façons de gérer ce problème. C'est là qu'intervient le refroidissement de processus.

Qu'est-ce que le refroidissement de processus et comment ça marche ?

Le processus fonctionne en éliminant toute chaleur inutile et indésirable qui est produite dans l'industrie afin de garder tout fonctionnant sans heurts. Si l'équipement utilisé dans le processus de fabrication d'un produit devient surchauffé, cela pourrait potentiellement endommager cet équipement, et ensuite le produit lui-même.

Dans ces cas, le refroidissement de processus est utilisé pour refroidir l'équipement afin de le protéger et le produit, ainsi que de maintenir les températures opérationnelles requises pour quel que soit le processus industriel. Dans un certain nombre d'industries, le refroidissement de processus est la différence entre un produit endommagé et un excellent produit fini.

Quelles industries utilisent le refroidissement de processus ?

Quelques-unes des industries qui nécessitent le refroidissement de processus incluent :

• Produits laitiers – Cela inclut des produits tels que le lait, la crème glacée, le fromage et le yaourt. Ils nécessitent tous du refroidissement afin de prévenir les textures indésirables et la croissance de bactéries non désirées. Le refroidissement de processus est aussi utilisé dans la production de ces produits pour les garder eux et l'équipement utilisé pour les faire au frais.

• Produits chimiques – Quelques exemples incluent le correcteur blanc, l'alcool à friction, le nettoyant pour vitres, l'acide de batterie, et l'antigel. La production de ceux-ci, et de la plupart des autres produits chimiques, nécessite un soin extrême. Pendant leur production, une température constante doit être maintenue en tout temps. Des températures de chaque côté de l'idéal peuvent endommager les produits chimiques et les rendre dangereux.

• Plastique – Ce matériau est partout, nous en sommes complètement entourés. Des jouets, aux fournitures de bureau, et aux meubles, ils contiennent tous un type de plastique. Un refroidissement efficace pendant les processus d'extrusion et de moulage est la différence entre produire un produit parfaitement fini et un coûteux raté. Atteindre et maintenir la température idéale est vital pour produire un plastique de haute qualité.

• Boissons fermentées – Tout buveur de bière ou de vin a le refroidissement de processus à remercier pour créer ces délicieuses boissons. Le processus de fermentation nécessite des températures soigneusement contrôlées en tout temps. Pour la bière, la température parfaite est entre 20 et 22 degrés Celsius. Des températures au-dessus et au-delà ralentiront ou arrêteront même le processus de fermentation complètement.

• Matériaux imprimés – Malgré l'ère numérique, il y a encore beaucoup de matériaux imprimés produits. Ceux-ci incluent des articles tels que magazines, emballages, affiches, livres, journaux, et brochures. Comme partie du processus d'impression, de la chaleur est créée comme résultat de friction dans le système. Pour éviter un ralentissement de ce processus ou l'endommagement des produits, le refroidissement est requis.

• Articles en métal – Un processus essentiel dans la construction de la plupart des articles en métal est le soudage. Que ce soit un bâtiment, un appareil de cuisine, ou une voiture, les chances sont qu'il a été soudé. Parce que le soudage utilise de telles températures extrêmes, une solution de refroidissement de processus efficace est vitale. Si l'équipement de soudage n'est pas correctement refroidi, il est plus susceptible de devenir endommagé et de produire une finition inférieure.

• Bijouterie – La plupart des pièces de bijouterie sont faites via l'utilisation de machines à décharge électrique. Elles fonctionnent en utilisant des décharges électriques pour façonner les matériaux qui sont coupés. C'est un processus hautement précis utilisé sur des matériaux durs. L'eau utilisée dans le processus chauffe très rapidement et donc nécessite une solution robuste de refroidissement de processus pour maintenir la température optimale.

• Lasers – Ceux-ci transportent le code binaire à travers câble à fibre optique pour vous fournir Internet. Une technologie similaire est aussi utilisée en chirurgie oculaire au laser et divertissement. Les lecteurs Blu-Ray et DVD utilisent des lasers pour lire l'information des disques. L'utilisation de lasers crée des températures extrêmes, qui nécessitent du refroidissement afin de stabiliser l'équipement pour une performance optimale. Le refroidissement aide aussi à prévenir la surchauffe et prolonger la durée de vie de l'équipement, y compris la précision du laser.

Quelles solutions de refroidissement de processus sont disponibles ?

Il y a un certain nombre d'équipements qui peuvent être utilisés pour le refroidissement de processus pour soit réfrigérer, extraire la chaleur, et/ou maintenir les températures pendant les processus industriels. Dans certaines industries, des échangeurs de chaleur sont utilisés pour éliminer toute chaleur indésirable, alors que d'autres industries utilisent de grands systèmes de réfrigération, comme les refroidisseurs north slope.

Il y a une variété de refroidisseurs qui fonctionnent tous à différentes températures avec divers débits et fluides, ce qui permet une plus grande polyvalence et efficacité dans les solutions de refroidissement de processus. Pour des opérations robustes, certains refroidisseurs fonctionnent à des températures en dessous de -18 degrés Celsius. Des couvertures à canaux de fluide peuvent être ajoutées à un système de refroidissement industriel pour permettre un refroidissement ciblé et total à travers un conteneur.

Types de refroidisseurs

Les deux catégories principales de refroidisseur incluent l'absorption de vapeur et la compression de vapeur. Un refroidisseur à absorption de vapeur fonctionne en utilisant la chaleur pour déplacer un réfrigérant autour d'un système, alors qu'un refroidisseur à compression de vapeur utilise un compresseur mécanique pour forcer un réfrigérant autour d'un système. Les plus couramment utilisés de ceux-ci sont les refroidisseurs à compression de vapeur.

Il y a deux types de refroidisseurs à compression de vapeur. Ce sont les refroidisseurs à eau et les refroidisseurs à air. Chaque type inclut les mêmes composants et même leur mécanique est similaire. La principale différence entre les deux est la façon dont ils éjectent la chaleur.

• Refroidisseurs à eau – Ceux-ci fonctionnent en pompant l'eau à travers un condenseur et puis en la distribuant via une tour de refroidissement. Ce processus est beaucoup plus efficace que celui utilisé dans les refroidisseurs à air et utilise donc moins d'énergie. C'est principalement parce que l'eau a une telle capacité thermique élevée. Leur durée de vie est beaucoup plus longue que celle des refroidisseurs à air.

• Refroidisseurs à air – Ceux-ci fonctionnent en forçant l'air à travers le tube du condenseur, qui sont exposés. Bien qu'ils nécessitent plus d'énergie que les refroidisseurs à eau, ils sont idéaux pour le refroidissement stationnaire. Ils sont aussi vraiment faciles à installer et peuvent être mis à l'extérieur d'un bâtiment pour qu'aucun espace supplémentaire ne soit requis. Cependant, ils sont sujets à des problèmes de recirculation et de blocages.

Les refroidisseurs à eau et à air sont tous deux catégorisés davantage basés sur le type de technologie de compresseur qu'ils utilisent. Ceux-ci incluent le compresseur à vis, alternatif, centrifuge, et spiralé.