Mécanisme de refroidissement

La vapeur chaude pénètre et entre en contact avec le liquide de refroidissement froid par le biais de buses de pulvérisation ou d'un bassin de liquide. Le contact direct transfère la chaleur plus rapidement que les échangeurs à calandre et tubes. L'eau, l'huile ou le produit recyclé sert de milieu de refroidissement en fonction des exigences du processus. La vapeur refroidit, les fractions lourdes se condensent et le gaz refroidi s'échappe par le haut tandis que le liquide s'écoule pour être recyclé ou traité.

Conception de navires

Tour verticale avec entrée de gaz chaud par le bas ou sur le côté, section de pulvérisation avec plusieurs niveaux de buses distribuant le liquide de refroidissement, zone de contact vapeur-liquide, éliminateur de brouillard éliminant les gouttelettes entraînées, sortie de gaz refroidi par le haut et puisard de liquide avec recirculation par pompe. La hauteur et le diamètre dépendent du débit de gaz, du refroidissement requis et du rapport liquide/gaz.

Demandes

Systèmes de refroidissement des craqueurs d'éthylène refroidissant les gaz de pyrolyse, refroidissement des vapeurs de cokéfaction protégeant le fractionneur, refroidissement des vapeurs des craqueurs catalytiques, refroidissement des gaz de synthèse des gazéificateurs et tout processus à haute température nécessitant un refroidissement rapide. Courants dans les usines pétrochimiques, les raffineries et les installations de gazéification.

Milieu de trempe

Les systèmes de refroidissement à l'eau utilisent de l'eau traitée ou du condensat. Le refroidissement à l'huile recycle les produits lourds ou l'huile en suspension. Le choix dépend des exigences de séparation en aval, du potentiel d'encrassement et des propriétés thermiques. L'eau offre un refroidissement maximal, mais crée deux phases. Le refroidissement à l'huile maintient les hydrocarbures en phase unique.

Contrôle de la température

Le débit du liquide de refroidissement contrôle la température du gaz à la sortie. Un débit plus important augmente le refroidissement. La modulation automatique de la vanne réagit aux changements de température en maintenant la valeur de consigne. La boucle de recirculation avec échangeur thermique élimine la chaleur absorbée, ce qui permet de maintenir le liquide de refroidissement à une température basse.

Sélection des matériaux

La section d'entrée utilise un acier allié ou un revêtement réfractaire pour résister aux températures élevées. Les sections inférieures utilisent de l'acier au carbone, car les températures y sont plus basses. Des joints de dilatation thermique compensent les gradients de température. Les buses de pulvérisation résistent à l'érosion et au colmatage par des solides.

Gestion des salissures

Des composants lourds et des particules de coke se déposent sur les éléments internes. Un nettoyage régulier à l'eau sous haute pression permet de maintenir les performances. Certaines conceptions comprennent des souffleurs de suie ou un accès pour le nettoyage à la tige. Une bonne distribution du liquide minimise les zones sèches où l'encrassement s'accélère.

Avantages liés à la performance

Le refroidissement rapide protège la métallurgie des équipements en aval contre les températures élevées. Le contact direct coûte moins cher que les réchauffeurs à combustion ou les grands échangeurs de chaleur. Traite les flux sales contenant des solides qui encrasseraient les échangeurs tubulaires. Conception simple et robuste avec moins de points de défaillance.

Intégration du contrôle

Les transmetteurs de température à l'entrée et à la sortie contrôlent les performances de refroidissement. Les régulateurs de débit ajustent le débit du liquide de trempe. Le contrôle du niveau dans le puisard gère les stocks. Les alarmes de température élevée protègent contre les interruptions du liquide de trempe qui pourraient endommager la cuve et les équipements en aval.

Normes de construction

Conception conforme à la section VIII de l'ASME avec des matériaux adaptés aux cycles thermiques et à la chimie des procédés. L'analyse de dilatation permet d'éviter les défaillances dues aux contraintes thermiques. Le dimensionnement de la soupape de décharge tient compte des scénarios de vaporisation du liquide de trempe. Documentation complète avec calculs thermiques et spécifications des matériaux.

Les tambours de refroidissement ERGIL protègent les équipements en aval grâce à un refroidissement rapide par contact direct dans les processus pétrochimiques et de raffinage à haute température.