Alternatives aux réchauffeurs directs à immersion

Last updated on juillet 13th, 2017 at 01:30 pm

Bien que les réchauffeurs à immersion soient généralement la meilleure solution pour le réchauffage de réservoirs, parfois cela n’est pas faisable. Voici quelques alternatives.

Les réservoirs de traitement, de stockage et de rétention avec des réchauffeurs à immersion sont utilisés de manière régulière dans l’industrie de traitement. Qu’ils contiennent de l’eau, de l’huile, des produits chimiques, de l’asphalte ou d’autres fluides, les réservoirs ont généralement besoin d’être chauffés. La chaleur peut être exigée pour :

  • Éviter la solidification ou le gel.
  • Maintenir la viscosité minimale pour pomper le liquide.
  • Lancer un réacteur ou maintenir l’alimentation à une température efficace pour la réaction.
  • Offrir de la chaleur aux fluides dans un système de circulation fermé.

Une méthode typiquement utilisée pour la chaleur et l’entretien est de se connecter à une source d’énergie existante dans l’usine, comme un transfert de chaleur ou une boucle de vapeur. Les serpentins peuvent être enroulés autour d’un réservoir pour éviter la perte de chaleur. Cette méthode peut également chauffer un réservoir de traitement.

Lorsqu’un transfert de chaleur ou une source de chaleur n’est pas facilement disponible ou que son installation est trop coûteuse, la chaleur électrique peut être une solution. La chaleur électrique pour le chauffage extérieur de réservoirs est réalisée par une source externe, qui est généralement du traçage de chaleur.

Le traçage de chaleur est plus souvent utilisé pour éviter le gel de tuyaux ou, occasionnellement, de réservoirs. Sur un grand réservoir ; cependant, l’utilisation du traçage de chaleur peut être très coûteuse. Puisque c’est une source de chaleur externe, elle peut être utilisée de façon plus efficace pour parer aux pertes, au lieu de fournir la chaleur additionnelle nécessaire pour augmenter la température du contenu d’un réservoir.

Réchauffeurs à immersion à source directe

Installer un réchauffeur électrique comme réchauffeur à immersion directe peut offrir une température de réservoir continue, ou offrir le réchauffage d’un réservoir, lorsque nécessaire. Ce type de réchauffeur peut être submergé directement dans un réservoir ou installé sur une boucle pour la circulation externe.

Un réchauffeur à immersion est généralement un élément tubulaire couplé et soudé sur le NPT ou la gaine ANSI. Ce réchauffeur est alors installé sur un bec près du fond du réservoir. Ces types de réchauffeurs sont essentiellement 100 pour cent d’efficaces car la chaleur produite est appliquée directement au fluide. Ces réchauffeurs sont généralement situés à quatre à six pouces au minimum du fond du réservoir, loin de tous les contaminants ou du cambouis qui aurait pu se créer dans le réservoir. Cela permet également de créer une transmission naturelle des courants de chaleur. Les éléments de la gaine du réchauffeur électrique et sa tension à la surface ou sa puissance sont en accord parfait avec le liquide, ce qui assure une durée de service plus longue grâce à la prévention de la corrosion des éléments tubulaires et l’accumulation de contaminants sur la gaine.

Un des inconvénients possibles est la corrosion de la gaine. Même lorsque l’ont tente de mitiger les risques de corrosion, un réchauffeur à immersion directe ne devrait pas être utilisé à cause d’un risque de corrosion, selon le fluide présent et la composition de la gaine.

Un autre inconvénient possible pourrait être l’accumulation de contaminants sur la gaine. Ceci se produit normalement lorsqu’une accumulation de minéraux de carbone se dépose en chauffant de l’eau, de l’huile ou des produits chimiques organiques. Ceci peut entraîner une utilisation des éléments à une température constamment supérieure, réduisant ainsi la durée de vie.

Un autre inconvénient pourrait être le déplacement ou le changement du réchauffeur, entraînant un vidage du réservoir. Cela peut être difficile pour de nombreux réservoirs.

Une méthode pour dépasser un problème de vidage de réservoir serait d’installer le réchauffeur à immersion comme système extérieur de distribution de chaleur. Ce système consisterait en le réchauffeur à circulation, qui contient un réchauffeur à immersion, un tamis, une pompe, une valve d’isolation, une sonde pour l’écoulement positif, et d’autres capteurs ou instruments nécessaires. Fréquemment, le panneau de contrôle sera fourni avec son propre cadre pour un contrôle opérationnel. Le liquide du réservoir est alors distribué par un réchauffeur jusqu’à ce que le contenu du réservoir atteigne la température désirée. Le fluide pourrait être distribué sans interruption pour maintenir la température du réservoir, ou une commande « Marche/Arrêt » pourrait être employée pour garder les températures dans une marge spécifique.

Dans cette installation, un avantage a pu être gagné en n’ayant pas à enlever le réchauffeur pour l’entretien ; donc, il n’y a aucun besoin de vidanger le réservoir. Un inconvénient est réalisé par des coûts globaux plus élevés comparés à un réchauffeur à immersion directe ou à une méthode de chauffage indirect. De plus, le drainage du réservoir de circulation est nécessaire avant d’enlever le réchauffeur électrique. Par conséquent, le stockage du fluide vidangé et/ou sa suppression mène toujours à quelques coûts associés.

Chauffage de réservoir par immersion indirecte

Les réchauffeurs à immersion indirecte, comme le réchauffeur à puits sec électrique, sont conçus pour éliminer le besoin de vidanger le réservoir pendant son entretien. Le réchauffeur à puits sec, parfois appelé réchauffeur à inserts à tuyaux, est produit sous plusieurs formes. Fondamentalement, un réchauffeur électrique est inséré dans un puits sec plutôt que d’être immergé dans un fluide. Un tuyaux avec une extrémité fermée est immergée dans le réservoir et l’élément de chauffe réchauffe l’air à l’intérieur du tuyau, créant une sorte de four. La chaleur rayonne dans le puits sec, transférant la chaleur par convection dans le fluide à l’extérieur du puits sec, dans le réservoir.

L’avantage d’un réchauffeur à immersion directe avec puits sec est que le fluide n’entre pas en contact avec les éléments de chauffe, il n’y a donc aucune chance de contamination ou de corrosion. L’inconvénient est le coût plus élevé qu’un réchauffeur à immersion directe en général.

Deux styles prédominants du réchauffeur à puits sec sont une attache directe ou une soudure. L’attache directe est normalement attachée au bec du réservoir, tandis que la soudure est plus généralement ajoutée au réservoir pendant les modifications ou fabrications afin que le puits sec puisse être inséré dans un trou dans le réservoir et soudé en place.

Une méthode par attache directe au bec du réservoir est préférée pour une utilisation à modifier. Un joint fileté ou une gaine peuvent être attachés au puits sec pour convenir au bec existant sans altérer la structure du réservoir. Dans tous les cas, le puits sec devra être placé à quatre à six pouces du bas du réservoir.

Appliquer le réchauffeur à puits sec

Avant de décider de prendre un réchauffeur à puits sec plutôt qu’un autre type de réchauffeur, direct ou indirect, prenez en considération les coûts probables. Les dépenses supplémentaires du réchauffeur choisi dépassent-elles inconvénient logistique pour accéder (en vidant) aux réchauffeurs à immersion lors de leur remplacement ou entretien ? Quelques aspects à considérer sont :

  • La taille du réservoir et le stockage ou le remplacement de liquide
  • Le coût du réchauffeur, la taille physique, l’espérance de vie, et le coût d’installation
  • Les soucis de sûreté, tels que la toxicité ou la corrosion pendant le drainage ou le remplacement
  • Les temps d’arrêt pendant le traitement et la perte ou la détérioration de produit
  • Les conditions nécessaires d’équipement et de personnel pendant le transfert et le service

En résumé, l’utilisation des réchauffeurs à immersion directe est toujours la méthode préférée à une méthode indirecte, lorsque cela est pratique ou possible. Les coûts du réchauffeur et sa taille sont minimisés. En plus, pratiquement toute la puissance est développée pour chauffer le fluide.

Néanmoins, si un réchauffeur doit rester isolé du fluide en raison du contaminant de gaine ou de soucis de corrosion, ou la nécessité d’entretenir ou enlever le réchauffeur sans drainer le réservoir, un réchauffeur à puits sec pourrait être une alternative viable.