LES RÉCHAUFFEURS ÉLECTRIQUES DANS L’INDUSTRIE NUCLÉAIRE

Le concept du thermoplongeur est assez simple. Comme son nom l’indique, il s’agit d’un dispositif de chauffage qui fonctionne immergé dans l’eau ou dans divers types de fluides. Cependant, son utilisation est bien plus compliquée que ce que sa fonction suggère. Un simple thermoplongeur peut être utilisé pour simplement chauffer une piscine. Mais le véritable avantage de la technologie des thermoplongeurs réside dans son application dans le secteur de l’énergie nucléaire. Les réchauffeurs à bride fabriqués par WATTCO™ sont des exemples notables de la façon dont les thermoplongeurs peuvent être utilisés dans un cadre aussi compliqué que celui de la maintenance des réacteurs à eau pressurisée dans les centrales nucléaires.

Utilisation de thermoplongeurs dans les réacteurs nucléaires

L’un des aspects essentiels de la production d’énergie nucléaire consiste à maintenir les réacteurs à eau pressurisée à un niveau constant. Cela permet de produire de la vapeur afin d’alimenter la turbine pour la production d’électricité. Il s’agit d’un concept un peu similaire au moteur à vapeur des anciennes locomotives. Le liquide de refroidissement primaire qui empêche le réacteur nucléaire de surchauffer doit maintenir une température de 321 ˚C afin de préserver son état liquide. Le liquide de refroidissement est conçu pour circuler dans la boucle intégrée au réacteur, tout comme le radiateur d’une automobile. De plus, la boucle doit maintenir la haute pression à 2250 psi afin de conserver sa circulation.

Ceci est réalisable en connectant un autre réservoir pressurisé à l’extérieur du réacteur équipé d’un thermoplongeur. L’objectif est de contrôler la température de l’eau dans le réservoir externe afin de maintenir la pression globale des réacteurs à eau à un niveau optimal. Par exemple, les thermoplongeurs à bride WATTCO™ insérés au fond du réservoir réchaufferont l’eau du réservoir de sorte que la combinaison eau/vapeur puisse être contrôlée à un niveau requis pour maintenir le réacteur.

Le monde étant de plus en plus conscient des alternatives énergétiques écologiques, la demande de production d’énergie nucléaire plus propre augmente. L’avantage d’un thermoplongeur est qu’il s’agit d’un réchauffeur électrique. L’électricité ne laisse aucun résidu environnemental, contrairement aux autres types d’unités de chauffage qui brûlent dans l’atmosphère.

Thermoplongeur à bride

Le meilleur type de thermoplongeur pour les réacteurs nucléaires est le thermoplongeur à bride. Il est spécifiquement conçu pour être utile dans des situations pressurisées, facile à installer et plus facile à gérer que d’autres réchauffeurs comparables. Bien qu’il puisse être utilisé pour de nombreux types différents de chauffage de liquides, il a pour particularité d’être une unité de chauffage à base d’eau avec des compositions d’alliages tels que l’Incoloy® et l’Inconel® comportant des gaines à parois épaisses contre les rayonnements.

Les thermoplongeurs à bride de WATTCO™ sont disponibles dans de nombreuses dimensions allant de 2″ à 42″. Les valeurs nominales des brides standard sont données à 150 lbs, 300 lbs et 600 lbs. Cet appareil est constitué d’éléments tubulaires pliés qui sont brasés ou soudés sur une bride.  Plusieurs brides assorties peuvent être montées sur une buse ou sur la paroi du réservoir.

Thermorégulation du réchauffeur à bride

Ces réchauffeurs sont contrôlés thermostatiquement par des dispositifs de thermocouple encastrés dans un boîtier. Outre une option de boîtier standard, WATTCO™ propose également des boîtiers étanches à l’eau ainsi que des boîtiers antidéflagrants qui peuvent être particulièrement utiles pour les applications de réacteurs nucléaires. Le contrôle numérique de la température, l’utilisation de DTR (détecteurs de température à résistance) permet une plus grande flexibilité dans les situations de haute température comme dans les réacteurs nucléaires à eau.

Les domaines d’application des thermoplongeurs à bride sont très vastes en raison de leur immersion dans la plupart des produits chimiques à base d’eau, comme le pétrole. Il utilise une approche de chaleur directe sur le milieu avec un contrôleur numérique pour surveiller la température. L’utilisation d’un capteur de limite haute empêchera le milieu liquide de surchauffer. Afin de sonder la température, un puits thermique est souvent incorporé dans le faisceau d’éléments, permettant à une sonde de relayer les lectures de température à un contrôleur numérique.

Malgré leur portabilité, les réchauffeurs à bride sont largement utilisés dans l’industrie pour chauffer des volumes de liquide dans un contrôle fixe gaz/liquide. L’avantage d’un thermoplongeur à bride est que, contrairement aux autres thermoplongeurs, il peut être utilisé pour chauffer de l’eau plutôt que du pétrole. Il fonctionne en commençant à chauffer instantanément. Le dispositif maintient le courant de convection dans une direction uniforme autour du milieu liquide jusqu’à ce que le transfert de chaleur atteigne sa température prédéfinie.

Thermoplongeurs à circulation/en ligne

Une application plus courante pour le type industriel de thermoplongeur est le réchauffeur à circulation, également connu sous le nom de réchauffeur en ligne. Les noms proviennent respectivement de sa fonction et de sa forme. La fonction principale de ce type de réchauffeur est de faire circuler le fluide tout en maintenant le débit. Le concept consiste à transférer la chaleur de l’énergie électrique au fluide. Cela permet d’atteindre la viscosité cible pour que le liquide s’écoule plus facilement.

La construction de base d’un réchauffeur à circulation est un réchauffeur en ligne recouvert d’une chambre métallique anti-corrosion. Il s’agit d’une chambre fermée avec des tuyaux de circulation tout autour, équipée d’une pompe pour transporter le fluide. Le réservoir est isolé pour éviter les pertes de chaleur. La chambre est équipée d’une vanne de drainage pour faciliter le nettoyage et l’entretien du système. La valeur nominale de la bride va de 150 lbs à 1200 lbs.

Solution de WATTCO™ pour thermoplongeurs à circulation

Les spécifications sont généralement similaires pour les thermoplongeurs, qu’ils soient à circulation/en ligne ou à bride. Cependant, WATTCO™ fournit une solution personnalisée à de nombreuses situations dans un but précis. Par exemple, il y a eu un cas impliquant un consortium d’énergie nucléaire avancé refroidi au gaz, qui a dû chauffer du dioxyde de carbone/graphite comme agent de refroidissement dans le réacteur nucléaire avec un réglage de température à 279˚C pendant une période prolongée. La solution fournie était un réchauffeur à circulation en acier inoxydable 316 de 12″ 2000# psi avec des thermocouples aux ports de sortie ainsi qu’un contrôleur numérique SCR précis.

Les avantages de cette solution sont tels que les exigences de sécurité dans un environnement très sensible ont été satisfaites sans compromettre le contrôle de la chaleur spécifié au niveau de la température élevée. En outre, il ne nécessite que très peu d’entretien et sa procédure d’installation est simple.

Fabricant reconnu de réchauffeurs industriels, WATTCO™ est plus qu’un simple fabricant de produits. Nous sommes un fournisseur de solutions pour les industries pétrolières et gazières ainsi que pour les énergies renouvelables, le CVC et les agences gouvernementales.