AMÉLIORER LA CONCEPTION DU RÉCHAUFFEUR : L’INTÉRÊT DE LA SIMULATION POUR ÉCONOMISER LES COÛTS DES MATÉRIAUX ET RÉDUIRE LE TEMPS DE CONCEPTION

Cet article souligne la valeur d’une conception efficace en vue de développer des réchauffeurs de haute qualité pour l’industrie de transformation. WATTCO utilise des techniques de pointe telles que la simulation informatique pour produire des réchauffeurs performants qui permettent non seulement d’améliorer l’efficacité, mais aussi de réduire considérablement le temps de fabrication et les coûts de matériaux.  

Dès sa création, WATTCO a mis l’accent sur la qualité. Cela a souvent nécessité une conception et une ingénierie excessives des réchauffeurs pour l’industrie de transformation. La conception des réchauffeurs de WATTCO était basée sur des paramètres choisis pour assurer la performance, plutôt que sur les préoccupations de l’entreprise en matière de coût ou de temps de conception, afin de garantir la qualité.

Il fallait souvent des années pour créer un prototype d’une conception complexe. La construction de prototypes a également nécessité des investissements considérables.  

CONCEPTION PAR SIMULATION

Ces dernières années, WATTCO a commencé à concevoir des réchauffeurs en utilisant la simulation. Les techniques de simulation ou de conception assistée par ordinateur (CAO) donnent un aperçu de la fabrication.

Ces techniques ou simulations permettent d’étudier le comportement des réchauffeurs soumis à des effets externes tels que la dynamique des fluides, les contraintes thermiques et structurelles dans des scénarios très proches de la réalité. La conception par simulation a de nombreux avantages.

Par exemple, le temps et les coûts de conception sont réduits. Cela est possible car la simulation permet d’optimiser la conception. L’avantage en termes de coûts vient de la recommandation d’une dimension précise des composants du réchauffeur, par exemple les brides. Cela permet de réduire les coûts des différents matériaux.

En outre, les ingénieurs de WATTCO évitent le coût important du prototypage. Il n’est souvent pas nécessaire pour les étapes intermédiaires.   En particulier, WATTCO a pu réduire l’épaisseur de la bride (voir la figure 1.) jusqu’à 50 % en utilisant la simulation, sans dégrader les performances du réchauffeur. En fait, ce type d’optimisation permet d’améliorer les performances et de réaliser d’importantes économies sur le coût des matériaux.  

Fig. 1 

LES DÉFLECTEURS DANS LES RÉCHAUFFEURS

Les ingénieurs de WATTCO utilisent la simulation pour améliorer le transfert de chaleur des réchauffeurs de processus qui utilisent des déflecteurs. La simulation permet de comprendre comment les déflecteurs peuvent être utilisés dans un réchauffeur où la forme du réchauffeur, la viscosité, la température du fluide, la dynamique du fluide sont prises en compte.

Fig. 2

Les déflecteurs sont souvent utilisés dans les réchauffeurs de forme ronde pour améliorer le mélange des fluides à faible viscosité. (Voir Figure 2.) Les conceptions traditionnelles recommandent une conception de déflecteur assujettie au diamètre du réservoir, comme le montre la figure 3.

Une conception par simulation peut fournir des informations plus précises sur le nombre de déflecteurs ainsi que sur leurs angles. WATTCO spécifie également l’emplacement exact du montage du déflecteur sur les réchauffeurs, par exemple, en fonction de la largeur du déflecteur.  

WATTCO améliore la conception des réchauffeurs pour l’industrie de transformation, notamment l’industrie pétrochimique et l’industrie des semi-conducteurs. Les performances et la sécurité peuvent être garanties tout en limitant les coûts de conception.  

Fig. 3

Dans le cas de liquides en suspension solide, les déflecteurs doivent induire un tourbillon, garantissant que les particules sont en mouvement constant.  

Les ingénieurs de WATTCO s’appuient sur la simulation pour fournir des détails de conception précis et fiables. La raison principale de cette précision vient du fait que la simulation ne prend pas seulement en compte la modélisation théorique mais présente également le comportement de l’appareil sur la base de différents scénarios externes et en temps réel, comme s’il était utilisé dans son environnement industriel réel.

Les ingénieurs concepteurs trouvent également que la simulation ou la modélisation informatique est efficace car elle offre une certaine souplesse dans la modification des paramètres afin de voir les performances avant même la fabrication d’un prototype.