Réchauffeurs Électriques À Immersion Dans Les Réservoirs De Stockage Industriels

Cette étude de cas examine les thermoplongeurs électriques dans les réservoirs de stockage industriels et les capteurs qui sont nécessaires pour éviter le gel ou les dégâts d’incendie.  

Introduction : Protection des réservoirs de stockage contre le gel

Dans cette étude de cas, nous examinerons une usine de traitement des eaux usées et de dessalement en Alaska, où l’hiver dure 6 mois et la température moyenne annuelle est de 37°F ou 2,78°C. Cette usine peut produire entre 30.000 et 100.000 m3 par jour. L’usine de transformation souhaite que trois réservoirs de stockage de 8.000 gallons puissent contenir de l’eau traitée avant de l’acheminer vers une exploitation minière locale pour lutter contre la poussière. Les températures dans les réservoirs et les conduites doivent être maintenues au-dessus du point de gel et les niveaux d’eau doivent être surveillés pour prévenir les dommages causés par le feu aux revêtements des réservoirs.     
La protection des réservoirs de stockage contre le gel est essentielle pour les réservoirs de stockage. Pour lutter contre ce problème, des thermoplongeurs équipés de capteurs de contrôle de réservoir de stockage doivent être utilisés pour maintenir la température et surveiller les niveaux d’eau. 

Contexte de l’étude de cas

Chaque réservoir nécessitera des thermoplongeurs électriques pour éviter le gel et maintenir une température constante de 7°C (37°F), comme demandé par la direction, afin de respecter les températures locales moyennes et de réduire le gaspillage d’énergie. Ces trois réservoirs nécessiteront également des capteurs capables de surveiller à distance la température et les niveaux d’eau, afin de s’assurer que les réchauffeurs soient protégés contre les bas niveaux d’eau qui les exposeraient, ce qui pourrait causer des dommages dus au brûlage.
De plus, les tuyaux auront besoin d’une protection contre le gel lorsque les opérations minières ne nécessiteront pas de lutter contre la poussière pendant l’entretien et les temps d’interruption. Tant que l’eau circule dans les tuyaux, il est peu probable qu’elle gèle. Toutefois, l’eau stagnante gèlera rapidement sous les températures rigoureuses de l’Alaska.

Solutions possibles

Les réchauffeurs à bride sont disponibles dans une grande variété de tailles et peuvent être configurés pour s’adapter au réservoir et à sa taille. Ce type spécifique de réchauffeur s’installe via un port à bride, le réchauffeur étant inséré via ce port dans le réservoir lui-même. Les thermoplongeurs en milieu industriel sont très utiles pour maintenir les liquides au-dessus du point de gel, en particulier en hiver très rigoureux, où le liquide gèle plus rapidement. Bien que les thermoplongeurs à bouchon fileté représentent une possibilité et peuvent être surveillés de la même manière qu’un thermoplongeur à bride, ils sont normalement utilisés dans de plus petits réservoirs que ceux utilisés pour stocker l’eau dessalée. Toutefois, le thermoplongeur à bouchon fileté pourrait être utilisé dans les conduites avec des contrôles appropriés.
Les panneaux de commande de température hybrides offrent une fiabilité accrue et une plus grande flexibilité. Les thermoplongeurs à bride peuvent être surveillés et contrôlés à l’aide de panneaux de contrôle de température hybrides offrant une surveillance facultative des limites de sur/sous-température avec alarmes. Ces panneaux de contrôle ont différentes configurations, qui fournissent des courants de court-circuit nominaux (SCCR) allant jusqu’à 200.000 ampères. Des capteurs supplémentaires, tels que des moniteurs de niveau d’eau, peuvent être ajoutés à ces panneaux de commande hybrides pour fournir davantage de surveillance et d’alarmes pour se protéger des dommages.
L’inconvénient de l’utilisation d’un panneau de commande numérique est la nécessité d’une formation supplémentaire sur le fonctionnement et le dépannage du panneau. Cependant, c’est un scénario potentiel avec tout capteur supplémentaire.
Des réchauffeurs à circulation or “réchauffeurs en ligne” peuvent être alloués tout au long du pipeline pour empêcher le gel. Ces appareils de chauffage utilisent des matériaux anticorrosifs tels que le titane, l’acier ou l’acier inoxydable, bien que l’acier inoxydable soit le plus largement utilisé avec l’eau. De plus, les tuyaux doivent être isolés pour assurer une meilleure efficacité des réchauffeurs à circulation. Les thermocouples s’utilisent pour transmettre les lectures de température des tuyaux aux capteurs numériques, qui aident à réguler la chaleur.
Des chauffe-conduits pourraient également s’utiliser. Les chauffe-tuyaux produisent de la chaleur indirecte pour les liquides. Au cours des procédures de chauffage, un chauffe-conduit n’a aucuncontact avec le contenu liquide. Les chauffe-conduits s’intègrent dans les dimensions nominales des tuyaux horizontaux de calibre 40 de 2 ou 3 pouces Les chauffe-conduits sont faciles à installer et permettent une distribution uniforme de la chaleur et ont une durée de vie prolongée.

Recommandations

Il est recommandé d’utiliser des réchauffeurs à bride dans les réservoirs pour la protection contre le gel, ainsi que des capteurs à distance pour le contrôle de la température et la surveillance du niveau d’eau à l’aide d’un panneau de commande de température hybride, permettant ainsi une personnalisation pour fournir une sortie numérique. Ces thermoplongeurs à bride doivent être composés d’acier inoxydable pour empêcher la corrosion. De plus, les thermoplongeurs à bride peuvent se personnaliser à la bonne puissance en watts requise. Les thermoplongeurs électriques à bride constituent une option propre dans un environnement « vert » où le recyclage des eaux usées est en cours de traitement et où les capteurs de contrôle sont indispensables pour répondre aux exigences de l’usine.
De plus, des chauffe-conduits reliés aux capteurs de température sont recommandés, puisque le chauffage requis se fera en l’absence de circulation dans les tuyaux.