RÉCHAUFFEURS ÉLECTRIQUES INDUSTRIELS :

En termes simples, le chauffage électrique désigne le processus par lequel le courant électrique se transforme en chaleur. On parle de chauffage par effet Joule, ou « chauffage ohmique », où la chaleur est libérée lorsqu’un courant électrique traverse un conducteur.[1]
C’est cette forme de chauffage qu’on trouve par exemple dans l’éclairage d’ampoules à incandescence, la combustion de cuisinières électriques et les fers à repasser. Dans cet article, nous examinerons essentiellement l’utilisation des réchauffeurs électriques dans l’industrie pétrochimique.

Les différents types de réchauffeurs électriques

Les réchauffeurs à bride :

Les réchauffeurs électrique à bride sont constitués d’éléments[2] tubulaires pliés en épingle à cheveux et soudés ou brasés dans une bride. Les connexions électriques sont fournies à ces éléments via des boîtiers de câblage. Ces réchauffeurs sont principalement utilisés pour chauffer l’eau, l’huile, les solutions corrosives et les fluides caloporteurs. Ils se servent de brides de tuyau standard entre 3 et 14 pouces pour supporter la pression élevée des réservoirs de liquides. Ils sont installés au moyen d’une bride complémentaire adaptée à la paroi du réservoir. Comme les réchauffeurs électriques à bride sont disponibles dans une éventail de tailles, de puissances en kilowatts, de tensions, de caisson de bornes et de matériaux de gaines, ils sont bien adaptés aux applications de chauffage domestique et industriel.

Thermoplongeurs :

Ces réchauffeurs sont fabriqués en enfermant un fil chauffant à résistance nichrome dans une gaine de céramique. Un fourreau en Inconel (une forme d’acier inoxydable hautement résistante à la corrosion et à la chaleur) enveloppe la gaine.  Lorsque l’électricité circule à travers le fil de nichrome, il commence à chauffer. Par suite, il devient finalement incandescent et dégage de la chaleur d’abord à travers la céramique puis la gaine jusqu’à ce que la température devienne extrêmement élevée. Puisqu’elle est immergée dans l’eau, l’eau commence à chauffer une fois que la gaine devient chaude. Un courant de convection se crée lorsque l’eau sous l’élément chauffant se déplace et monte vers le haut de la cuve. Lorsque la couche chaude atteint le sommet, elle s’incurve et descend le long de la paroi opposé de la cuve, qu’elle longe pour remonter ensuite dans la cuve. Au fil du temps, les courants de convection font que la chaleur se répande uniformément dans la cuve.

DOMAINES D’APPLICATIONS DES RÉCHAUFFEURS ÉLECTRIQUES

Les applications courantes des thermoplongeurs à bride en acier comprennent le chauffage de gaz à faible débit, d’huiles, de liquides légèrement corrosifs et de cires, ainsi que d’eau de traitement, de savon, de solutions détergentes et d’eau déminéralisée. Les réchauffeurs électriques sont également utilisés dans les industries dotées de systèmes de tuyauterie pour assurer la protection contre le gel et la maintenance des processus. Un facteur important qui rend les réchauffeurs électriques si viables dans les industries pétrochimiques est qu’ils éliminent le besoin de chauffage direct. Cela offre une plus grande efficacité par rapport aux formes de chauffage standard.

De même, les thermoplongeurs sont parfaits pour le travail avec les huiles, les gaz, les matériaux visqueux et fondus, et les solutions de traitement. Ces réchauffeurs sont également disponibles dans un large choix de tailles, de matériaux de gainage, de connexions de terminaisons, de puissances en kilowatts et de tensions.

INTÉRÊT DES RÉCHAUFFEURS ÉLECTRIQUES

Parmi les avantages généraux des réchauffeurs électriques il y a en premier la flexibilité et la polyvalence. En effet, l’utilisation d’un système de chauffage électrique élimine le besoin de conduits et de tuyaux. Du coup, les réchauffeurs électriques peuvent être utilisés dans pratiquement toutes les industries, quelque soit la structure.

Ils offrent également une installation peu coûteuse, car la mise en place de ces machines n’est pas si compliquée. Comme dit plus haut, aucune tuyauterie n’est nécessaire, il suffit juste de disposer d’une connexion à un circuit électrique. Ceci est particulièrement utile lors du recâblage et de la remise à neuf.

Plus important encore, les réchauffeurs électriques sont sûrs et fiables. Comme indiqué précédemment, aucune combustion interne n’est requise dans ce système de chauffage, ce qui élimine les risques d’explosions ou d’intoxication au monoxyde de carbone. De plus, comme il n’y a pas de radiateurs, les problèmes de fuite ou d’éclatement sont non seulement évités, mais il y a aussi moins de risques de dégâts matériels. Tous ces facteurs rendent les réchauffeurs électriques respectueux de l’environnement, protégeant ainsi la santé de la main-d’œuvre ainsi que les zones environnantes de l’usine ou de l’établissement.

Évidemment, les coûts sont à prendre en considération. Les coûts de chauffage électrique sont plus élevés que l’utilisation directe de combustible. De plus, les coûts d’investissement et d’infrastructure sont également élevés. Cependant, le fait est que les réchauffeurs électriques ne nécessitent pas de ravitaillement en carburant. De plus, l’absence de combustion interne supprime aussi une grande partie des problèmes de maintenance liés à l’utilisation de ces machines.

Au cours des quelques années passées, on a pu constater qu’à mesure que les réserves de pétrole et de gaz s’épuisent, la demande de gaz naturel connaît une tendance à la hausse. Dans ce cadre, les réchauffeurs électriques peuvent être utilisés dans les champs pétrolifères pour préchauffer les fluides produits. Les autres avantages sont la résistance à l’humidité, l’absence de pollution sonore, la portabilité, la précision, la durabilité, le contrôle de la température et la distribution de l’énergie thermique.

Utilisation de l’acier et de l’acier inoxydable dans les applications à réchauffage électrique

En dernier, nous relèveront brièvement pourquoi des matériaux comme l’acier et l’acier inoxydable sont propices pour les opérations de chauffage électrique dans les industries pétrochimiques.

Grâce aux réchauffeurs latéraux, l’acier offre une excellente résistance à l’usure, à la pollution et aux conditions climatiques. De plus, il n’est pas vulnérable à la rouille ou à la corrosion, et il ne prend pas feu non plus. L’acier est également durable et robuste, c’est pourquoi il reste le premier choix dans le secteur de la construction. Il est même respectueux de l’environnement, puisqu’il est finalement recyclé et réutilisé.

En ce qui concerne le chauffage électrique, en plus d’offrir une durabilité et une résistance à la corrosion, il minimise l’évacuation de la chaleur, ce qui permet d’obtenir une plus grande efficacité. En revanche, l’acier inoxydable est la panacée pour les travaux qui impliquent des solutions corrosives.

CONCLUSION

En mettant davantage l’accent sur la sécurité et l’efficacité environnementales dans l’industrie pétrochimique, les réchauffeurs électriques offrent une solution efficace. En raison de leur conception polyvalente et de leur fonctionnalité conviviale, ils sont plus adaptés à un environnement commercial que les formes de chauffage conventionnelles.
 

[1]La quantité de chaleur dégagée est proportionnelle au carré du courant de telle sorte que

Cette relation est connue comme la première loi de Joule. (source)
 

[2]Un élément chauffant tubulaire de base est constitué d’un fil de nickel-chrome (Ni-Cr) (80-20% ou 70-30%), qui offre une résistance à l’électricité en générant de la chaleur. De l’oxyde de magnésium compact (MgO) et une gaine métallique enveloppent le fil de Ni-Cr. Des broches froides, qui sont des conducteurs métalliques, établissent les connexions électriques avec le fil de résistance. La terminaison électrique est disponible sous différentes formes. Étant donné que le MgO est très hydroscopique, l’étanchéité est donc importante pour empêcher la pénétration de l’humidité.(source)