Récupération de chaleur d’épuration industrielle

Fournisseur de services complet de solutions de récupération et de purification de la chaleur des déchets industriels

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Améliorez l'efficacité grâce à la récupération d'énergie du système de séchage par pompe à chaleur.

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Applications de récupération de chaleur industrielle : utilisation de la chaleur résiduelle du séchage des fruits de mer

1. Sources et caractéristiques de la chaleur résiduelle issue du séchage des fruits de mer et des produits aquatiques

Les produits de la mer et aquatiques (crevettes, poissons, crustacés, etc.) sont généralement séchés à l'aide d'équipements de séchage à air chaud, principalement à l'aide de chaudières à charbon ou à gaz, ou de systèmes de chauffage électrique. Le processus de séchage génère une grande quantité de gaz de combustion à haute température et à forte humidité, généralement compris entre 50 et 100 °C, contenant une chaleur sensible et une chaleur latente importantes.

Chaleur sensible : La chaleur inhérente aux gaz de combustion à haute température eux-mêmes.

Chaleur latente : Chaleur libérée par la condensation de la vapeur d’eau dans les gaz de combustion. En raison de la forte teneur en humidité des fruits de mer, la proportion de chaleur latente est particulièrement importante.

Caractéristiques des gaz d'échappement : Humidité élevée (contenant une grande quantité de vapeur d'eau), peut contenir des sels ou des matières organiques, qui peuvent provoquer la corrosion de l'équipement ou l'accumulation de tartre sur les surfaces de l'échangeur de chaleur.

Si ces gaz d’échappement sont émis directement, non seulement l’énergie thermique sera gaspillée, mais la pollution thermique et la pollution humide augmenteront également, affectant l’environnement.

2. Caractéristiques de l'échangeur de chaleur à plaques BXB

L'échangeur de chaleur à plaques BXB est un dispositif compact et hautement efficace, largement utilisé dans la récupération de chaleur résiduelle industrielle, particulièrement adapté au traitement des gaz d'échappement à haute température et à forte humidité. Ses principales caractéristiques sont les suivantes :

Échange de chaleur à haute efficacité : la structure de la plaque offre une grande surface d'échange de chaleur, ce qui se traduit par une efficacité de transfert de chaleur élevée avec des taux de récupération allant jusqu'à 60-80%.

Conception compacte : par rapport aux échangeurs de chaleur à calandre et à tubes, il présente un encombrement réduit, ce qui le rend adapté aux équipements de séchage à espace restreint.

Résistance à la corrosion : des plaques en acier inoxydable ou en alliage de titane peuvent être sélectionnées pour résister à la corrosion causée par les sels et les composés organiques présents dans les gaz d'échappement du séchage des fruits de mer.

Entretien facile : La conception amovible facilite le nettoyage pour traiter le tartre ou les dépôts dans les gaz d'échappement.

Faible perte de charge : la résistance minimale du fluide réduit la consommation d'énergie du système.

3. Application des échangeurs de chaleur à plaques BXB au séchage des fruits de mer et des produits aquatiques

(1) Conception du système

Déroulement du processus :

Collecte des gaz d'échappement : les gaz d'échappement à haute température et à forte humidité (50-100 °C) émis par l'équipement de séchage sont acheminés par des tuyaux vers l'entrée côté chaud de l'échangeur de chaleur à plaques BXB.

Transfert de chaleur : La chaleur sensible et latente des gaz d'échappement est transférée à travers les plaques de l'échangeur de chaleur vers le fluide côté froid (généralement de l'air froid ou de l'eau de refroidissement).

Utilisation de la chaleur :

Préchauffage de l'air entrant : La chaleur récupérée est utilisée pour préchauffer l'air entrant dans la chambre de séchage, réduisant ainsi la consommation énergétique du réchauffeur.

Production d’eau chaude : La chaleur est transférée à l’eau pour produire de l’eau chaude destinée au nettoyage des équipements ou au chauffage des installations.

Optimisation de la déshumidification : Après refroidissement, l'humidité des gaz d'échappement diminue, améliorant ainsi l'efficacité du système de déshumidification.

Émission de gaz d'échappement : Les gaz d'échappement refroidis (température réduite à 40–50 °C) sont ensuite traités par le système de déshumidification avant l'émission, réduisant ainsi la pollution thermique.

Configuration de l'équipement :

Type d'échangeur de chaleur : Les échangeurs de chaleur à plaques BXB sont sélectionnés, avec des plaques en acier inoxydable 316L ou en alliage de titane recommandées pour éviter la corrosion saline.

Conception des plaques : les plaques ondulées sont utilisées pour améliorer la turbulence, améliorer l'efficacité du transfert de chaleur et réduire l'entartrage.

Systèmes auxiliaires : Équipés de dispositifs de filtration des gaz d'échappement (pour éliminer la poussière et les composés organiques) et d'un système de nettoyage automatique pour prolonger la durée de vie de l'échangeur de chaleur.

(2) Principe de fonctionnement

La chaleur des gaz d'échappement est transférée au fluide côté froid via les plaques métalliques de l'échangeur de chaleur à plaques. Les canaux étroits entre les plaques améliorent l'efficacité du transfert thermique.

Au cours du processus d'échange de chaleur, une partie de la vapeur d'eau contenue dans les gaz d'échappement à haute température et à forte humidité se condense, libérant ainsi de la chaleur latente et améliorant encore l'efficacité de la récupération de chaleur.

Le milieu froid (tel que l'air ou l'eau) absorbe la chaleur, augmente sa température et peut être directement utilisé pour le préchauffage du séchage ou d'autres exigences du processus.

(3) Scénarios d'application

Préchauffage de l'air entrant : La récupération de la chaleur des gaz d'échappement pour chauffer l'air frais entrant des salles de séchage réduit la consommation de la source de chaleur.

Alimentation en eau chaude : Utilisation de la chaleur récupérée pour produire de l’eau chaude à 40-60°C pour nettoyer les équipements de transformation des fruits de mer ou fournir de l’eau chaude à usage industriel.

Optimisation de la déshumidification : la réduction de l'humidité des gaz d'échappement par refroidissement et condensation améliore l'efficacité de la déshumidification et améliore les performances de séchage.

4. Analyse des avantages

Économies d'énergie et réduction des émissions : L'échangeur de chaleur à plaques BXB peut récupérer 50 à 801 TP3T de chaleur des gaz d'échappement, réduisant ainsi la consommation d'énergie de séchage de 20 à 401 TP3T, ainsi que la consommation de carburant et les émissions de CO2. Par exemple, la récupération de 601 TP3T de chaleur résiduelle peut réduire considérablement les coûts énergétiques par tonne de transformation des produits de la mer.

Avantages économiques : En réduisant la consommation de carburant et d’électricité, l’investissement en équipement permet généralement de récupérer les coûts en 1 à 2 ans.

Avantages environnementaux : La réduction de la température et de l’humidité des gaz d’échappement réduit la pollution thermique et humide, répondant ainsi aux exigences de protection de l’environnement.

Qualité du produit : Le maintien de températures de séchage stables empêche la surchauffe ou l'humidité excessive, améliorant ainsi la qualité du séchage des fruits de mer.

 

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Application des échangeurs de chaleur dans les systèmes de ventilation

Les échangeurs de chaleur jouent un rôle essentiel dans les systèmes de ventilation : ils améliorent l'efficacité du traitement de l'air, réduisent la consommation d'énergie et améliorent la qualité de l'air intérieur. Vous trouverez ci-dessous une explication détaillée de leurs fonctions et de leurs applications courantes.

I. Fonctions des échangeurs de chaleur dans les systèmes de ventilation

  1. Économie d'énergie
    Les échangeurs de chaleur récupèrent l'énergie thermique (ou frigorifique) de l'air extrait et la transfèrent à l'air frais entrant. Cela réduit l'énergie nécessaire pour chauffer ou refroidir l'air frais, ce qui en fait un système idéal pour le chauffage en hiver comme pour la climatisation en été.

  2. Améliorer la qualité de l'air frais et le confort
    Tout en assurant une ventilation suffisante, les échangeurs de chaleur aident à préchauffer ou à prérefroidir l'air frais, minimisant ainsi les différences de température entre l'air intérieur et extérieur et améliorant le confort des occupants.

  3. Améliorer l'efficacité du système (COP)
    En récupérant à la fois la chaleur sensible et la chaleur latente de l’air évacué, l’efficacité énergétique du système est considérablement améliorée.

  4. Aide au contrôle de la température et de l'humidité
    Dans des environnements tels que les salles blanches, les laboratoires ou les ateliers à température contrôlée, les échangeurs de chaleur servent d'unités de préconditionnement pour stabiliser les conditions de l'air entrant.

II. Types courants d'échangeurs de chaleur dans les systèmes de ventilation

  1. Échangeur de chaleur à plaques (chaleur sensible)

    • Utilise des plaques en aluminium ou en plastique pour séparer les flux d'air d'échappement et d'alimentation tout en transférant la chaleur à travers les plaques.

    • Couramment utilisé dans les bâtiments commerciaux, les écoles et la ventilation des bureaux.

    • L'efficacité varie généralement de 50% à 70%.

  2. Unité de récupération de chaleur totale (chaleur sensible + chaleur latente)

    • Utilise une membrane spéciale qui permet à la fois l'échange de chaleur et d'humidité.

    • Idéal pour les bâtiments résidentiels, les hôpitaux, les hôtels et les environnements nécessitant un contrôle de l'humidité.

    • Offre un meilleur confort et des économies d'énergie.

  3. Échangeur de chaleur à caloduc

    • Présente une structure simple sans pièces mobiles ; transfère la chaleur via des caloducs tout en gardant les flux d'air complètement séparés.

    • Convient aux salles de serveurs, au préchauffage/prérefroidissement de l'air frais et aux systèmes de séchage.

    • Fonctionne bien dans les environnements d’échappement d’air à haute température.

  4. Échangeur de chaleur à roue rotative

    • Une roue rotative avec revêtement hygroscopique entre simultanément en contact avec l'air frais et l'air évacué, transférant à la fois la chaleur et l'humidité.

    • Haute efficacité (jusqu'à 70%–85%), mais avec un risque potentiel de contamination croisée.

    • Convient aux scénarios où l’efficacité énergétique est prioritaire et la contamination croisée n’est pas critique.

  5. Échangeur de chaleur à refroidissement par évaporation indirecte

    • Utilise l'évaporation de l'air d'échappement pour refroidir l'air entrant sans ajouter d'humidité.

    • Idéal pour les environnements chauds et secs tels que les ateliers industriels et les entrepôts.

III. Scénarios d'application typiques

  • Installations industrielles:Améliorez le contrôle de la température et de l'humidité tout en réduisant la consommation d'énergie de l'air frais.

  • Salles blanches et blocs opératoires:Stabilise le flux d'air et la température pour les environnements contrôlés.

  • Bâtiments commerciaux et bureaux: Préconditionnez l’air frais et améliorez l’efficacité du CVC.

  • Espaces publics (métros, aéroports, écoles):Assurez une bonne ventilation tout en économisant de l'énergie.

  • Centres de données et salles de serveurs:Récupérer la chaleur perdue pour le préchauffage de l'air en hiver.

  • Élevages et serres: Équilibrez la ventilation avec la stabilité de la température et de l’humidité pour favoriser la croissance.

IV. Conclusion

L'utilisation d'échangeurs de chaleur dans les systèmes de ventilation est devenue un élément essentiel de la conception CVC moderne. En récupérant l'énergie thermique, en améliorant le confort intérieur et la qualité de l'air, les échangeurs de chaleur sont un élément essentiel des bâtiments écologiques, des solutions d'économie d'énergie et des systèmes de ventilation intelligents.

Le rôle des échangeurs de chaleur à paroi intermédiaire dans les projets d'utilisation de la chaleur perdue de l'air de retour des puits de ventilation des mines de charbon

Dans le cadre du projet d'utilisation de la chaleur des gaz d'échappement des puits de ventilation des mines de charbon, l'échangeur de chaleur à paroi intermédiaire est un équipement essentiel pour un transfert de chaleur sûr. Son rôle est non seulement d'assurer l'efficacité de l'échange thermique, mais aussi de garantir la sécurité et la fiabilité opérationnelle du système. Ses fonctions spécifiques sont les suivantes :

Pour atteindre les objectifs de protection contre le gel de la gaine et de chauffage hivernal de la gaine auxiliaire, l'échangeur de chaleur à paroi intermédiaire isole en toute sécurité l'air de retour à haute température de l'air frais ou des fluides propres, tout en assurant un échange thermique efficace. Ses principales fonctions sont les suivantes :

Récupération et utilisation efficaces de la chaleur perdue de l'air de retour

En utilisant la chaleur sensible importante transportée par l'air de retour, la chaleur est transférée de manière stable aux systèmes d'air frais ou d'eau chaude à travers la paroi intermédiaire métallique, augmentant la température de l'air frais entrant dans la gaine à plus de 2°C, répondant ainsi aux exigences de protection contre le gel.

Assurer la propreté et la sécurité lors des échanges thermiques

L'air de reprise contient de la poussière, de l'humidité et même des traces de gaz nocifs, qui ne peuvent pénétrer directement dans le système d'air neuf. La structure du mur intermédiaire isole efficacement les fluides chauds et froids, prévenant ainsi la contamination croisée et garantissant la qualité de l'air souterrain et la sécurité opérationnelle.

Améliorer la fiabilité opérationnelle du système de chauffage

L'échangeur de chaleur présente une structure robuste et un fonctionnement stable, continuant à produire de la chaleur même par temps extrêmement froid. Cela garantit la continuité et la fiabilité du chauffage hivernal du puits auxiliaire, réduisant ainsi la charge opérationnelle et les risques associés aux systèmes de chauffage et de chaudière électriques traditionnels.

Promouvoir la conservation de l'énergie, la réduction des émissions et le développement de mines vertes

Grâce à un échange thermique efficace, la consommation d'énergie de chauffage et les coûts d'exploitation sont considérablement réduits, diminuant ainsi les émissions de carbone. Cela apporte un soutien technique aux mines de charbon pour atteindre une production propre et une transformation verte.

 

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Qu'est-ce qu'un échangeur de chaleur à plaques gaz-gaz ?

Qu'est-ce qu'un échangeur de chaleur à plaques gaz-gaz ?

Gas-Gas Plate Heat Exchanger

Échangeur de chaleur à plaques gaz-gaz

Un échangeur de chaleur gaz-gaz à plaques est un dispositif de transfert de chaleur hautement efficace conçu pour récupérer la chaleur des gaz d'échappement à haute température et la transférer à l'air froid entrant ou à d'autres flux gazeux. Contrairement aux échangeurs de chaleur traditionnels, sa structure à plaques compacte maximise la surface de transfert thermique, atteignant des rendements thermiques de 60% à 80%. L'échangeur est constitué de fines plaques métalliques ondulées (généralement en acier inoxydable) qui créent des canaux séparés pour les gaz chauds et froids, permettant ainsi à la chaleur de traverser les plaques sans mélanger les flux gazeux.

Cette technologie est particulièrement adaptée aux procédés industriels générant d'importantes pertes de chaleur, comme les systèmes de séchage des machines de nettoyage à ultrasons utilisées pour les composants matériels. En captant et en réutilisant cette chaleur, l'échangeur de chaleur à plaques gaz-gaz réduit l'énergie nécessaire aux procédés de chauffage, diminuant ainsi les coûts d'exploitation et les émissions de carbone.

Unité de ventilation à récupération de chaleur à l'éthylène glycol

Une unité de ventilation à récupération de chaleur à l'éthylène glycol est un appareil de traitement d'air qui utilise une solution d'éthylène glycol comme fluide caloporteur pour récupérer la chaleur ou l'énergie frigorifique de l'air extrait, améliorant ainsi l'efficacité énergétique des systèmes de climatisation. Elle est largement utilisée dans les endroits exigeant une séparation stricte de l'air frais et de l'air extrait, comme les hôpitaux, les laboratoires et les installations industrielles.

Principe de fonctionnement

L'unité de ventilation à récupération de chaleur à l'éthylène glycol réalise la récupération d'énergie grâce à un échangeur de chaleur et une solution d'éthylène glycol :

  1. Côté échappement:L'énergie de refroidissement ou de chauffage de l'air d'échappement est transférée à la solution d'éthylène glycol via un échangeur de chaleur, modifiant la température de la solution.
  2. Côté air frais:Une pompe de circulation délivre la solution d'éthylène glycol refroidie ou chauffée à l'échangeur de chaleur côté air frais, ajustant la température de l'air frais pour réduire la charge de fonctionnement et la consommation d'énergie du système de climatisation.
  3. Efficacité de récupération de chaleur:L'efficacité de récupération de chaleur de la solution d'éthylène glycol peut atteindre environ 50%, selon la conception du système et les conditions de fonctionnement.

Composants du système

  • Côté air frais: Section d'air frais, section de filtre à efficacité primaire/moyenne, échangeur de chaleur à éthylène glycol et section de ventilateur d'alimentation.
  • Côté échappement: Section de retour d'air, section de filtre à efficacité primaire, échangeur de chaleur à l'éthylène glycol et section de ventilateur d'extraction.

Applications

  • Convient aux scénarios nécessitant une isolation complète de l'air frais et de l'air extrait, tels que les hôpitaux et les salles blanches.
  • Idéal pour les bâtiments industriels ou commerciaux nécessitant une récupération d'énergie efficace, tels que les usines et les installations de transport.

Avantages

  • Haute efficacité énergétique:Réduit la consommation d'énergie du système de climatisation grâce à la récupération de chaleur, réduisant ainsi les coûts d'exploitation.
  • Flexibilité:Ajuste la température de l'air frais en fonction des conditions climatiques variables, s'adaptant à divers environnements.
  • Sécurité:La solution d'éthylène glycol empêche le gel de l'échangeur de chaleur dans les environnements à basse température.

Considérations

  • Entretien:Des contrôles réguliers de la concentration de la solution d'éthylène glycol et du fonctionnement de la pompe de circulation sont nécessaires.
  • Exigences de conception:La conception du système doit tenir compte de la disposition des conduits d’air frais et d’évacuation pour assurer un échange de chaleur efficace et éviter la contamination croisée.

Systèmes de récupération de chaleur perdue pour séchoirs industriels

Les systèmes de récupération de chaleur résiduelle pour sécheurs industriels captent et réutilisent l'énergie thermique des gaz d'échappement chauds ou des flux d'air afin d'améliorer l'efficacité énergétique, de réduire les coûts d'exploitation et de diminuer les émissions. Ces systèmes sont précieux pour les procédés de séchage énergivores dans des secteurs comme la chimie, l'agroalimentaire, la céramique et le textile. Vous trouverez ci-dessous une présentation des principales technologies, des avantages et des fournisseurs basés aux États-Unis, ainsi que leurs coordonnées.

Technologies clés pour la récupération de chaleur perdue dans les sécheurs industriels
Les sécheurs industriels produisent de l'air vicié chaud et humide contenant de la chaleur sensible et latente. Les systèmes de récupération extraient cette chaleur pour la réutiliser. Les technologies courantes incluent :

Échangeurs de chaleur air-air :
Transférez la chaleur de l'air chaud évacué vers l'air frais entrant via des échangeurs de chaleur à plaques ou rotatifs. Les préchauffeurs d'air en polymère résistent à la corrosion et à l'encrassement.
Applications : Préchauffage de l'air d'admission du sécheur, réduisant la consommation de carburant jusqu'à 20%.
Avantages : Simple, économique, peu d’entretien.
Échangeurs de chaleur air-liquide :
Capturez la chaleur des gaz d'échappement pour réchauffer les liquides destinés au chauffage des procédés ou au CVC des installations.
Applications : Chauffage de l'eau de process dans les usines de transformation des aliments.
Avantages : Réutilisation polyvalente de la chaleur.
Pompes à chaleur :
Convertir la chaleur perdue à basse température en températures plus élevées pour la réutiliser.
Applications : Chaleur de levage pour le préchauffage de l'air des sécheurs dans les industries chimiques ou laitières.
Avantages : Haute efficacité pour les sources à basse température.
Échangeurs de chaleur à contact direct :
Les gaz d'échappement chauds entrent directement en contact avec un liquide pour transférer de la chaleur, nettoyant souvent les contaminants des gaz de combustion.
Applications : Récupération de chaleur des fours, étuves ou séchoirs.
Avantages : Nettoie les gaz d'échappement tout en récupérant la chaleur.
Chaudières à récupération de chaleur :
Convertir les gaz d’échappement à haute température en vapeur pour une utilisation dans un procédé ou pour la production d’électricité.
Applications : Sécheurs haute température dans le traitement de la céramique ou des minéraux.
Avantages : Génère de la vapeur ou de l'électricité.
Avantages de la récupération de chaleur perdue pour les séchoirs
Économies d'énergie : Améliorations de l'efficacité jusqu'à 20%.
Réduction du CO2 : chaque gain d'efficacité de 1% réduit les émissions de CO2 de 1%.
Réduction des coûts : Délais de récupération de quelques mois à 3 ans.
Conformité environnementale : Réduit les émissions et les pertes de chaleur.
Optimisation des processus : des températures stables améliorent la qualité du produit.
Défis et solutions
Encrassement et corrosion : les échangeurs de chaleur en polymère ou les systèmes de nettoyage en ligne atténuent les problèmes.
Disponibilité du dissipateur thermique : Nécessite l'utilisation de chaleur à proximité pour une intégration économique.
Conception du système : l’ingénierie personnalisée garantit la compatibilité.

Unité de récupération de chaleur d'air frais

L'unité de récupération d'air frais est un système de ventilation écoénergétique qui introduit de l'air frais extérieur tout en récupérant la chaleur de l'air extrait. Elle utilise un échangeur de chaleur, généralement à plaques ou à roues, pour transférer l'énergie thermique entre les flux d'air entrant et sortant sans les mélanger, réduisant ainsi considérablement les charges de chauffage ou de climatisation.

Équipé de filtres haute efficacité, de ventilateurs et d'un échangeur de chaleur (généralement en aluminium ou en matériau enthalpique), ce système assure un apport continu d'air frais tout en maintenant la température intérieure stable et en améliorant la qualité de l'air. Il contribue à réduire la consommation d'énergie, à améliorer le confort intérieur et à respecter les normes modernes d'économie d'énergie des bâtiments.

Ces unités sont idéales pour les applications dans les bureaux, les usines, les écoles, les hôpitaux et autres installations nécessitant une ventilation et un contrôle de la température fiables avec des coûts d'exploitation réduits.

Comment fonctionne l'échangeur de chaleur air-air dans la récupération de chaleur par séchage par atomisation

Dans récupération de chaleur par séchage par atomisation, un échangeur de chaleur air-air Il permet de récupérer la chaleur résiduelle de l'air chaud et humide évacué de la chambre de séchage et de la transférer à l'air frais entrant (mais plus frais). Cela réduit considérablement la demande énergétique du processus de séchage.

Comment ça marche :

  1. Collecte d'air d'échappement :

    • Après le séchage par atomisation, l’air chaud d’échappement (souvent 80–120 °C) contient à la fois de la chaleur et de la vapeur d’eau.

    • Cet air est extrait de la chambre et envoyé à l’échangeur de chaleur.

  2. Processus d'échange de chaleur :

    • L'air chaud d'échappement circule à travers un côté de l'échangeur de chaleur (souvent constitué de matériaux résistants à la corrosion en raison d'une éventuelle adhérence ou d'une légère acidité).

    • Simultanément, l'air ambiant frais circule de l'autre côté, dans un canal séparé (configuration à contre-courant ou à flux croisés).

    • La chaleur est transférée à travers les parois de l'échangeur du côté chaud au côté froid, sans mélanger les courants d'air.

  3. Préchauffage de l'air entrant :

    • L'air frais entrant est préchauffé avant d'entrer dans le réchauffeur principal du sécheur par atomisation (brûleur à gaz ou serpentin à vapeur).

    • Ce réduit la consommation de carburant ou d'énergie pour atteindre la température de séchage souhaitée (généralement 150–250°C à l'entrée).

  4. Post-traitement de l'air d'échappement (facultatif) :

    • Après l'extraction de la chaleur, l'air d'échappement du refroidisseur peut être filtré ou traité contre la poussière et l'humidité avant d'être rejeté ou réutilisé.

Avantages:

  • Économies d'énergie : Réduit la consommation de carburant ou de vapeur de 10 à 30% selon la configuration.

  • Coûts d’exploitation réduits : Une consommation énergétique moindre réduit les dépenses de services publics.

  • Impact environnemental : Réduit les émissions de CO₂ en améliorant l’efficacité énergétique.

  • Stabilité de la température : Aide à maintenir des performances de séchage constantes.

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