Refroidisseur de saumure : industries, applications et principes de fonctionnement

Un refroidisseur de saumure est un système de refroidissement qui utilise de la saumure (une solution d'eau et de sel) comme réfrigérant pour transférer la chaleur d'un procédé ou d'une application vers une source de refroidissement. La solution de saumure circule généralement dans un échangeur de chaleur pour absorber la chaleur du processus ou de l'application, puis pompée vers une source de refroidissement, telle qu'un système de réfrigération, où elle libère la chaleur et se refroidit à sa température d'origine.

Pourquoi la saumure est-elle utilisée pour le refroidissement ?

La saumure est utilisée pour le refroidissement car elle a un point de congélation inférieur à celui de l'eau, ce qui la rend adaptée à une utilisation dans des applications à basse température. De plus, l'ajout de sel à l'eau abaisse la température de congélation de la solution et l'efficacité du transport de chaleur de la saumure peut être grandement améliorée pour le coût relativement faible du matériau.

Une variété de sels peut être utilisée pour fabriquer une solution de saumure à utiliser dans un refroidisseur de saumure, mais le chlorure de sodium (NaCl) est le sel le plus couramment utilisé. Le chlorure de sodium est facilement disponible, économique et a un point de congélation relativement bas, ce qui en fait un choix idéal pour une utilisation dans les systèmes de réfrigération.

D'autres sels pouvant être utilisés dans un refroidisseur de saumure comprennent le chlorure de calcium (CaCl2) et le chlorure de potassium (KCl). Ces sels ont des points de congélation inférieurs à ceux du chlorure de sodium et peuvent être utilisés dans des applications nécessitant des températures plus basses.

Rapport approprié entre l'eau et le sel pour le refroidisseur de saumure

Généralement, le rapport varie de 1 partie de sel pour 10 parties d'eau (en poids) pour une saumure à faible concentration, jusqu'à 23 parties de sel pour 77 parties d'eau pour une saumure à haute concentration. La concentration de la saumure affecte également son point de congélation et son efficacité de transport de chaleur.

Par exemple, une solution de saumure avec une concentration de 23 % de NaCl (en poids) a un point de congélation d'environ -21 °C (-6 °F), tandis qu'une solution avec une concentration de 15 % de NaCl a un point de congélation d'environ -10°C (14°F).

Il est important de bien tenir compte de la concentration de la saumure lors de la sélection du rapport eau/sel, car des concentrations plus élevées de sel peuvent abaisser le point de congélation de la saumure et augmenter son efficacité en tant qu'agent de refroidissement, mais peuvent également augmenter le risque de corrosion et d'autres problèmes. Il est également important de s'assurer que le sel est complètement dissous dans l'eau avant d'utiliser la saumure dans le système de refroidissement, car le sel non dissous peut entraîner des blocages dans le système et d'autres problèmes pouvant affecter son efficacité et son efficacité.

De plus, il est important de s'assurer que le sel est entièrement dissous dans l'eau avant d'utiliser la saumure dans le système de refroidissement. Le sel non dissous peut entraîner des blocages dans le système et d'autres problèmes qui peuvent affecter son efficacité et son efficacité. La surveillance et l'entretien réguliers du système de refroidissement peuvent également aider à garantir que la saumure est correctement entretenue et fonctionne à son efficacité maximale.

Quelle est la différence entre la saumure et le glycol ?

La saumure et le glycol sont tous deux couramment utilisés comme réfrigérants dans les systèmes de refroidissement, mais il existe des différences essentielles entre les deux.

L'une des principales différences est leur composition. La saumure est une solution d'eau et de sel, tandis que le glycol est un type d'alcool chimiquement similaire à l'éthylène glycol ou au propylène glycol. Cela signifie que la saumure est une solution à base de sel, tandis que le glycol est un liquide qui ne contient pas de sel.

Une autre différence est leur toxicité. Le glycol peut être toxique s'il est ingéré ou inhalé en grande quantité, tandis que la saumure est non toxique et peut être manipulée sans danger. Cela fait de la saumure un choix plus sûr pour les applications où il existe un risque d'exposition au réfrigérant.

Remarque : Les informations contenues dans ce tableau sont basées sur les propriétés et caractéristiques générales de ces produits chimiques et peuvent varier en fonction de la concentration spécifique et de l'utilisation dans un système de refroidissement à saumure.

Le point de congélation de la saumure peut être abaissé en ajoutant du sel à la solution, tandis que le point de congélation du glycol peut être abaissé en ajoutant de l'eau. Par conséquent, la saumure est souvent préférée pour les applications à basse température, comme dans l'industrie chimique ou les patinoires, où les températures doivent être maintenues en dessous de zéro.

Une autre différence entre la saumure et le glycol réside dans leurs propriétés de transfert de chaleur. Le glycol a un coefficient de transfert de chaleur plus élevé que la saumure, ce qui signifie qu'il peut transférer la chaleur plus efficacement. Cependant, la saumure est souvent préférée pour les applications où un contrôle précis de la température est important, car elle a une capacité thermique spécifique plus élevée que le glycol et peut absorber plus de chaleur par unité de volume.

Quand choisir la saumure plutôt que le glycol et vice versa ?

La saumure est souvent choisie au glycol comme réfrigérant dans plusieurs situations :

1. Applications à basse température : La saumure a un point de congélation inférieur à celui du glycol et peut être utilisée dans des applications à basse température où les températures doivent être maintenues en dessous de zéro, comme dans les systèmes de réfrigération, les patinoires et les installations de stockage frigorifique.
2. Non-toxicité : la saumure est non toxique et peut être manipulée sans danger, ce qui en fait un choix privilégié pour les applications où il existe un risque d'exposition au réfrigérant.
3. Coût : La saumure est souvent moins chère que le glycol et peut être plus rentable comme réfrigérant pour certaines applications.
4. Capacité thermique spécifique : La saumure a une capacité thermique spécifique plus élevée que le glycol, ce qui signifie qu'elle peut absorber plus de chaleur par unité de volume. Cela en fait un agent de refroidissement plus efficace que le glycol, en particulier dans les applications où un contrôle précis de la température est important.

Le glycol peut être choisi sur la saumure comme réfrigérant dans plusieurs situations :

1. Protection contre le gel : Le glycol a un point de congélation plus élevé que la saumure et peut être utilisé dans des applications où une protection contre le gel est nécessaire, comme dans les systèmes de chauffage et de refroidissement qui peuvent être exposés à de basses températures.
2. Efficacité du transfert de chaleur : Le glycol a un coefficient de transfert de chaleur plus élevé que la saumure, ce qui signifie qu'il peut transférer la chaleur plus efficacement. Cela en fait un choix privilégié pour les applications où l'efficacité du transfert de chaleur est importante, comme dans les échangeurs de chaleur et les systèmes de climatisation.
3. Résistance à la corrosion : Le glycol a une plus grande résistance à la corrosion que la saumure et peut être utilisé dans des systèmes plus sujets à la corrosion, comme dans les tours de refroidissement, les chaudières et autres équipements de chauffage et de refroidissement.
4. Disponibilité : Le glycol est largement disponible et peut être facilement acheté, ce qui en fait un choix pratique pour de nombreuses applications.

La saumure est souvent préférée au glycol comme réfrigérant dans les applications à très basse température où un contrôle précis de la température est important, en raison de son point de congélation plus bas, de sa non-toxicité, de sa rentabilité et de sa capacité thermique spécifique plus élevée. Cependant, le glycol peut être préféré dans les applications où la protection contre le gel, l'efficacité du transfert de chaleur, la résistance à la corrosion et la disponibilité sont des facteurs plus importants. En fin de compte, le choix entre la saumure et le glycol comme réfrigérant dépend des exigences spécifiques de l'application.

Quel est le plus gros inconvénient de l'utilisation de la saumure dans un refroidisseur ?

L'un des principaux inconvénients de l'utilisation de la saumure dans un refroidisseur est son potentiel de corrosion. Les solutions à base de sel comme la saumure peuvent être très corrosives pour les surfaces métalliques, ce qui peut entraîner des dommages et une réduction de l'efficacité du système de refroidissement au fil du temps. La nature corrosive de la saumure peut également entraîner des fuites, une contamination et d'autres problèmes qui peuvent être coûteux à réparer.

Pour minimiser le risque de corrosion dans un refroidisseur de saumure, il est important de sélectionner avec soin les matériaux utilisés dans la construction du système de refroidissement. Les matériaux résistants à la corrosion, tels que l'acier inoxydable ou le titane, peuvent être préférés pour une utilisation dans l'échangeur de chaleur, la tuyauterie et d'autres composants du système. De plus, une maintenance et une inspection régulières du système de refroidissement peuvent aider à identifier et à résoudre les problèmes de corrosion avant qu'ils ne s'aggravent.

Un autre inconvénient potentiel de l'utilisation de la saumure dans un refroidisseur est le risque de contamination. Étant donné que la saumure est généralement composée d'eau et de sel, il existe un risque de croissance bactérienne et d'autres types de contamination si la saumure n'est pas correctement entretenue et surveillée. Cela peut conduire à une efficacité réduite du système de refroidissement et peut également présenter un risque pour la sécurité du produit ou du processus à refroidir.

Comment fonctionne un système de saumure ?

Un système à saumure fonctionne de la même manière qu'un système au glycol, mais au lieu d'utiliser du glycol comme moyen de refroidissement, il utilise de la saumure. La saumure circule dans le système de refroidissement, absorbant l'énergie thermique du processus et l'emportant pour être refroidie.

Le refroidisseur de saumure se compose d'un compresseur, d'un évaporateur, d'un condenseur, d'un élément d'étranglement et d'un système de commande électrique, similaire au refroidisseur de glycol. Le réfrigérant du refroidisseur absorbe la chaleur de la saumure, la transformant en gaz. Le réfrigérant gazeux circule ensuite vers un condenseur où la chaleur est expulsée par condensation par évaporation, provoquant la recondensation du réfrigérant dans un liquide.

Lorsque la saumure circule dans le système de refroidissement, elle absorbe la chaleur du processus et l'emporte pour être refroidie. La saumure refroidie est ensuite recyclée dans le processus pour recommencer le cycle.

Les détails spécifiques du fonctionnement d'un système de saumurage dépendront des exigences spécifiques de l'application et de la conception du système de refroidissement. Cependant, en général, un refroidisseur de saumure fonctionne en utilisant de la saumure comme moyen de refroidissement pour évacuer la chaleur du processus et maintenir une température constante. L'utilisation de la saumure comme réfrigérant peut être rentable et efficace, en particulier dans les applications à basse température où un contrôle précis de la température est important.

À quoi peut servir un refroidisseur de saumure ?

Un refroidisseur de saumure peut être utilisé dans diverses industries où un contrôle précis de la température est essentiel pour la qualité et la sécurité des produits. Certaines des industries qui conviennent à un refroidisseur de saumure comprennent :

Industrie de l'alimentation et des boissons

Les refroidisseurs de saumure sont couramment utilisés dans l'industrie agroalimentaire pour refroidir les équipements de traitement tels que les réacteurs, les condenseurs et les échangeurs de chaleur. Ils sont également utilisés pour refroidir les produits alimentaires pendant le traitement et le stockage.

Industrie de transformation chimique

Les refroidisseurs de saumure sont utilisés dans l'industrie de traitement chimique pour refroidir les réacteurs, les condenseurs et d'autres équipements qui nécessitent un contrôle précis de la température.

Industrie pharmaceutique

Les refroidisseurs de saumure sont utilisés dans l'industrie pharmaceutique pour refroidir les équipements utilisés dans la production de médicaments et d'autres produits médicaux.

Patinoires

Les refroidisseurs à saumure sont utilisés pour refroidir la surface de la glace dans les patinoires et maintenir une température constante pour la glace.

Entrepôts réfrigérés

Les refroidisseurs à saumure sont utilisés dans les entrepôts frigorifiques pour maintenir une température constante pour le stockage des denrées périssables.

Dans toutes ces industries, les refroidisseurs de saumure offrent plusieurs avantages par rapport aux autres méthodes de refroidissement, notamment une efficacité élevée, une fiabilité et un faible coût. L'utilisation de saumure comme réfrigérant peut également être plus rentable que d'autres méthodes de refroidissement, car elle est souvent moins chère que d'autres réfrigérants et peut être réutilisée plusieurs fois.

Comment choisir la bonne capacité pour un refroidisseur de saumure ?

À partir des informations ci-dessus, nous connaîtrons le rôle important joué par les refroidisseurs de saumure non seulement dans l'industrie mais également dans les applications commerciales. Il existe quelques conseils utiles pour dimensionner vos refroidisseurs de saumure :

refroidi par air ou refroidi par eau

Les refroidisseurs refroidis à l’air utilisent un condenseur similaire aux « radiateurs » d’une voiture. Ils utilisent un ventilateur pour forcer l’air à travers le serpentin de réfrigérant. À moins qu’ils ne soient spécifiquement conçus pour des conditions ambiantes élevées, les condenseurs refroidis à l’air doivent fonctionner efficacement à une température ambiante de 35 °C (95 °F) ou moins.

Refroidisseurs refroidis à l’air nécessitent moins d'entretien que les unités de refroidissement refroidies par eau.

Avantages du refroidisseur refroidi par air:

• Les refroidisseurs refroidis par air ne nécessitent pas de tours de refroidissement.
• Plus faciles à installer comparés à un refroidisseur refroidi par eau.

Les refroidisseurs refroidis par eau fonctionnent de la même manière que les refroidisseurs refroidis par air, mais nécessitent deux étapes pour transférer la chaleur. Tout d'abord, la chaleur pénètre dans l'eau du condenseur à partir de la vapeur de réfrigérant. L'eau chaude du condenseur est ensuite pompée vers la tour de refroidissement, où la chaleur du processus est finalement évacuée vers l'atmosphère.

Avantages du refroidisseur refroidi par eau :

• COP (Coefficient de Performance) plus élevé.
• Coût inférieur en énergie pour la même capacité de refroidissement.
• Durée de vie plus longue.
• Relativement plus silencieux que les refroidisseurs refroidis par air.
• Offrent des performances de refroidissement plus constantes.

Capacité de refroidissement

Comment calculer la capacité de refroidissement dont j'ai besoin ? Voyons la formule ci-dessous.

• Calculer la différence de température = Température de l'eau entrante (°C) – Température de l'eau de refroidissement sortante (°C)
• Débit d'eau nécessaire par heure (m³/heure)
• Obtenez en tonnes de capacité de refroidissement = Débit d'eau x Différence de température ÷ 0,86 ÷ 3,517
• Surdimensionnez le refroidisseur de 20% Taille idéale en tonnes = Tonnes x 1,2
• Vous avez la taille idéale pour vos besoins.

Remplissez notre formulaire de dimensionnement rapide et nous pourrons vous fournir la sélection de refroidisseur de glycol adaptée à votre processus.

Si vous ne savez pas comment choisir la capacité de refroidissement, veuillez nous contacter.

Si un réservoir intégré est nécessaire

Dans un système de refroidisseur, un réservoir est généralement équipé pour amortir la charge thermique du refroidisseur. Mais devons-nous choisir un type de réservoir intégré ou un type de réservoir externe ? Un refroidisseur avec réservoir intégré est plus facile à installer et peut être utilisé simplement en connectant un tuyau d'eau à votre application. Mais il a une capacité limitée et ne convient pas aux applications nécessitant une demande d'eau refroidie plus importante. La capacité du réservoir externe peut être personnalisée en fonction des besoins spécifiques. Il peut amortir une charge de chaleur plus importante et stocker davantage d'eau refroidie, mais l'installation sera plus compliquée.

L'écoulement de l'eau

Le débit d'eau d'un refroidisseur de glycol est principalement contrôlé par la pompe, vous pouvez donc choisir une pompe avec différents débits en fonction de vos besoins spécifiques.