Le contrôle de débit dans les chaudières électriques à fluide thermique

Huile thermique

Le fluide de transfert de chaleur d’huile thermique est utilisé dans de nombreuses applications pour le développement de processus industriels. Du point de vue du processus final ou consommateur de chaleur, le fluide thermique est le fluide primaire. Par contre, si le contrôle ou l’analyse du volume est limitée à la chaudière, le fluide thermique est le fluide secondaire, étant donné que l’échange de chaleur est effectué à partir du primaire (qui peut être une flamme, des gaz de combustion ou de l’énergie électrique transformée en chaleur) vers le fluide secondaire (huile thermique).
Etant donné que les températures du primaire peuvent être très élevées, il est essentiel d’assurer un débit d’huile suffisant pour éviter que ne se dépasse la température maximale de travail ou que des points de surchauffe provenant de la chaudière apparaissent.

Données techniques

La puissance nominale de la gamme standard de chaudières à double serpentin PIROBLOC pour des combustibles fossiles (gaz naturel, fioul léger, fioul lourd) commence à 100.000 kcal / h (116kW) jusqu’à 5.000.000 kcal / h (5814kW). Dans la gamme, il y a un contrôle de débit en dessous du lequel, l’apport de chaleur s’arrête pour éviter la surchauffe qui peut craquer l’huile et / ou endommager la chaudière. Ce contrôle de débit est réalisé au moyen de la différence de pression entre le collecteur d’entrée et celui de sortie d’huile.

Les valeurs nominales de pression différentielle pour la gamme de chaudières mentionnées sont normalement entre 1,8bar et 2,8bar selon la chaudière et le projet. Les valeurs typiques de set point pour cette alarme sont entre 1 bar et 1,8bar en fonction de chaque cas, en nous permettant d’inclure une alarme de débit dans le système pour basse pression différentielle par un pressostat différentiel (DPSL) ou par la différence des lectures de deux transmetteurs de pression (PT), l’un placé dans le collecteur d’entrée et l’autre dans celui de sortie.

Chaudières électriques à fluide thermique

Les chaudières électriques à fluide thermique, du point de vue hydraulique, ressemblent raisonnablement à un échangeur de chaleur de type faisceau tubulaire et carcasse, dans lequel le faisceau tubulaire est remplacé par l’ensemble de fourches qui sont alimentés électriquement pour chauffer l’huile circulant dans la carcasse.

Thermoplongeur démonté

Vue de dessus d’un chauffeur monté dans le corps de chaudière

Chaudières PIROBLOC

La puissance nominale de la gamme standard des chaudières électriques à fluide thermique PIROBLOC commence à 24kW jusqu’à 1000 kW.
Les valeurs nominales de pression différentielle pour la plage des chaudières mentionnées sont comprises entre 0,1 bar et 0,3bar. Cette basse pression différentielle est due au court parcourt d’huile dans une chaudière électrique par rapport à celui dans une chaudière à serpentins, et à son tour, à une plus lente vitesse. Cela entraînera que le set point d’alarme de débit pour pression différentiel était entre 0.05bar et 0,15bar, ce qui serait un problème pour les capteurs de pression différentielle gamme standard (compte tenu que la pression statique peut être 15bar_g ou ultérieure).

La solution adoptée par PIROBLOC a été d’y ajouter à l’entrée de la chaudière, une plaque orifice (restriction orifice) calculé selon la norme ISO_5167-2 (Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices). Ce calcul est réalisé individuellement pour chaque client et projet en fonction de leurs conditions de travail: Caractéristiques de fluide utilisé (densité, viscosité) et débit nominal. Avec cet élément s’assure que la pression différentielle de l’ensemble chaudière et plaque soit fixée autour de 1,2bar, ce qui permet l’utilisation d’instruments standard pour la mesure de la pression différentielle. À cet avantage s’ajoute que la chaudière a un comportement similaire à celui indiqué dans la norme ISO_5167-2, en nous permettant de connaître avec une bonne précision le débit de circulation en tout temps.