Chaudières à feu indirect

Des expressions telles que chauffage à feu indirect, chaudière à huile thermique, chauffage à feu indirect, chaudière à fluide thermique, apparaissent fréquemment tant dans le langage courant des projets d’ingénierie énergétique que lorsque nous faisons une recherche sur Internet sur les chaudières ou les méthodes de chauffage.
Son utilisation en anglais est également très répandue avec des concepts tels que direct fired heater, indirect fired heater, thermal heater, etc.
Étant donné qu’il existe une certaine confusion sur les concepts que signifient ces qualificatifs, je pense qu’il est préférable de commencer ce document par une définition de chaque terme, afin de pouvoir ensuite comparer les avantages et les inconvénients de chaque élément et les applications particulières de chacun d’eux.
Chauffage ou chaudière : Comme l’indique sa traduction littérale, c’est un chauffage. La source d’énergie peut être électrique, des combustibles liquides ou solides, des gaz de récupération, etc.
Peu importe si l’énergie est transférée au produit de processus ou à un fluide transmetteur de chaleur. Cela englobe donc une large gamme d’équipements, des poêles, aux chaudières domestiques de chauffage ou d’eau chaude, ou aux chaudières industrielles, qu’elles soient à vapeur ou à fluide thermique.
Fired Heater : Terme qui englobe ces chauffages – heaters –, dans lesquels l’énergie est fournie par combustion et est transférée aux fluides qui circulent dans des tubes intérieurs de l’équipement. Exceptionnellement, et pour des applications très spécifiques – chauffage – l’énergie peut être transférée au fluide – air – de manière totalement directe – À partir de cette définition globale, nous pouvons différencier deux groupes :

• Chauffage à feu direct : Fondamentalement, nous pourrions assimiler cette définition à celle d’un four. La chaleur est transférée directement au produit de processus, essentiellement des hydrocarbures ou des solutions chimiques. C’est pourquoi, dans les usines pétrochimiques ou les raffineries de l’industrie pétrolière, on utilise parfois l’expression Process Heater. Selon le combustible utilisé, nous pouvons rencontrer un Direct Gas Heater ou un Direct Fuel Heater
• Chauffage à feu indirect : Nous pourrions considérer les Indirect Fired Heaters comme des chaudières. L’énergie produite par la combustion de combustibles liquides ou gazeux dans la chaudière est transférée à un fluide intermédiaire transmetteur de chaleur – essentiellement de l’eau sous forme liquide ou gazeuse ou des fluides thermiques, qui est chargé de transporter celle-ci jusqu’à d’autres équipements – réacteurs, échangeurs, etc. – pour alimenter le processus de production.

Cependant, dans le langage industriel courant, on a tendance à utiliser l’expression chauffage ou chaudière, exclusivement pour les chauffages à feu direct, tandis que pour les chauffages à feu indirect, on a tendance à parler de chauffages ou chaudières – heaters ou boilers en anglais.
Avantages et inconvénients
Dans le tableau ci-joint, nous résumons les principales caractéristiques de chaque type de chauffages.
Nous pensons qu’il est évident que les chauffages à feu direct sont des équipements particulièrement appropriés pour des opérations très spécifiques, de puissances élevées et dérivées dans leur quasi-totalité des processus propres au secteur pétrochimique et aux raffineries, tandis que les chauffages à feu indirect ont des champs d’application très divers et variés.
Un chauffage à feu direct est conçu presque spécifiquement pour une opération déterminée, de haute sophistication technique.
Un changement substantiel dans les spécifications du produit ou de l’opération peut rendre l’équipement inefficace pour le nouveau processus, tandis que les chauffages à feu indirect, en raison de l’utilisation d’un fluide transmetteur de chaleur intermédiaire, les variations dans les processus n’affectent pas grandement l’équipement de chauffage.