Importance et interdépendance des valeurs spécifiques mentionnées pour faire un comparatif entre fournisseurs

Pour faire passer de l'eau à l’état de vapeur (température de 100°C), il faut apporter env. 700 watts à un litre d'eau selon les principes de la physique.

 

Etant donné que la température de l'eau d’alimentation est inférieure à 100°C, il faut un apport d’énergie pour la chauffer. L’énergie nécessaire à l’évaporation est générée par compression des vapeurs formées puis transférées à l’effluent via un échangeur de chaleur.

Pour obtenir le meilleur rendement énergétique possible, il est important de récupérer le plus d'énergie possible et pouvoir la réintroduire dans ce même procédé.
Les évaporateurs de l'entreprise LOFT disposent d'échangeurs intégrés de chaleur résiduelle permettant d'obtenir une température finale du distillat très basse. On assure de cette manière une récupération maximale de l'énergie.

 

Pour récupérer l'énergie le plus efficacement possible, il faut le faire à contre-courant. Plus la surface de transfert de chaleur est grande par rapport au débit (quantité d’eau produite), plus la récupération d'énergie est importante. De la même manière, plus le chemin en contre-courant est long (c’est à dire le temps de séjour ou de contact), plus le transfert de chaleur par unité de surface est efficace et meilleure sera la récupération d'énergie.

 

Les surfaces d'échange de chaleur des évaporateurs sous vide LOFT sont particulièrement grandes et les chemins en contre-courant particulièrement longs par rapport au dimensionnement des évaporateurs (capacités évaporatoires). Le transfert de chaleur est donc avantagé. Pour une LE 200 par exemple, nous installons environ 5 fois plus de surface d'échange de chaleur que la surface habituellement installée par les autres fournisseurs.

Cette construction et la faible consommation en énergie du fait de ces plus grandes surfaces réduisent les dépôts sur ces mêmes surfaces. Des dépôts moins importants impliquent une valeur K (coefficient de transfert de chaleur) constant dans la durée. Pour s’en rendre compte simplement, il faut consulter le diagramme d’évolution de la valeur K en fonction des dépôts.

De même lorsque les effluents sont fortement chargés en substances dissoutes (même sans dépôts), la valeur K se dégrade généralement. Si la surface d'échange de chaleur est suffisamment grande, ce problème est résolu et la capacité de production souhaitée atteinte.

 

Simultanément, la plus grande superficie permet d'obtenir une plus grande concentration du résidu ultime (concentrat plus concentré, plus « épais ») sans pour autant faire fortement chuter la production. Ce qui

signifie :moins de concentrat final et donc moins de frais liés au transport et à l’élimination.

Avec des grandes surfaces d’échange, les intervalles de nettoyage sont plus longs. C’est particulièrement avantageux puisqu’il n'est pas nécessaire de nettoyer fréquemment le dispositif pour obtenir une valeur K élevée utile à l’obtention de la capacité de production souhaitée.

 

Nous calculons que pour une installation de 100 l/h, 11,3 m² de surface sont nécessaires avec une réserve en surface d'au moins 30 %. Dans le cas où l’on ferait fonctionner l'installation avec de l'eau fraîche, la capacité d’évaporation serait d'env. 130 l/h. Cette réserve de sécurité est toutefois nécessaire pour compenser l'aggravation des conditions décrites précédemment et maintenir la capacité de production.

Si nous devions travailler avec des surfaces inférieures, par exemple 8,7 m², cela permettrait une « récupération d’énergie» de 77 %. Ainsi, pour obtenir la capacité de production souhaitée, la condition sine qua non est de laisser fonctionner l’évaporateur avec de l'eau fraîche ; c’est à dire de l’eau pas chargée en polluant.

Bien entendu, cette capacité de production diminue dès que les conditions varient (présence plus importante en sels dissous, en huile, concentration plus grande ou encrassement installation).

 

 

Une option aux grandes surfaces :

Un autre moyen d'augmenter l'efficacité énergétique est d'augmenter la valeur K. Les installations dites « aux valeurs K plus élevées » ont tendance, à cause de leur design de construction, à accumuler plus de dépôt sur leurs surfaces. Etant donné que la quantité énergie échangée doit être plus élevée puisque l’installation est plus sollicitée, la valeur K diminue alors plus rapidement.
Ce qui se voit d'autant plus lorsque la concentration est forte ou que la charge des effluents est plus importante. Voilà la raison pour laquelle nous ne voulons pas augmenter l'efficacité énergétique et les performances de débit de nos installations de cette manière.

 

Annexe :

Vous trouverez ci dessous la formule de calcul       ‘Q = k * A * Δt

‘Q            = puissance calorifique

k              = coefficient de transfert thermique

A             = surface de l'échangeur de chaleur

Δt            = différence de température sur les surfaces de l'échangeur de chaleur entre la vapeur et les effluents