Le mode d'utilisation du refroidissement dans le temps dépend beaucoup
de l’industrie utilisatrice. Les cas les plus fréquents semblent être
le fonctionnement permanent (production d'électricité, par exemple) et
le fonctionnement cinq ou six jours sur sept.
1.3.
Les techniques du refroidissement industriel par eau
Nous examinerons le cas des circuits de refroidissement par eau, où une
circulation d’eau refroidit un corps quelconque, solide, liquide ou gazeux (condenseurs et échangeurs thermiques, moteurs, compresseurs,
fours, hauts fourneaux, réacteurs chimiques, etc.). On distingue trois
cas :
■ Le circuit ouvert, où l’eau est mise en contact avec le corps à refroidir, puis rejetée. Il est pratiqué quand des débits suffisants sont
disponibles à faible coût.
■ Le circuit semi-fermé où l’eau est alternativement mise en contact
avec le corps à refroidir et avec l’atmosphère ambiante (dans une tour
de refroidissement en général ou parfois un bassin de refroidissement).
La consommation d'eau (eau d'appoint) pour une tour correspond seulement
aux pertes par évaporation et aux purges de déconcentration destinées a
éviter une trop forte concentration des éléments contenus dans l’eau.
Le rapport de concentration (débit eau d'appoint sur débit de purge) est
choisi en fonction de la qualité de l'eau. Il peut varier de 1,05 à 5 ou
même plus. Le débit d'appoint est de l'ordre de 1 a 4 % du débit dans le
circuit de refroidissement.
■ Le circuit fermé où l'eau circule sans perte entre le corps à refroidir et un fluide secondaire (air ou eau). Il n’est en général pas concurrentiel pour de grandes installations (investissement quatre à cinq
fois supérieur par rapport au circuit semi-fermé, mais entraîne la suppression des purges, des traitements de l'eau et du pompage de grandes
quantités d’eau). Quelques centrales sont équipées de cette façon.
2.
Les rejets d'eau de refroidissement industriel
Les débits de rejet les plus élevés sont ceux du refroidissement en circuit ouvert. Il s'agit de rejets d’eau chaude qui doivent pouvoir être
évacués soit dans un cours d'eau à débit suffisant, soit dans un plan
d’eau réservé à cet usage. En effet, l'élévation de la température de
l’eau due aux rejets d'eau chaude risque de porter atteinte à la faune
et à la flore aquatique jusqu’à arriver à l'eutrophisation. De plus,
l'eau rejetée peut avoir subi un traitement chimique destiné à éviter
l'encrassage du circuit (adjonction de biocide pour éviter les développements biologiques). Les rejets dans le sous-sol sont limités par des
capacités et des vitesses d'absorption en général faibles.
Les circuits semi-fermés rejettent d'une part de la vapeur dans l'atmosphère, et d'autre part de l'eau chaude avec des teneurs en éléments dissous qui dépendent du rapport de concentration choisi (débit de purge)
et des traitements chimiques appliqués dans le circuit.
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de l’industrie utilisatrice. Les cas les plus fréquents semblent être
le fonctionnement permanent (production d'électricité, par exemple) et
le fonctionnement cinq ou six jours sur sept.
1.3.
Les techniques du refroidissement industriel par eau
Nous examinerons le cas des circuits de refroidissement par eau, où une
circulation d’eau refroidit un corps quelconque, solide, liquide ou gazeux (condenseurs et échangeurs thermiques, moteurs, compresseurs,
fours, hauts fourneaux, réacteurs chimiques, etc.). On distingue trois
cas :
■ Le circuit ouvert, où l’eau est mise en contact avec le corps à refroidir, puis rejetée. Il est pratiqué quand des débits suffisants sont
disponibles à faible coût.
■ Le circuit semi-fermé où l’eau est alternativement mise en contact
avec le corps à refroidir et avec l’atmosphère ambiante (dans une tour
de refroidissement en général ou parfois un bassin de refroidissement).
La consommation d'eau (eau d'appoint) pour une tour correspond seulement
aux pertes par évaporation et aux purges de déconcentration destinées a
éviter une trop forte concentration des éléments contenus dans l’eau.
Le rapport de concentration (débit eau d'appoint sur débit de purge) est
choisi en fonction de la qualité de l'eau. Il peut varier de 1,05 à 5 ou
même plus. Le débit d'appoint est de l'ordre de 1 a 4 % du débit dans le
circuit de refroidissement.
■ Le circuit fermé où l'eau circule sans perte entre le corps à refroidir et un fluide secondaire (air ou eau). Il n’est en général pas concurrentiel pour de grandes installations (investissement quatre à cinq
fois supérieur par rapport au circuit semi-fermé, mais entraîne la suppression des purges, des traitements de l'eau et du pompage de grandes
quantités d’eau). Quelques centrales sont équipées de cette façon.
2.
Les rejets d'eau de refroidissement industriel
Les débits de rejet les plus élevés sont ceux du refroidissement en circuit ouvert. Il s'agit de rejets d’eau chaude qui doivent pouvoir être
évacués soit dans un cours d'eau à débit suffisant, soit dans un plan
d’eau réservé à cet usage. En effet, l'élévation de la température de
l’eau due aux rejets d'eau chaude risque de porter atteinte à la faune
et à la flore aquatique jusqu’à arriver à l'eutrophisation. De plus,
l'eau rejetée peut avoir subi un traitement chimique destiné à éviter
l'encrassage du circuit (adjonction de biocide pour éviter les développements biologiques). Les rejets dans le sous-sol sont limités par des
capacités et des vitesses d'absorption en général faibles.
Les circuits semi-fermés rejettent d'une part de la vapeur dans l'atmosphère, et d'autre part de l'eau chaude avec des teneurs en éléments dissous qui dépendent du rapport de concentration choisi (débit de purge)
et des traitements chimiques appliqués dans le circuit.
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