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Auteur[Résolu] - Evaporateurs noyés
Fripouille
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Fripouille
  Posté : 08-08-2017 08:54

Bonjour,
Je travail sur un projet de dimensionnement de groupe eau glacée. J'ai deux cas : en R134a et Nh3. Évaporateurs alimentés par thermosiphon.

Après calculs, j'obtiens un taux de recirculation (pour le Nh3) de 1,1. Or j'ai vu sur internet que les taux étaient de 6 à 7..

Quelqu'un aurait-il des plages de taux de recirculation pour Nh3 et 134a svp?

Merci de votre aide
Cordialement

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netsu
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netsu
  Posté : 08-08-2017 22:10

Bonsoir!

1,1... un thermosiphon peut marcher avec ça. Les taux de recirculation énormes de 6 voire 10 ou plus, je ne les ai que sur les réseaux de frigorigène pompé.

Et à puissance réduite, le taux est inférieur à 1...

Question: selon quel procédé de calcul arrives tu à ton résultat, pour quel genre d'application?

le froid est un état d'esprit.

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Fripouille
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Fripouille
  Posté : 09-08-2017 08:47

Bonjour,
je suis sur une installation Nh3 noyé de 24 MW pour une sucrerie. Besoin en eau de 18/23°C alors j'ai pris Tevap 14°C et Tcond 37°C.

Le problème majeur que j'ai c'est de savoir à combien je peux réduire mon taux de compression maximal et les plages de températures de fonctionnement (jusqu'à combien je peux monter ma Tevap, si jamais on souhaite de l'eau à 20°C ou plus par exemple)..

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Fripouille
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Fripouille
  Posté : 10-08-2017 17:33

De plus est-ce possible d'avoir deux évaporateur à pression différentes (bi-étagé) alimentés en régime noyé ?

cordialement

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Motiok
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Motiok
  Posté : 12-08-2017 10:50

Salut,

Pour de telles puissances tu es évidemment sur des vis alors fait attention justement a ton taux de compression qu'il ne soit pas trop bas car ton compresseur utilise la différence de pression HP/BP pour monter sa pression d'huile, traverser les filtres et échangeurs refroidisseur d'huile...etc donc renseigne toi bien des limites de ton compresseur avant de poser tes régimes échangeurs.
Au pire il faudrait une pompe à huile indépendante qui tournerait tout le temps mais faut le prévoir aussi

Quel intérêt d'avoir 2 évap avec des régimes différents ? Tu compte faire 2 installations et les mettre en série ? ça optimiserai le premier circuit avec une eau plus haute en entrée mais le 2ème serait dégradé, pas sûr que ça soit top. En tout cas ce type de montage est assez rare.

Utiliser un bi-étagé c'est bon pour la conso des compresseurs (et même indispensable aujourd'hui) mais tu n'utilisera pas ta bouteille ou ton échangeur MP pour refroidir ton eau car ta pression MP sera bien plus haute que ta pression BP
En gros tu te fera que de réchauffer ton eau... mais ton la conso des compresseurs c'est le top.

Niveau cahier des charges on te demande juste de dimensionner cette production ou tu as des impératifs a respecter ? le taux de compression bas pour une consommation basse c'est toi qui te le donne en objectif par exemple ?

Hésite pas a poser des petits schémas qu'on se fasse bien une idée^^
Si tu as juste des contraintes "d'école", dimensionne juste un système basique, ne te perd pas a vouloir utiliser toutes les technologies qui existe, tu risquerai de te plomber tout seul.


Commencer a réfléchir, c'est désobéir.

Il est content... !
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Fripouille
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Fripouille
  Posté : 12-08-2017 11:48

merci de votre réponse, mon projet est de la recherche, il n'y a pas encore d'installation existentielle. Donc pas encore de compresseurs de sélectionné (pour répondre au taux de compression). Il y a t-il des plage de taux référence pour de la vis?

Le bi-étagé noyé, si cela est faisable de raccorder un évaporateur sur la bouteille intermédiaire, il me servira à produire 2 température d'eau différentes ce qui aura pour conséquence de supprimer une TAR qui refroidie un circuit eau annexe. (la puissance des condenseur-évaporatifs sera un peu plus élevé par conséquence).
Mon objectif est de trouver le bon type d'installation, avec le bon fluide frigo, cycle adéquat pour optimiser l'installation.

Je pensais aussi à un désurchauffeur sur les gaz de refoulement avant l'entrée au condenseur pour chauffer de l'eau dont la sucrerie à besoin.



Message édité par : Fripouille / 12-08-2017 11:50

Bi-étagé noyé.jpg

Installation.jpg


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Motiok
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Motiok
  Posté : 15-08-2017 23:02

Pour tes plages de référence il faut que tu t'intéresse au Vi (Volume index) du compresseur, c'est ce qui détermine le taux de compression de ta vis lorsque tu l'assemble en usine. il y a différents VI de 2.2 à 5 et des systèmes a VI variable qui couvre toute la plage avec un système de régulation supplémentaire.
C'est pas simple a expliquer comme ça, j'ai pas toutes les formules... rapproche toi d'un constructeur plutôt, il aura le logiciel qui va bien avec les différents fluides... etc je vais pas m'étaler là dessus sinon je vais dire pas mal de conneries

Pour ne pas être perdu avec toutes ces spécificités sur les vis tu peux aussi choisir des compresseurs a piston mais pour faire 24 MW va t'en falloir une 15 ène contre 6-7 vis.

Même sur un système bi-étagé tu va avoir la quasi-totalité de la puissance frigo au niveau de la BP et pas de la MP, le principe de la MP étant de sous refroidir ton liquide avant détente dans ton évap BP au prix d'une "petite" quantité de gaz renvoyé dans l'aspiration intermédiaire de ton compresseur.
Et augmente de ce fait ton COP de 10 à 15 %

Si la puissance que tu doit récupérer sur ce réseau annexe est largement plus faible que ta centrale alors ça sera un booster.
Sur ton schéma ta bouteille au milieu (en 7) c'est une bouteille BP.
Ton compresseur BP c'est un booster.
(je suppose que sur ton cycle le MP a 16°C est bien ton réseau principal ?)

Pour ton chauffage d'eau oui des désurchauffeur c'est bien mais fait bien un bilan de puissance pour être sûr que ça suffit.

Rend-toi compte d'une chose aussi, je ne sais pas si ton usine existe autre que sur papier mais en tout cas 24 MW de froid c'est de la très grosse puissance même pour de l'eau glacée, je doute que tu puisse facilement faire tenir toute cette puissance sur une seule installation.

Si c'est vraiment un cas qui peut se réaliser par la suite et que tu as libre choix voici ce que je ferais :

Solution au R134a : compresseurs centrifuge (entre 4 et 6 machines), variateur de fréquences, évaporateur noyé (pas bouteille de BP = noyé), condenseur a eau.
L'eau condenseur refroidis par des TAR ou des dry-cooler adiabatique.

Solution NH3 : compresseurs à vis (6 et 8 machines réparties sur 4 skid indépendant), variateur de fréquences, évaporateur noyé ou U-Turn d'Alfa Laval ou au pire thermo-siphon avec bouteille BP, condenseur à eau à plaques.
L'eau condenseur refroidis par des TAR ou des dry-cooler adiabatique.

Dans les 2 cas :
Un by-pass doit être installé entre les évaporateurs et les condenseurs pour permettre a l'eau glacée d'être refroidis par les TAR/dry en hiver et permettre de grosses économies d'énergies. (attention au gel...) Un régime 18/24 est extrêmement haut pour faire de l'eau glacée et ça vaut carrément le coup de faire du free-cooling, tes compresseurs tourneront que 3 à 6 mois dans l'année.

Prendre en compte le coût d'entretien des TAR (traitement d'eau et contrôles anti-légionelle) qui est tellement prohibitif et contraignant qu'il vaut mieux aujourd'hui utiliser des dry adiabatique.

Les normes contraignent de plus en plus des fluides fluoré, faut donc chercher les réduire les charges et confiner en salle des machines tout les fluides.
Les normes toujours... impose beaucoup de contraintes sur l'installation de l'ammoniac par exemple il y a des distances de sécurités avec le voisinage a respecter = disparition des condenseur évaporatif, confinement... etc 1 seule centrale avec 24 MW c'est entre 5 et 10 tonnes d'ammoniac... vaut mieux avoir plusieurs machines indépendantes de quelques tonnes comme ça si une tuyauterie pète.... bah tu gaz pas la ville d’à côté (ou presque pas lol) et ton usine peut continuer a tourner avec les autres skid.

La performance d'une machine sur papier c'est simple à faire mais ça n'a strictement rien a voir avec la performance de cette même machine en exploitation réel.

Enfin bref, a ce niveau là il y a plus a penser qu'une simple performance frigorifique mais après tout... c'est pas ça qui est fun dans le job ?


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Fripouille
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Fripouille
  Posté : 16-08-2017 08:38

Merci beaucoup, je vais etudier tout ça, les Vis ça m'a l'air assez spécifique en effet .
Et la bouteille intermédiaire avec l'évaporateur noyé (16°c) en piquage est le circuit annexe (2 MW) que j'aimerai raccorder pour justement supprimer la TAR, les 24MW sont à 0°C au niveau de l'évaporateur de la BSBP. Les usines sont restreint en eau, ils cherchent à réduire au maximum leur consommation.. .
Par contre je ne savais pas que les condenseurs évaporatifs étaient un problème pour le NH3 :/.

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Motiok
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Motiok
  Posté : 17-08-2017 19:09

C'est pas un problème pour le NH3, c'est le top en terme d'efficacité beaucoup d'industriels en utilise encore et bien maitrisé ça ne risque pas plus qu'une autre solution... c'est juste une question de coût d'entretien et d'obligations réglementaire qui font que ça peut vite devenir un gouffre. Sinon la totalité des installations de + 10/15 ans étaient conçues ainsi.

Quand tu as une installation de -150 kg tu fais ce que tu veux de l'NH3 mais si tu dépasse 150 kg jusqu'à 1500 kg tu es soumis a déclaration, si tu dépasse 1500 kg tu es soumis a autorisation. C'est beaucoup de contraintes administratives... donc les gens cherchent a réduire les quantités de fluide.

http://www.installationsclassees.developpement-durable.gouv.fr/Regime-de-classement.html

Le dernier chantier que j'ai fait sur un condenseur évaporatif visait justement a le supprimer pour mettre un dry-adiabatique, une boucle d'eau glycolé et un condenseur a plaques. Le client qui suis très bien son installation nous sort des chiffres a plusieurs dizaines milliers d'€ en nettoyage, en produit d'entretien, tout les mois il a un laborantin qui vient faire des prélèvements a la recherche de légionelle ou d'autres bactéries....
+ la mairie qui leur cherchait toute la misère du monde parce que l'installation était pas confiné en SDM (risque pour les habitations avoisinante (malgré le fait que l'usine ait + 15 ans...).
Enfin c'est surtout au cas par cas selon les régions et la maitrise que l'industriel a de ses équipements...

Dans ton cas si l'usine est situé dans un climat tempéré ou froid, ne te pose même pas la question, laisse l'NH3 (ou le R134a) en SDM et fait du free-cooling avec un jeu de vannes.

Pour réduire ta consommation en eau utilise des TAR hybrides ou des dry adiabatique. Tu pourra utiliser ou non la pulvérisation selon tes besoins quitte a monter en consommation électrique pour réduire la consommation d'eau...


je suis sur une installation Nh3 noyé de 24 MW pour une sucrerie. Besoin en eau de 18/23°C alors j'ai pris Tevap 14°C et Tcond 37°C.


Finalement c'est 24 MW a 0°C ?

Un circuit de 2 MW a 16 °C, t'embête pas, 2 compresseurs à piston avec condenseur a eau et fini.

Ex : la Chillpac de Sabroe 116S pour du 16 °C elle doit faire dans les 1 MW pour 37 kg d'NH3 seulement.

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ChillPac.pdf

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Fripouille
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Fripouille
  Posté : 18-08-2017 08:47

Merci beaucoup Motiok
Connaîtrais-tu un constructeur de dry adiabatique et compresseur pour grande puissance ?

Je pense avoir les réponses à mes questions grâce à vous.

Cependant mon chef me demande de faire un dimensionnement pour une installation CO2 permettant de faire de l'eau à 5°C/10°C. Existe-il des "cours" sur les différents cycles de CO2 (subcritique; transcritique, cascade ect ^^'). Juste pour information bien sûr car ce n'ai pas le sujet principal de mon post.

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Aircofrigo
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Aircofrigo
  Posté : 18-08-2017 10:36

Bonjour,

comme tu es nouveau ici, je ne sais pas si tu a déjà vu qu'il y a une zone "téléchargement"?

il y a peut être des infos CO2 qui t'intéresses là: http://www.frigoristes.fr/download.php?dcategory=CO2&sortby=

à+

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Fripouille
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Fripouille
  Posté : 18-08-2017 10:57

Ah en effet non je ne savais pas ^^' merci

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Motiok
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Motiok
  Posté : 18-08-2017 19:14

BAC, GEA, Guntner, Jacir, LU-VE pour les TAR et dry les plus connus.

Compresseurs indus York et Sabroe (groupe Johnson Controls), Grasso (GEA), Howden, Quiri (Axima), Mycom, Hallscrew (J&E Hall)...

Pour travailler chez Johnson, j'avoue préférer les Sabroe mais chacun ses goûts
Les dry Guntner c'est de la très bonne qualité (Allemande) mais un peu plus cher, Jacir c'est Français et bien réputé... sur les installations a grosse puissance tu trouve facilement du BAC et du Jacir.

Ton CO2 à 5/10°C ça doit exister quelque part mais c'est une connerie, BP 30 bar / HP +80 bar avec une conso plus importante que toutes les autres solutions, ça a juste l'avantage d'être... écolo... le CO2 a sa place uniquement en négatif pour faire du -20 ou -40°C et en subcritique c'est mon avis perso....

a+

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