Amélioration du refroidissement des fumées d’un incinérateur industriel
Sihem Bouzid1, Yamina
Harnane1, Abdelhafid
Brima2
⋆ : sihembouzid69@gmail.com
1 université Oum El
Bouaghi
2 université Batna
2
Mots clés : incinérateur, échangeur, méthode ΔTlm , simulation
Résumé :
Actuellement, la protection de l’environnement est l’une des
préoccupations du monde entier. Les progrès dans cet axe ne cessent de
se multiplier à l’échelle international contre toute action individuelle
ou industrielle qui peut affecter notre planète. La production des
déchets sous toutes leurs formes constitue un élément essentiel contre
le bien-être de l’environnement. Maintenir cet environnement sain pour
les générations futures nécessite une bonne gestion des déchets produits
dans les différents secteurs. Pour diminuer le volume des déchets on a
recours à différents types de traitement dont l’incinération qui est un
mode thermique consistant à brûler ces déchets tout en assurant la
protection de l’environnement. Le secteur de l?incinération a connu un
développement technologique rapide les dernières années. Le
développement de processus continuel est en cours, avec le secteur
développant maintenant des techniques qui limitent les coûts, tout en
gardant la performance environnementale. Tout système d’incinération
compte parmi ses éléments de base un échangeur de chaleur ayant pour
rôle le refroidissement efficace des fumées dégagées de la chambre de
combustion.
Le travail ici développé, concerne le calcul de dimensionnement du
refroidisseur d’un système d’incinération proposé pour remplacer un
refroidisseur type colonne de refroidissement qui a prouvé son
insuffisance constatée au niveau des filtres du dispositif de
neutralisation qui se brûlaient souvent.
Il s’agit donc de refroidir les fumées sortant de la chambre de
combustion avec un débit de 1.1 kg/s à la température de 1000°C avec une
circulation d’eau entrant à 25°C L’échangeur proposé est de type tubes
et calandre, les données géométriques imposées sont : diamètre de la
calandre D= 1.2m, tubes : dext/dint=0.06/0.0542 m, longueur 3 m La
méthode de calcul adoptée est celle de la différence de température
moyenne logarithmique pour deux configurations différentes : à savoir
fumées interne et eau externe puis fumées externe et eau interne . Un
calcul préliminaire a permis le choix de la disposition des tubes en
triangles équilatérales avec un pas 0.09 m comptant 143 tubes, la
surface d’échange obtenue de 115,35 m2 pour la première configuration
et 79.5 m2 pour la deuxième.
Ensuite, une simulation numérique de l’évolution de la température des
fumées à l’intérieur de l’échangeur avec ANSYS pour les deux cas de
configuration de fonctionnement, a été menée et a abouti à ce que la
circulation des fumées à l’extérieur des tubes permet d’atteindre 200°C
à la sortie comme souhaité.
Work In Progress