CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES
Les réchauffeurs électriques installés à bord d’un conteneur cylindrique pressurisé pour une utilisation dans une atmosphère explosive sont appelés des échangeurs de chaleur électriques à air ATEX. Ils sont fabriqués pour satisfaire de nombreuses applications industrielles relatives au chauffage de fluides gazeux, qu’il s’agisse d’air ou de mélanges gazeux.
Ce type de réchauffeur garantit une efficacité et des performances élevées pour le maintien de la température de volumes importants de fluides gazeux en circulation forcée ; les éléments chauffants qui composent le faisceau tubulaire peuvent prendre principalement une forme en U, en anneau ou en torsade.
Ce type de résistance est conçu pour une installation horizontale et verticale, pour le chauffage direct d’air et/ou de gaz en circulation forcée, ainsi que pour le chauffage indirect de fluides destinés à des utilisations infinies dans les principaux secteurs industriels.
L’échange thermique est garanti par l’utilisation de parois opportunément conçues (généralement des diaphragmes à 50 % ou à 75 % ou des parois d’espacement découpées au laser) pour profiter au mieux de la chaleur produite par les résistances électriques avec une perte de charge réduite (exprimée en millimètres de colonne d’eau – mmH2O).
L’utilisation de matériaux de première qualité, à l’intérieur de notre cycle de production, permet aux réchauffeurs électriques de procédé ATEX fabriqués chez nous d’atteindre également des températures de fonctionnement élevées et une durée de fonctionnement utile à moyen ou long terme.
UTILISATIONS
Ce type de réchauffeur garantit un échange thermique optimal, même dans des dimensions très compactes et, en même temps, il permet de contrôler avec grande précision la température de sortie du fluide, notamment si la puissance est contrôlée par un système de contrôle SCR (Solid Control Relais).
Pour garantir la conception d’un réchauffeur électrique par immersion à bride efficace, il est nécessaire de connaître les paramètres techniques suivants :
- Lieu / environnement d’installation (zone ATEX – codification complète zone d’installation, groupe gaz et classe de température)
- Type de fluide gazeux (air ou mélange gazeux)
- Dimensions maximales d’encombrement du réchauffeur (résistance + enveloppe thermique) qui devra accueillir le réchauffeur
- Type de fluide à chauffer (caractéristiques physiques, chimiques et thermodynamiques en détail)
- Température de fonctionnement et pression de travail
- Température de conception et pression de conception
- Débit du fluide gazeux (flow-rate) en Nm3/h
- Vitesse du fluide (air ou gaz) en mètres par seconde (m/s)
- Température ambiante
- Température de sortie (du flux d’air traité thermiquement)
- Densité en surface (W/cm²), si connue
Pour garantir la conformité de ces produits à installer dans des environnements dangereux et à risque de déflagration, les raccords électriques sont placés et hermétiquement protégés dans un ou plusieurs des boîtiers des raccords électriques ou dans des têtes pour une utilisation en atmosphère explosive, ayant un indice de protection IP65/66.
Les éléments chauffants blindés installés dans ces réchauffeurs spécifiques sont, de plus, conçus et placés selon un schéma précis, de manière à optimiser l’échange thermique.
Chaque élément est soudé au TIG ou soudé-brasé en alliage d’argent sur des brides unifiées DIN, ANSI ou sur raccords à bride de format non unifié de dimension variable en fonction de la pression de service et de la température de travail.
La température de surface des éléments dépend de la température de sortie requise par l’application spécifique et de la charge de surface de celle-ci (W/cm²) ainsi que, naturellement, du type de fluide à chauffer et de sa vitesse, mesurée en mètres par seconde (m/s) ou en mètres cubes/heure (m3/h).
La tête antidéflagrante des raccords électriques est la zone la plus sollicitée par l’application à laquelle ces réchauffeurs sont soumis.
Nous sommes capables de réaliser des réchauffeurs de procédé à têtes antidéflagrantes certifiées ATEX (certifiées pour une utilisation en atmosphère explosive Eex-de, Zone 1 e 2 – II2G/D ATEX) certifiées CE, réalisées tout en respectant les récentes normes CEI et CENELEC.
Ce type de réchauffeur électrique de procédé ATEX pour le chauffage d’air est réalisé avec des matériaux de haute qualité en ce qui concerne le faisceau tubulaire, en acier au carbone, acier inoxydable AISI304, AISI321, AISI316L, AISI316L S.S., Incoloy800, Incoloy825 et Inconel.
Le réservoir sous pression qui accueille le faisceau tubulaire peut être en acier au carbone, AISI304, AISI316 soudé électroniquement ou extrudé ou, à titre d’alternative, dans un matériau spécifique Superduplex SAF-2507 particulièrement adapté pour des applications avec un usage marin.
La puissance peut être concentrée dans un ou plusieurs stades d’alimentation avec les entrées respectives dans la tête des raccords à pas GAZ, métrique, BSP, NPT ou Gk, également adoptés pour les alimentations indépendantes des dispositifs de thermorégulation installés dans le réchauffeur.
Utilisations typiques
- Chauffage de fluides en convection forcée (air, gaz) dans une atmosphère sécurisée
- Chauffage de fluides en convection forcée de biogaz et de gaz de procédé
- Installations de régénération de gaz et de cogénération
- Installations de récupération de gaz dangereuses et/ou explosifs
- Installations de climatisation et pompes à chaleur sur des plate-formes pétrolières offshore
- Colonnes de refroidissement de centrales thermiques en présence d’atmosphères explosives (zone ATEX)
- Réchauffeurs de procédé ATEX pour installations chimiques et pharmaceutiques
- Réchauffeurs de procédé ATEX de gaz sur des plate-formes pétrolières « offshore »
- Centrales nucléaires et installations de refroidissement de réacteurs nucléaires.
PRODUIT DE QUALITÉ CERTIFIÉE
L’ensemble du cycle de production de nos échangeurs de chaleur électriques ATEX à air est soumis aux contrôles dimensionnels les plus stricts et à des tests électriques conformément aux normes de notre système de qualité d’entreprise certifié ISO 9001:2015 et en adéquation parfaite avec les exigences des normes en vigueur CEI/EN (Normes EN60079-0:2012, EN60079-0:2012/A11:2013, EN60079-1:2007, EN60079-31:2015-05).
DONNÉES TECHNIQUES
La partie des raccords électriques est placée à l’intérieur de boîtiers ou de têtes standard en acier au carbone ou en acier inoxydable IP65/IP66, classées comme têtes contre les explosions certifiées ATEX Ex-de IIB et IIC pour une classe de temp. T1-T6 II2G-ATEX pour une utilisation en atmosphère explosive (II2D Ex-tD A21 IP6X TX).
| Classe de température ATEX |
| ‘T6′: 85°C | ‘T5′: 100°C | ‘T4′: 135°C | ‘T3′: 200°C | ‘T2′: 300 | ‘T1′: 450°C |
| Lg. Zone froide |
A |
B |
A |
B |
A |
B |
A |
B |
A |
B |
A |
B |
| 300 mm |
T6 |
X |
T4 |
X |
T3 |
X |
T3 |
X |
T2 |
X |
T2 |
X |
| 250 mm |
T6 |
X |
T4 |
X |
T3 |
X |
T3 |
X |
T2 |
X |
T2 |
X |
| 200 mm |
T6 |
X |
T4 |
X |
T3 |
X |
T3 |
X |
T2 |
X |
|
– |
| 150 mm |
T6 |
X |
T4 |
X |
T3 |
X |
|
– |
|
– |
|
– |
| 100 mm |
T6 |
X |
T4 |
X |
T3 |
X |
|
– |
|
– |
|
– |
| 0 mm |
T6 |
X |
|
– |
|
– |
|
– |
|
– |
|
– |
| Température de travail |
0°C |
100°C |
150°C |
200°C |
250°C |
300°C |
| Legenda:
A=Classe de température
B=Tête antidéflagrante |
(X)= Oui |
(–)= Non |
|
Ce type d’échangeurs de chaleur ATEX à air est opportunément équipé de dispositifs efficaces de thermorégulation (thermostats de contrôle avec échelle thermométrique réglable, à réenclenchement automatique ou manuel ou, à titre d’alternative, thermostats de sécurité de surface avec disjoncteur d’intervention, thermomètre à résistance PT100 et/ou thermocouples de type J ou K), efficaces pour protéger le réchauffeur contre le risque de surchauffe et d’une éventuelle usure prématurée. À bord de la tête des raccords électriques, en fonction des besoins spécifiques du client, les entrées d’alimentation électrique (NPT ou GAZ) sont également opportunément dimensionnées selon le nombre d’éléments installés, la puissance et l’ampérage qui détermine la section des câbles.
En fonction de la température spécifique et du débit de l’air à chauffer, il est possible de personnaliser la conception de l’échangeur de chaleur électrique composé d’un ou de plusieurs réservoirs pressurisés (également opportunément isolés) reliés en série et d’une ou de plusieurs têtes accompagnées ou rattachées aux extrémités mutuelles de l’enveloppe, comme illustré ci-après :
PANNEAUX ÉLECTRIQUES ATEX pour le contrôle d’ÉCHANGEURS de CHALEUR ATEX
Sur demande du client et selon les exigences du dispositif sur lequel sera installé le réchauffeur électrique fabriqué chez nous (échangeur de chaleur électrique), nous réalisons des panneaux de contrôle électriques ATEX en présence de zones classées Zone 2 et Zone 1, certifiées EExp, avec différentes fonctions pour le contrôle de nos réchauffeurs. Ces panneaux peuvent être installés aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur ; équipements complets dans les moindres détails et caractéristiques techniques, aussi bien matière de contrôle de la puissance que du contrôle du procédé.
Notre grande expérience acquise dans le secteur du chauffage électrique nous a permis de concevoir, de créer et d’optimiser des solutions efficaces pour le contrôle du procédé dans différents secteurs d’application, comme le gaz et le pétrole dans plusieurs pays même hors-UE, aussi bien pour l’installation dans des zones sécurisées qu’en atmosphère explosive (zone 1 et zone 2), en fournissant également à nos clients la mise en service grâce à notre personnel hautement spécialisé.
Nous indiquons ci-après quelques-unes des fonctionnalités les plus importantes que nous pouvons fournir sur nos panneaux électriques :
- Panneaux électriques ATEX de différentes dimensions selon les dispositifs de contrôle à installer sur le dispositif, également pour un contrôle à distance, adaptés pour une utilisation intérieure et extérieure.
- Panneau-armoire étanche de rangement en acier au carbone ou en acier inoxydable peint en RAL 7032 avec un indice de protection IP 65 / IP66, pour une installation fixe ou mobile, au sol ou murale.
- Boucle de régulation, également de type « cascade control »
- Diagnostic interne, interface d’alarme, témoins de fonctionnement et témoins d’alarme supplémentaires
- Tableau de contrôle avec boutons de démarrage/arrêt et autres commandes entièrement câblées, borniers, etc.
- Commande de régulation externe par API/DCS ; la plupart de nos applications se basent sur des systèmes de contrôle API avec échange de données à DCS par bus de terrain
- Système de ventilation/refroidissement. Sur demande, il est possible d’équiper votre panneau électrique d’une ou de plusieurs unités supplémentaires de refroidissement et/ou dissipateurs de chaleur externes
- Contrôle avec charge réduite et photographie de l’onde de sortie
- Dispositifs de contrôle de la température de fonctionnement (thermomètres analogiques et numériques)
- Gammes de puissance de quelques kW à plusieurs MW (par exemple panneaux de contrôle pour une puissance totale jusqu’à 5 ou 6 Mégawatt), également composées de plusieurs modules reliés en série
- Tensions jusqu’à 690 V
- Contrôle de la puissance de sortie complète par un système de contrôle SCR ou de type mixte
Sur demande, il est également possible de munir le panneau électrique de modulateurs de puissance analogique 6 A – 70 V monophasés à commande manuelle, incorporés dans un boîtier IP56 ou dans des relais statiques numériques avec possibilité de commande sur place ou à distance. Il s’agit de groupes statiques de puissance (thyristors ou SCR) monophasés ou triphasés, fournis avec ou sans dissipateur, dans la plage avec un signal de 0-10 V – 16 A, ou jusqu’à 160 A et 250 A.
Nous sommes également capables de fournir des applications SIL2 et SIL3 sur certaines chaînes de contrôle.
Quelques exemples:
