FR3087253A1 - SYSTEM FOR CLEANING AT LEAST ONE HEAT EXCHANGER AND ASSOCIATED METHOD - Google Patents
SYSTEM FOR CLEANING AT LEAST ONE HEAT EXCHANGER AND ASSOCIATED METHOD Download PDFInfo
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Abstract
Système de nettoyage d'une pluralité d'échangeurs (10) thermiques, le système de nettoyage comprenant : - un bac propre à contenir un fluide de nettoyage externe, le bac définissant une pluralité d'emplacements (56) de réception d'un des échangeurs, chaque emplacement (56) comprenant au moins un organe de fixation (60) et des ports de circulation (62) agencés pour communiquer avec un espace interne de l'échangeur (10) ; - un circuit hydraulique reliant les ports de circulation (62) des emplacements (56) les uns aux autres ; - une pompe reliée au circuit hydraulique, propre à faire circuler un fluide de nettoyage interne à travers les échangeurs (10) ; et - au moins un transducteur (48) disposé dans le bac, propre à émettre des ultrasons, disposé en regard d'au moins un des emplacements (56).System for cleaning a plurality of heat exchangers (10), the cleaning system comprising: - a tank capable of containing an external cleaning fluid, the tank defining a plurality of locations (56) for receiving one of exchangers, each location (56) comprising at least one fixing member (60) and circulation ports (62) arranged to communicate with an internal space of the exchanger (10); - a hydraulic circuit connecting the circulation ports (62) of the locations (56) to each other; - a pump connected to the hydraulic circuit, capable of circulating an internal cleaning fluid through the exchangers (10); and - at least one transducer (48) disposed in the tank, suitable for emitting ultrasound, disposed opposite at least one of the locations (56).
Description
Système de nettoyage d’au moins un échangeur thermique et procédé associéSystem for cleaning at least one heat exchanger and associated method
La présente invention concerne un système de nettoyage d’une pluralité d’échangeurs thermiques. L'invention concerne également un procédé de nettoyage mettant en œuvre un tel système.The present invention relates to a system for cleaning a plurality of heat exchangers. The invention also relates to a cleaning method using such a system.
Le système est notamment destiné au nettoyage à grande échelle d’échangeurs à plaques usagés de chaudières mixtes.The system is especially intended for the large-scale cleaning of used plate heat exchangers of mixed boilers.
Les chaudières mixtes utilisent de manière courante des échangeurs à plaques permettant d’optimiser les échanges de chaleur entre deux fluides sans les mettre en contact direct l’un avec l’autre.Mixed boilers commonly use plate heat exchangers to optimize heat exchange between two fluids without putting them in direct contact with each other.
Il est connu que les échangeurs à plaques finissent par s’entartrer (utilisation sanitaire) et s’embouer (utilisation en chauffage) et que leur remplacement par un échangeur neuf représente un coût important pour la maintenance des chaudières et des appareils de chauffage sanitaire.It is known that plate heat exchangers end up scaling (sanitary use) and becoming muddy (heating use) and that their replacement by a new exchanger represents a significant cost for the maintenance of boilers and sanitary heating devices.
Il est donc avantageux de nettoyer et de remettre en état de fonctionnement les échangeurs à plaques usagés, plutôt que de les remplacer systématiquement par des échangeurs neufs. Ceci a pour effet d’augmenter leur durée de vie selon le nombre de recyclages ainsi réalisés. Ce principe d’une part réduit les coûts de maintenance desdites chaudières et d’autre part réduit l’impact environnemental de leur utilisation.It is therefore advantageous to clean and restore used plate heat exchangers to operating condition, rather than systematically replacing them with new exchangers. This has the effect of increasing their lifespan according to the number of recycling operations thus carried out. This principle on the one hand reduces the maintenance costs of said boilers and on the other hand reduces the environmental impact of their use.
Il est possible de nettoyer les échangeurs à plaque par trempage dans un bain de fluide nettoyant. Un tel trempage permet de nettoyer un grand nombre d’échangeurs usagés simultanément, et nettoie à la fois l’intérieur et l’extérieur des échangeurs, ce qui est un préalable nécessaire à leur réutilisation.It is possible to clean the plate heat exchangers by soaking in a bath of cleaning fluid. Such a soaking makes it possible to clean a large number of used exchangers simultaneously, and cleans both the inside and the outside of the exchangers, which is a prerequisite for their reuse.
Cependant, cette méthode nécessite des temps de trempage très longs, de l’ordre de 10 à 15 heures, ce qui peut entraîner de la corrosion du métal des échangeurs. De plus, le nettoyage interne des échangeurs peut être insuffisant, notamment lors de la présence de boues de magnétite.However, this method requires very long soaking times, on the order of 10 to 15 hours, which can lead to corrosion of the metal of the exchangers. In addition, the internal cleaning of the exchangers may be insufficient, especially when there is magnetite sludge.
Des solutions alternatives telles que la circulation d’un fluide de nettoyage dans l’espace interne des échangeurs sont envisageables, et permettent de réduire le temps d’exposition des échangeurs et donc les risques de corrosion, tout en améliorant le nettoyage interne.Alternative solutions such as the circulation of a cleaning fluid in the internal space of the exchangers are conceivable, and make it possible to reduce the exposure time of the exchangers and therefore the risks of corrosion, while improving internal cleaning.
Cependant, ces méthodes nécessitent un nettoyage externe supplémentaire a posteriori. De plus, les dispositifs de circulation employés sont difficiles à adapter à différents modèles d’échangeurs présentant des géométries différentes et des ports d’entrée et de sortie différents d’un modèle à l’autre.However, these methods require additional external cleaning afterwards. In addition, the circulation devices used are difficult to adapt to different models of exchangers having different geometries and different inlet and outlet ports from one model to another.
Ainsi, un but de l’invention est de fournir un système de nettoyage d’échangeurs thermiques permettant de nettoyer l’intérieur et l’extérieur des échangeurs en un temps réduit, et présentant une bonne adaptabilité à différents modèles d’échangeurs.Thus, an object of the invention is to provide a system for cleaning heat exchangers making it possible to clean the interior and exterior of the exchangers in a reduced time, and having good adaptability to different models of exchangers.
A cet effet, l’invention a pour objet un système de nettoyage du type précité, comprenant :To this end, the invention relates to a cleaning system of the aforementioned type, comprising:
- un bac propre à contenir un fluide de nettoyage externe des échangeurs, le bac définissant une pluralité d’emplacements de réception d’un des échangeurs, chaque emplacement comprenant au moins un organe de fixation de l’échangeur sur l’emplacement et des ports de circulation agencés pour communiquer fluidiquement avec un espace interne de l’échangeur reçu sur l’emplacement ;a tank capable of containing an external cleaning fluid for the exchangers, the tank defining a plurality of locations for receiving one of the exchangers, each location comprising at least one member for fixing the exchanger on the location and ports circulation arranged to communicate fluidly with an internal space of the exchanger received on the site;
- un circuit hydraulique reliant fluidiquement les ports de circulation des emplacements les uns aux autres ;- a hydraulic circuit fluidly connecting the circulation ports of the locations to each other;
- une pompe reliée fluidiquement au circuit hydraulique, propre à faire circuler un fluide de nettoyage interne à travers le circuit hydraulique et les échangeurs reçus par les emplacements ; eta pump fluidly connected to the hydraulic circuit, capable of circulating an internal cleaning fluid through the hydraulic circuit and the exchangers received by the locations; and
- au moins un transducteur disposé dans le bac, propre à émettre des ultrasons, l’au moins un transducteur étant disposé en regard d’au moins un des emplacements.- at least one transducer arranged in the tank, capable of emitting ultrasound, the at least one transducer being arranged opposite at least one of the locations.
Selon des modes de réalisation particuliers, le système de nettoyage selon l’invention présente l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toute combinaison techniquement réalisable :According to particular embodiments, the cleaning system according to the invention has one or more of the following characteristics, taken alone or in any technically feasible combination:
- le fluide de nettoyage interne comprend un acide, notamment l’acide phosphorique ;- the internal cleaning fluid comprises an acid, in particular phosphoric acid;
- le système de nettoyage comprend un réservoir d’acide alimentant la pompe, ainsi qu’une sonde de contrôle de l’acidité du contenu du réservoir ;- the cleaning system includes an acid reservoir supplying the pump, as well as a probe for controlling the acidity of the contents of the reservoir;
- les emplacements sont arrangés en lignes parallèles les unes aux autres, les organes de fixation étant partagés entre les emplacements de deux lignes voisines ;- The locations are arranged in lines parallel to each other, the fixing members being shared between the locations of two neighboring lines;
- les ports de circulation et les organes de fixations sont montés sur des barres de support mobiles en translation selon une direction transverse orthogonale aux lignes d’emplacements, de sorte que la largeur des emplacements de chaque ligne est réglable ;- the circulation ports and the fixing members are mounted on support bars movable in translation in a transverse direction orthogonal to the location lines, so that the width of the locations of each line is adjustable;
- les organes de fixation sont des brides montées sur des tiges fixées au bac ;- the fixing members are flanges mounted on rods fixed to the tank;
- le circuit hydraulique comprend au moins deux vannes agencées pour modifier un sens de circulation du fluide de nettoyage interne à travers le circuit hydraulique et les échangeurs ;- The hydraulic circuit comprises at least two valves arranged to modify a direction of circulation of the internal cleaning fluid through the hydraulic circuit and the exchangers;
- le circuit hydraulique comprend au moins une vanne d’entrée propre à sélectionner un fluide circulant dans le circuit hydraulique, parmi le fluide de nettoyage interne, un fluide de rinçage et un fluide de séchage ; et- The hydraulic circuit comprises at least one inlet valve suitable for selecting a fluid circulating in the hydraulic circuit, from the internal cleaning fluid, a rinsing fluid and a drying fluid; and
- le bac présente une longueur comprise entre 1,5 m et 2 m et une largeur comprise entre 1 m et 1,5 m, le bac définissant au moins cinquante emplacements.- The tray has a length between 1.5 m and 2 m and a width between 1 m and 1.5 m, the tray defining at least fifty locations.
L’invention a également pour objet un procédé de nettoyage d’une pluralité d’échangeurs thermiques, le procédé mettant en œuvre un système de nettoyage tel que décrit plus haut, le procédé comprenant les étapes suivantes :The subject of the invention is also a method of cleaning a plurality of heat exchangers, the method implementing a cleaning system as described above, the method comprising the following steps:
- mise en place d’au moins un échangeur à nettoyer sur un des emplacements, et mise en communication de l’espace interne de chaque échangeur avec les ports de circulation ;- installation of at least one exchanger to be cleaned on one of the locations, and communication of the internal space of each exchanger with the circulation ports;
- fixation de chaque échangeur sur l’emplacement au moyen de chaque organe de fixation correspondant ;- fixing of each exchanger on the site by means of each corresponding fixing member;
- remplissage du bac avec le fluide de nettoyage externe ;- filling the tank with the external cleaning fluid;
- circulation du fluide de nettoyage interne dans l’espace interne de chaque échangeur ;- circulation of the internal cleaning fluid in the internal space of each exchanger;
- simultanément à la circulation du fluide de nettoyage interne, émission d’ultrasons par les transducteurs en directions des échangeurs ; et- simultaneously with the circulation of the internal cleaning fluid, emission of ultrasound by the transducers in the direction of the exchangers; and
- vidage du bac et retrait des échangeurs.- emptying the tank and removing the exchangers.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés, parmi lesquels :The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the accompanying drawings, among which:
- la figure 1 est une vue schématique d’un échangeur thermique à plaques ;- Figure 1 is a schematic view of a plate heat exchanger;
- la figure 2 est une vue en perspective d’un système de nettoyage selon l’invention ;- Figure 2 is a perspective view of a cleaning system according to the invention;
- la figure 3 est une vue de dessus du système de nettoyage de la figure 2;- Figure 3 is a top view of the cleaning system of Figure 2;
- la figure 4 est une vue de côté de l’échangeur de la figure 1 fixé sur un emplacement du système de nettoyage des figures 2 et 3 ;- Figure 4 is a side view of the exchanger of Figure 1 attached to a location of the cleaning system of Figures 2 and 3;
- la figure 5 est une représentation schématique du circuit hydraulique du système de nettoyage des figures 2 à 4.FIG. 5 is a schematic representation of the hydraulic circuit of the cleaning system of FIGS. 2 to 4.
Un échangeur 10 thermique à plaques est représenté schématiquement sur la figure 1. L’échangeur 10 comprend une pluralité de plaques 12 empilées les unes sur les autres, chaque plaque 12 présentant une forme sensiblement rectangulaire et définissant quatre orifices 14 au voisinage de chacun des coins.A plate heat exchanger 10 is shown diagrammatically in FIG. 1. The exchanger 10 comprises a plurality of plates 12 stacked one on the other, each plate 12 having a substantially rectangular shape and defining four orifices 14 in the vicinity of each of the corners .
L’échangeur 10 est destiné à faire circuler deux fluides dans un espace interne et à permettre un échange thermique entre les fluides sans contact direct. Les deux fluides peuvent être identiques ou différents l’un de l’autre.The exchanger 10 is intended to circulate two fluids in an internal space and to allow heat exchange between the fluids without direct contact. The two fluids can be the same or different from each other.
Les orifices 14 sont destinés à faire circuler les deux fluides selon des parcours A et B distincts, représentés sur la figure 1, avec chaque fluide entrant par l’orifice 14 d’un des coins de l’échangeur 10 et ressortant par l’orifice 14 du coin opposé.The orifices 14 are intended to circulate the two fluids along separate paths A and B, shown in FIG. 1, with each fluid entering through the orifice 14 from one of the corners of the exchanger 10 and emerging through the orifice 14 from the opposite corner.
Chaque plaque 12 comprend de plus un joint périphérique 16 s’étendant le long du bord de la plaque 12 et définissant un contour fermé, ainsi que deux joints de fermeture 18 entourant deux des orifices 14 situés au voisinage de deux coins opposés de la plaqueEach plate 12 further comprises a peripheral seal 16 extending along the edge of the plate 12 and defining a closed contour, as well as two closure seals 18 surrounding two of the orifices 14 located in the vicinity of two opposite corners of the plate
12.12.
Les plaques 12 sont empilées les unes sur les autres et maintenues en compression, de sorte que le joint périphérique 16 et les joints de fermeture 18 sont compressés entre les deux plaques 12 voisines.The plates 12 are stacked on top of each other and kept in compression, so that the peripheral seal 16 and the closure seals 18 are compressed between the two adjacent plates 12.
Le joint périphérique 16 définit un espace de circulation 20 de fluide s’étendant entre deux orifices 14 situés dans des coins opposés. Les joints de fermeture 18 isolent les deux autres orifices 14 de l’espace de circulation 20.The peripheral seal 16 defines a circulation space 20 for fluid extending between two orifices 14 located in opposite corners. The closure seals 18 isolate the other two orifices 14 from the circulation space 20.
Les orifices 14 entourés par les joints de fermeture 18 alternent d’une plaque 12 à la plaque 12 suivante dans l’échangeur 10. Chaque espace de circulation 20 est ainsi destiné à faire circuler l’un des fluides alors que les espaces de circulation 20 voisins font circuler l’autre fluide.The orifices 14 surrounded by the closure seals 18 alternate from one plate 12 to the next plate 12 in the exchanger 10. Each circulation space 20 is thus intended to circulate one of the fluids while the circulation spaces 20 neighbors circulate the other fluid.
Ainsi, les deux fluides circulant dans l’échangeur 10 sont en échange thermique à travers les plaques 12 à travers une surface d’échange très importante, sans être en contact direct l’un avec l’autre.Thus, the two fluids circulating in the exchanger 10 are in heat exchange through the plates 12 through a very large exchange surface, without being in direct contact with each other.
La figure 2 représente un système de nettoyage 30 d’une pluralité d’échangeurs 10 tels que précédemment décrits.FIG. 2 represents a cleaning system 30 of a plurality of exchangers 10 as previously described.
Le système de nettoyage 30 comprend un bâti 32 portant un bac 34, ainsi qu’un circuit hydraulique 36.The cleaning system 30 comprises a frame 32 carrying a tank 34, as well as a hydraulic circuit 36.
Le bâti 32 est une structure, notamment métallique, portant le bac 34 et recevant et protégeant le circuit hydraulique 36. Le bâti 32 présente une hauteur comprise entre 90 cm et 120 cm, typiquement 100 cm, permettant un accès pratique au bac 34 par un utilisateur pour la mise en place et le retrait des échangeurs 10.The frame 32 is a structure, in particular a metallic structure, carrying the tank 34 and receiving and protecting the hydraulic circuit 36. The frame 32 has a height of between 90 cm and 120 cm, typically 100 cm, allowing practical access to the tank 34 by a user for fitting and removing exchangers 10.
Le bac 34 est un réceptacle sensiblement parallélépipédique, ouvert sur une face supérieure, et comportant un couvercle 38 amovible permettant de le fermer de manière sensiblement étanche.The container 34 is a substantially parallelepiped receptacle, open on an upper face, and comprising a removable cover 38 making it possible to close it in a substantially sealed manner.
Le bac 34 présente une longueur comprise par exemple entre 150 cm et 200 cm et une largeur comprise par exemple entre 100 cm et 150 cm, ce qui permet un accès facilité pour l’opérateur à l’intégralité du bac 34 afin de faciliter la mise en place et le retrait des échangeurs 10.The tray 34 has a length of, for example, between 150 cm and 200 cm and a width of, for example, between 100 cm and 150 cm, which allows easy access for the operator to the entire tray 34 in order to facilitate placing. in place and removal of the exchangers 10.
Le bac 36 présente une hauteur comprise par exemple entre 20 cm et 40 cm, notamment 30 cm.The tray 36 has a height for example between 20 cm and 40 cm, in particular 30 cm.
Le bac 34 comprend également une vanne de remplissage 40 et une vanne de vidage 42, respectivement propres à remplir le bac 34 avec un fluide de nettoyage externe et à le vider.The tank 34 also includes a filling valve 40 and a drain valve 42, respectively suitable for filling the tank 34 with an external cleaning fluid and for emptying it.
Avantageusement, le bac 34 comprend une sonde de surveillance du niveau de fluide de nettoyage externe dans le bac 34.Advantageously, the tank 34 comprises a probe for monitoring the level of external cleaning fluid in the tank 34.
Le fluide de nettoyage externe est par exemple de l’eau, notamment de l’eau savonneuse.The external cleaning fluid is for example water, in particular soapy water.
Le système de nettoyage 30 comprend une pluralité de barres de support 46 et une pluralité de rampes 48 de transducteurs à ultrasons, contenues dans le bac 34, s’étendant notamment au voisinage du fond du bac 34.The cleaning system 30 comprises a plurality of support bars 46 and a plurality of ramps 48 of ultrasonic transducers, contained in the tank 34, extending in particular in the vicinity of the bottom of the tank 34.
Comme représenté sur la figure 3, les barres de support 46 et les rampes 48 de transducteurs présentent des formes allongées et sont disposés sensiblement parallèles les unes aux autres et alternées selon une direction perpendiculaire à une direction d’allongement commune X-X’.As shown in Figure 3, the support bars 46 and the ramps 48 of transducers have elongated shapes and are arranged substantially parallel to each other and alternated in a direction perpendicular to a common direction of elongation X-X ’.
Par exemple, le système de nettoyage 30 comprend sept barres de support 46 et six rampes 48 de transducteurs s’étendant entre les barres de support 46.For example, the cleaning system 30 comprises seven support bars 46 and six ramps 48 of transducers extending between the support bars 46.
Les barres de support 46 sont agencées pour porter les extrémités des échangeurs 10 placés dans le bac 34.The support bars 46 are arranged to carry the ends of the exchangers 10 placed in the tank 34.
Avantageusement, les barres de support 46 sont déplaçables selon une direction transverse Y-Y‘ perpendiculaire à leur direction d’étendue X-X’, afin de pouvoir faire varier l’écartement entre deux barres de support 46 successives, de manière à adapter l’écartement à différentes longueurs des échangeurs 10.Advantageously, the support bars 46 can be moved in a transverse direction YY 'perpendicular to their direction of extent X-X', in order to be able to vary the spacing between two successive support bars 46, so as to adapt the spacing at different lengths of the exchangers 10.
Par exemple, chaque barre de support 46 présente deux extrémités montées coulissantes sur un rail s’étendant selon la direction transverse Y-Y’.For example, each support bar 46 has two ends slidably mounted on a rail extending in the transverse direction Y-Y ’.
Les rampes 48 comprennent chacune au moins un transducteur à ultrasons, propre à émettre des vibrations acoustiques présentant une fréquence dans le domaine ultrasonore, qui se propagent à travers le fluide de nettoyage externe en direction des échangeurs 10.The ramps 48 each comprise at least one ultrasonic transducer, capable of emitting acoustic vibrations having a frequency in the ultrasonic range, which propagate through the external cleaning fluid in the direction of the exchangers 10.
Avantageusement, les rampes 48 sont déplaçables, de la même manière que les barres de support 46.Advantageously, the ramps 48 are movable, in the same way as the support bars 46.
Notamment, chaque rampe 48 comprend treize transducteurs, chaque transducteur étant positionné de façon à être en regard du centre d’un échangeur 10 disposé dans le bac.In particular, each ramp 48 comprises thirteen transducers, each transducer being positioned so as to be opposite the center of a heat exchanger 10 disposed in the tank.
Comme représenté sur la figure 3, le bac 34 définit une pluralité d’emplacements 56 de réception d’un des échangeurs 10, chaque emplacement 56 comprenant au moins un organe de fixation 60 de l’échangeur 10 sur l’emplacement et des ports de circulation 62 agencés pour communiquer fluidiquement avec un espace interne de l’échangeur 10 reçu sur l’emplacement 56. Chaque emplacement 56 s’étend en outre en regard d’un transducteur à ultrasons.As shown in FIG. 3, the tank 34 defines a plurality of locations 56 for receiving one of the exchangers 10, each location 56 comprising at least one member 60 for fixing the exchanger 10 to the location and ports for circulation 62 arranged to communicate fluidly with an internal space of the exchanger 10 received at location 56. Each location 56 further extends opposite an ultrasonic transducer.
Les emplacements 56 sont disposés en lignes parallèles les unes aux autres, s’étendant entre les barres de support 46.The locations 56 are arranged in lines parallel to each other, extending between the support bars 46.
Le bac 34 définit avantageusement au moins cinquante emplacements 56. Par exemple, le bac 34 définit soixante-dix-huit emplacements 56 répartis en six lignes 64 de treize emplacements 56.The tray 34 advantageously defines at least fifty locations 56. For example, the tray 34 defines seventy-eight locations 56 distributed in six lines 64 of thirteen locations 56.
Une largeur / des emplacements 56 de chaque ligne 64 est réglable en déplaçant l’une ou l’autre des deux barres de support 46 bordant la ligne 64 selon la direction transverse Y-Y’.A width / of the locations 56 of each line 64 is adjustable by moving one or the other of the two support bars 46 bordering the line 64 in the transverse direction Y-Y ’.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, chaque emplacement 56 comprend deux organes de fixation 60 situés de part et d’autre de l’emplacement 56, au niveau de deux extrémités opposées de l’échangeur 10.In the embodiment shown in FIG. 4, each location 56 comprises two fixing members 60 located on either side of the location 56, at two opposite ends of the exchanger 10.
Les organes de fixation 60 sont des brides, comprenant une tige 70 fixée sur la barre de support 46, une traverse 72 et au moins une vis 74 de réglage. Les organes de fixation 60 sont partagés entre les emplacements 56 des deux lignes 64 voisines de la barre de support 46.The fixing members 60 are flanges, comprising a rod 70 fixed to the support bar 46, a cross member 72 and at least one adjusting screw 74. The fixing members 60 are shared between the locations 56 of the two lines 64 adjacent to the support bar 46.
La tige 70 s’étend sensiblement verticalement, en saillie depuis la barre de support 46, entre deux emplacements 56 voisins. La tige 70 présente à une extrémité supérieure un téton 76 présentant un collet 78 d’extrémité.The rod 70 extends substantially vertically, projecting from the support bar 46, between two neighboring locations 56. The rod 70 has at a top end a stud 76 having an end collar 78.
La traverse 72 est fixée à l’extrémité supérieure de la tige 70, notamment par une boutonnière recevant le téton 76, le collet 78 venant en appui sur la traverse 72.The crosspiece 72 is fixed to the upper end of the rod 70, in particular by a buttonhole receiving the stud 76, the collar 78 coming to bear on the crosspiece 72.
En variante, la traverse 72 est fixée à la tige 70 par une vis.As a variant, the crosspiece 72 is fixed to the rod 70 by a screw.
La traverse 72 s’étend sensiblement perpendiculairement à la tige 70, selon la direction transversale Y-Y’. Elle présente deux extrémités 80 s’étendant au-dessus des deux emplacements 56 voisins. La traverse 72 présente en outre deux orifices filetés 82 au voisinage de ses deux extrémités 80, dans lesquels sont engagées les vis 74.The crosspiece 72 extends substantially perpendicularly to the rod 70, in the transverse direction Y-Y ’. It has two ends 80 extending above the two neighboring locations 56. The crosspiece 72 also has two threaded orifices 82 in the vicinity of its two ends 80, in which the screws 74 are engaged.
Chaque vis 74 présente un filetage externe 84 engagé dans l’orifice fileté 82 de la traverse 72, et une extrémité 86 réglable en hauteur par rotation de la vis 74, propre à venir en appui sur une extrémité de l’échangeur 10 pour le fixer sur l’emplacement 56, en appui contre les ports de circulation 62.Each screw 74 has an external thread 84 engaged in the threaded orifice 82 of the crosspiece 72, and one end 86 adjustable in height by rotation of the screw 74, suitable for coming to bear on one end of the exchanger 10 to fix it on location 56, bearing against the traffic ports 62.
Les vis 74 sont par exemple réalisées d’une seule pièce, en polypropylène.The screws 74 are for example made in one piece, made of polypropylene.
Selon un mode de réalisation, les organes de fixation 60 fixés aux barres de support 46 situées les plus proches des bords latéraux du bac 64, qui ne longent qu’une seule ligne 64 d’emplacements 56, sont des demi-brides et non des brides. On entend par là que la traverse 72 ne s’étend qu’au-dessus d’un seul emplacement 56, ne présente qu’un seul orifice fileté 80 et ne reçoit donc qu’une seule vis 74.According to one embodiment, the fastening members 60 fixed to the support bars 46 located closest to the lateral edges of the container 64, which run along only one line 64 of locations 56, are half-flanges and not flanges. By this is meant that the crosspiece 72 extends only above a single location 56, has only one threaded hole 80 and therefore receives only one screw 74.
Les ports de circulation 62 sont des orifices débouchant depuis le circuit hydraulique 36, portés par les barres de support 46, et positionnés de manière à venir en regard des orifices 14 des échangeurs 10 placés sur les emplacements 56.The circulation ports 62 are orifices opening out from the hydraulic circuit 36, carried by the support bars 46, and positioned so as to come opposite the orifices 14 of the exchangers 10 placed on the locations 56.
Chaque port de circulation 62 comprend un joint torique 88 disposé le long de la périphérie du port de circulation 62, destiné à assurer l’étanchéité entre le port de circulation 62 et l’orifice 14 de l’échangeur 10 lorsque l’échangeur 10 est fixé en appui contre la barre de support 46.Each circulation port 62 comprises an O-ring 88 disposed along the periphery of the circulation port 62, intended to seal between the circulation port 62 and the orifice 14 of the exchanger 10 when the exchanger 10 is fixed in abutment against the support bar 46.
Le circuit hydraulique 36, représenté schématiquement sur la figure 5, comprend une tuyauterie 90 reliant fluidiquement les ports de circulation 62 des emplacements 56 les uns aux autres, de façon à relier les échangeurs 10 placés sur les emplacements 56 les uns à la suite des autres.The hydraulic circuit 36, shown schematically in FIG. 5, comprises a pipe 90 fluidly connecting the circulation ports 62 of the locations 56 to one another, so as to connect the exchangers 10 placed on the locations 56 one after the other .
Le circuit hydraulique 36 comprend de plus un réservoir 92 d’un fluide de nettoyage interne et une pompe 94 propre à faire circuler le fluide de nettoyage interne dans la tuyauterie 90 et dans les espaces internes des échangeurs 10.The hydraulic circuit 36 further comprises a reservoir 92 of an internal cleaning fluid and a pump 94 suitable for circulating the internal cleaning fluid in the piping 90 and in the internal spaces of the exchangers 10.
Le fluide de nettoyage comprend par exemple un acide, et est notamment un mélange d’acide phosphorique et d’un agent surfactant. Le fluide de nettoyage interne présente alors un pH compris entre 0,5 et 2, et plus particulièrement un pH initial compris entre 0,5 et 0,6 avant utilisation.The cleaning fluid comprises for example an acid, and is in particular a mixture of phosphoric acid and a surfactant. The internal cleaning fluid then has a pH of between 0.5 and 2, and more particularly an initial pH of between 0.5 and 0.6 before use.
Le réservoir 92 est propre à contenir le fluide de nettoyage interne, et comprend notamment un filtre 96 adapté pour retirer les impuretés du fluide de nettoyage interne lors de la circulation de celui-ci.The reservoir 92 is capable of containing the internal cleaning fluid, and in particular comprises a filter 96 adapted to remove the impurities from the internal cleaning fluid during the circulation thereof.
Le filtre 96 est notamment monté sur l’entrée du conduit menant à la pompe 94, de manière démontable pour être nettoyé ou remplacé lors de la maintenance du système de nettoyage 20.The filter 96 is notably mounted on the inlet of the conduit leading to the pump 94, in a removable manner to be cleaned or replaced during the maintenance of the cleaning system 20.
Le réservoir 92 comprend avantageusement une sonde 98 de contrôle de l’acidité du contenu du réservoir 92, propre à mesurer le pH du fluide de nettoyage interne contenu dans le réservoir 92.The reservoir 92 advantageously comprises a probe 98 for controlling the acidity of the content of the reservoir 92, suitable for measuring the pH of the internal cleaning fluid contained in the reservoir 92.
Avantageusement, le réservoir 92 comprend au moins une tubulure percée de recirculation du fluide de nettoyage interne afin d’éviter que le fluide de nettoyage interne ne mousse dans le réservoir 92 lors de son retour pour être réinjecté. La tubulure percée s’étend notamment le long d’une face supérieure du réservoir, afin de déverser le fluide de nettoyage interne d’une certaine hauteur lors de son retour dans le réservoir 92.Advantageously, the reservoir 92 comprises at least one tube pierced with recirculation of the internal cleaning fluid in order to prevent the internal cleaning fluid from foaming in the reservoir 92 when it returns to be reinjected. The pierced tubing extends in particular along an upper face of the reservoir, in order to discharge the internal cleaning fluid of a certain height when it returns to the reservoir 92.
Avantageusement, le réservoir 92 comprend de plus au moins un évent de décompression, afin d’équilibrer la pression dans le réservoir 92 et d’empêcher l’effet vortex lors du remplissage et du vidage du réservoir 92.Advantageously, the reservoir 92 further comprises at least one decompression vent, in order to balance the pressure in the reservoir 92 and to prevent the vortex effect during filling and emptying of the reservoir 92.
La pompe 94 est notamment une pompe électrique, de préférence une pompe à membrane, optionnellement centrifuge. La pompe 94 présente une puissance comprise entre 5 kW et 10 kW, notamment 7,5 kW pour le nettoyage simultané de soixante-dix-huit échangeurs 10.The pump 94 is in particular an electric pump, preferably a membrane pump, optionally centrifugal. The pump 94 has a power of between 5 kW and 10 kW, in particular 7.5 kW for the simultaneous cleaning of seventy-eight exchangers 10.
Le circuit hydraulique 38 est relié fluidiquement à une alimentation 100 en un fluide de rinçage et à une alimentation 102 en un fluide de séchage, à travers deux vannes d’alimentation 104 respectives.The hydraulic circuit 38 is fluidly connected to a supply 100 of a rinsing fluid and to a supply 102 of a drying fluid, through two respective supply valves 104.
Le fluide de rinçage est par exemple de l’eau, notamment de l’eau courante à une pression de distribution standard, et le fluide de séchage est par exemple de l’air comprimé.The rinsing fluid is for example water, in particular running water at a standard dispensing pressure, and the drying fluid is for example compressed air.
Le circuit hydraulique 38 comprend une vanne d’entrée 106 trois voies, agencée pour sélectionner le fluide entrant dans la tuyauterie 90 et les échangeurs 10 et une vanne de sortie 108 trois voies, agencée pour sélectionner une destination du fluide sortant de la tuyauterie 90 et des échangeurs 10.The hydraulic circuit 38 comprises a three-way inlet valve 106, arranged to select the fluid entering the pipe 90 and the exchangers 10 and a three-way outlet valve 108, arranged to select a destination for the fluid leaving the pipe 90 and exchangers 10.
La vanne d’entrée 106 est notamment agencée pour prendre une configuration parmi une configuration de nettoyage, dans laquelle elle met en communication la pompe 94 et le réservoir 92 de fluide de rinçage interne avec la tuyauterie 90 et une configuration de rinçage/séchage, dans laquelle elle met en communication la tuyauterie 90 avec les alimentations 100, 102 en fluide de rinçage et en fluide de séchage.The inlet valve 106 is in particular arranged to take a configuration from a cleaning configuration, in which it places the pump 94 and the reservoir 92 of internal flushing fluid in communication with the piping 90 and a flushing / drying configuration, in which it communicates the piping 90 with the supplies 100, 102 of rinsing fluid and drying fluid.
La vanne de sortie 108 est notamment agencée pour prendre une configuration parmi une configuration de recirculation, dans laquelle elle renvoie le fluide en sortie vers le réservoir 92, et une configuration d’évacuation, dans laquelle elle renvoie le fluide vers une évacuation 110 débouchant par exemple vers une station de traitement d’eaux usées.The outlet valve 108 is in particular arranged to take a configuration from a recirculation configuration, in which it returns the fluid at the outlet to the reservoir 92, and an evacuation configuration, in which it returns the fluid to an outlet 110 opening out through example to a wastewater treatment plant.
Le fluide circulant dans la tuyauterie 90 est ainsi sélectionné parmi le fluide de nettoyage interne, le fluide de rinçage et le fluide de séchage par la commutation des vannes d’entrée 106 et de sortie 108 et des vannes d’alimentation 104.The fluid flowing in the pipe 90 is thus selected from the internal cleaning fluid, the rinsing fluid and the drying fluid by switching the inlet 106 and outlet 108 and supply valves 104.
Le circuit hydraulique 38 comprend de plus des vannes d’inversion 112 du sens de circulation du fluide, agencées pour inverser le sens de parcours du fluide à travers la tuyauterie 90 et les échangeurs 10.The hydraulic circuit 38 further comprises valves 112 for reversing the direction of circulation of the fluid, arranged to reverse the direction of travel of the fluid through the piping 90 and the exchangers 10.
Avantageusement, le circuit hydraulique 38 comprend une soupape de décharge 114, propre à s’ouvrir en cas de surpression pour évacuer une partie du fluide dans un réservoir de sécurité.Advantageously, the hydraulic circuit 38 includes a relief valve 114, capable of opening in the event of overpressure to evacuate part of the fluid in a safety tank.
Avantageusement, le circuit hydraulique 38 comprend également un capteur de débit 116 agencé pour mesurer un débit du fluide de nettoyage interne à travers les échangeurs 10.Advantageously, the hydraulic circuit 38 also includes a flow sensor 116 arranged to measure a flow rate of the internal cleaning fluid through the exchangers 10.
Selon un mode de réalisation avantageux, le système de nettoyage 30 comprend un module de contrôle automatisé (non représenté), comprenant au moins un processeur et une mémoire.According to an advantageous embodiment, the cleaning system 30 comprises an automated control module (not shown), comprising at least one processor and a memory.
Le module de contrôle est adapté pour recevoir les informations de la sonde de surveillance 44 du niveau du bac 34 et piloter les vannes de remplissage 40 et de vidage 42 du bac 34 en fonction du niveau.The control module is adapted to receive the information from the monitoring probe 44 of the level of the tank 34 and control the filling 40 and emptying valves 42 of the tank 34 as a function of the level.
Le module de contrôle est également adapté pour piloter les transducteurs à ultrasons des rampes 48.The control module is also suitable for controlling the ultrasonic transducers of the ramps 48.
Le module de contrôle est de plus adapté pour contrôler le niveau et le pH du fluide de nettoyage interne dans le réservoir 92, et pour vider et renouveler le fluide de nettoyage interne quand le pH de celui-ci dépasse une valeur seuil prédéterminée, par exemple quand le pH dépasse 2.The control module is also suitable for controlling the level and pH of the internal cleaning fluid in the reservoir 92, and for emptying and renewing the internal cleaning fluid when the pH of the latter exceeds a predetermined threshold value, for example when the pH exceeds 2.
Le module de contrôle est en outre adapté pour contrôler les vannes d’entrée 106, de sortie 108 et d’inversion 112 du sens de circulation, pour mettre en œuvre des cycles de nettoyage, de rinçage et de séchage des échangeurs 10.The control module is also adapted to control the inlet 106, outlet 108 and reversal 112 direction of flow valves, to implement cleaning, rinsing and drying cycles of the exchangers 10.
Un procédé de nettoyage d’une pluralité d’échangeurs 10, mettant en œuvre le système de nettoyage 30 décrit ci-dessus, va maintenant être décrit.A method of cleaning a plurality of exchangers 10, implementing the cleaning system 30 described above, will now be described.
Le procédé comprend une étape préliminaire de mise en place des échangeurs 10 à nettoyer sur les emplacements 56, et mise en communication de l’espace interne de chaque échangeur 10 avec les ports de circulation 62.The method comprises a preliminary step of setting up the exchangers 10 to be cleaned on the locations 56, and putting the internal space of each exchanger 10 into communication with the circulation ports 62.
Chaque échangeur 10 est placé en regard d’un transducteur à ultrasons.Each exchanger 10 is placed opposite an ultrasonic transducer.
Le procédé comprend ensuite une étape de fixation de chaque échangeur 10 sur l’emplacement 56 au moyen des organes de fixation 60 associés à l’emplacement, par réglage de la hauteur des vis 74 jusqu’à ce que l’extrémité 86 de chaque vis 74 soit en appui contre l’échangeur 10.The method then comprises a step of fixing each exchanger 10 to the location 56 by means of the fixing members 60 associated with the location, by adjusting the height of the screws 74 until the end 86 of each screw 74 is in abutment against the exchanger 10.
Le procédé comprend ensuite une étape de fermeture du couvercle 38 et de remplissage du bac 34 avec le fluide de nettoyage externe, puis de mise en marche des transducteurs à ultrasons.The method then comprises a step of closing the cover 38 and filling the tank 34 with the external cleaning fluid, then starting the ultrasonic transducers.
Le procédé comprend alors un nettoyage externe des échangeurs 10, sous l’effet des ultrasons et du fluide de nettoyage externe.The method then comprises an external cleaning of the exchangers 10, under the effect of ultrasound and of the external cleaning fluid.
Le procédé comprend simultanément une étape de passage de la vanne d’entrée 106 dans la configuration de nettoyage et de la vanne de sortie 108 dans la configuration de recirculation, de démarrage de la pompe 94, et de circulation du fluide de nettoyage interne dans l’espace interne des échangeurs 10.The method simultaneously comprises a step of passing the inlet valve 106 in the cleaning configuration and the outlet valve 108 in the recirculation configuration, starting the pump 94, and circulating the internal cleaning fluid in the internal space of the exchangers 10.
Au cours de l’étape de circulation du fluide de nettoyage interne, le sens de circulation dudit fluide de nettoyage interne est inversé régulièrement par actionnement des vannes d’inversion 112.During the internal cleaning fluid circulation step, the direction of circulation of said internal cleaning fluid is regularly reversed by actuation of the reversing valves 112.
Le procédé comprend alors un nettoyage interne des échangeurs 10 sous l’effet du fluide de nettoyage interne et des ultrasons.The method then comprises an internal cleaning of the exchangers 10 under the effect of the internal cleaning fluid and ultrasound.
Le procédé comprend ensuite une étape de récupération du fluide de nettoyage interne. Les transducteurs à ultrasons sont arrêtés. La vanne d’entrée 106 est passée en configuration de rinçage/séchage et la vanne d’alimentation 102 en fluide de séchage ouverte. La vanne de sortie 108 reste en configuration de recirculation. Le fluide de séchage chasse le fluide de nettoyage interne contenu dans l’espace interne des échangeurs 10 vers le réservoir 92.The method then includes a step of recovering the internal cleaning fluid. The ultrasonic transducers are stopped. The inlet valve 106 has switched to the rinse / drying configuration and the supply valve 102 for drying fluid is open. The outlet valve 108 remains in the recirculation configuration. The drying fluid expels the internal cleaning fluid contained in the internal space of the exchangers 10 towards the reservoir 92.
Le procédé comprend ensuite une étape de rinçage, au cours de laquelle la vanne d’entrée 106 reste en configuration de rinçage/séchage, la vanne d’alimentation 102 en fluide de séchage est fermée et la vanne d’alimentation 100 en fluide de rinçage est ouverte. La vanne de sortie 108 est passée en configuration d’évacuation. Le fluide de rinçage parcourt les échangeurs 10 et rince leur espace interne, puis est envoyé vers l’évacuation 110 pour être traité ultérieurement.The method then comprises a rinsing step, during which the inlet valve 106 remains in the rinsing / drying configuration, the supply valve 102 in drying fluid is closed and the supply valve 100 in rinsing fluid is open. The outlet valve 108 has changed to the exhaust configuration. The rinsing fluid flows through the exchangers 10 and rinses their internal space, then is sent to the outlet 110 for further treatment.
Avantageusement, le sens de circulation du fluide de rinçage est régulièrement inversé au cours de l’étape de rinçage, par actionnement des vannes d’inversion 112.Advantageously, the direction of circulation of the rinsing fluid is regularly reversed during the rinsing step, by actuation of the reversing valves 112.
Le procédé comprend ensuite une étape de séchage, dans laquelle la vanne d’alimentation 100 en fluide de rinçage est fermée et la vanne d’alimentation 102 en fluide de séchage ouverte. Le fluide de séchage parcourt l’espace interne des échangeurs 10 et le sèche, puis est envoyé vers l’évacuation 110 et dans l’atmosphère.The method then comprises a drying step, in which the supply valve 100 for rinsing fluid is closed and the supply valve 102 for drying fluid open. The drying fluid flows through the internal space of the exchangers 10 and dries it, then is sent to the outlet 110 and into the atmosphere.
Le procédé comprend enfin une étape vidage du fluide de nettoyage externe contenu dans le bac 34, d’ouverture du couvercle 38 et de retrait des échangeurs 10 nettoyés.The method finally comprises a step of emptying the external cleaning fluid contained in the tank 34, opening the cover 38 and removing the cleaned exchangers 10.
Si l’état d’un ou plusieurs échangeurs 10 est insatisfaisant après un cycle de nettoyage, le ou les échangeurs 10 sont replacés dans le système de nettoyage 30 pour un nouveau cycle.If the state of one or more exchangers 10 is unsatisfactory after a cleaning cycle, the exchanger (s) 10 are replaced in the cleaning system 30 for a new cycle.
Le système de nettoyage 30 et le procédé de nettoyage décrits plus haut permettent le nettoyage d’un grand nombre d’échangeurs 10 simultanément, à la fois interne et externe, et en une durée réduite, de l’ordre de 2,5 heures, grâce à la combinaison d’un nettoyage par trempage, d’un nettoyage par circulation de fluide, et d’un nettoyage par ultrasons.The cleaning system 30 and the cleaning method described above allow the cleaning of a large number of exchangers 10 simultaneously, both internally and externally, and in a reduced duration, of the order of 2.5 hours, through the combination of soaking cleaning, fluid circulation cleaning, and ultrasonic cleaning.
Notamment, l’utilisation d’ultrasons permet de nettoyer plus efficacement les boues de magnétite très difficiles à retirer sinon.In particular, the use of ultrasound makes it possible to more effectively clean the magnetite sludge which is otherwise difficult to remove.
La réduction de durée du cycle de nettoyage permet un rendement plus important, et réduit le retard en cas de renvoi d’un échangeur 10 pour un nouveau cycle de nettoyage.The reduction in duration of the cleaning cycle allows greater efficiency, and reduces the delay in the event of a heat exchanger 10 being returned for a new cleaning cycle.
De plus, la réduction de la durée d’exposition de l’échangeur 10 au fluide de nettoyage interne réduit les probabilités d’attaques de corrosion et augmente la durée de 10 vie.In addition, the reduction in the duration of exposure of the exchanger 10 to the internal cleaning fluid reduces the likelihood of corrosion attacks and increases the lifetime.
Le système de nettoyage 30 est également adaptable à de nombreux types d’échangeurs 10, puisque la largeur / des emplacements 56 est réglable et que le contact entre les ports de circulation 62 et les orifices 14 se fait par appui sur un joint torique 88, indépendamment de la géométrie de l’orifice 14.The cleaning system 30 is also adaptable to many types of exchangers 10, since the width / of the locations 56 is adjustable and the contact between the circulation ports 62 and the orifices 14 is made by pressing on an O-ring 88, regardless of the geometry of the orifice 14.
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