Doubles enveloppes matelassées
Pour de nombreux procédés industriels nécessitant un transfert thermique efficace, les doubles enveloppes matelassées constituent une solution particulièrement performante.
Elles permettent d’assurer le chauffage ou le refroidissement de produits en cuve ou en enceinte process avec une grande fiabilité.
Chez Ziemex, nous calculons en interne les surfaces d’échange, l’espacement entre les zones de soudure ainsi que les autres paramètres dimensionnels en fonction de chaque application. Forts de plus de 30 ans d’expérience dans le transfert thermique, nous garantissons à la fois la robustesse mécanique et la performance thermique de nos solutions.
Les solutions
de doubles enveloppes matelassées
Le principe de la double enveloppe matelassée repose sur l’assemblage d’une tôle fine (0.8 à 2 mm) soudée sur une tôle plus épaisse (3 à 20 mm). Après gonflage, seule la tôle fine se déforme, créant ainsi des canaux de circulation pour le fluide utilité (vapeur, eau chaude, eau glycolée, huile thermique, azote liquide, fréon, CO₂…).
Cette conception permet un effet convectif élevé à l’intérieur de la double enveloppe et, par conduction, un transfert thermique efficace vers le process contenu dans la cuve ou l’enceinte.
De plus, grâce aux points de soudure laser répartis sur toute la surface, la pression du fluide utilité ne s’ajoute pas au calcul mécanique de la cuve, garantissant une tenue optimale même dans des conditions de service exigeantes.
Les doubles enveloppes matelassées sont couramment utilisées pour :
- Les cuves de process,
- Les fermenteurs,
- Les réacteurs
- Les écrans cryogéniques
- Les panneaux rayonnants
Des caractéristiques techniques
au service de votre performance
Nous concevons les doubles enveloppes matelassées dans la matière la plus adaptée à votre application, qu’il s’agisse d’inox standards comme le 304L ou le 316L, d’inox fortement alliés résistants à la corrosion comme le 904L ou le 310L, de duplex ou super duplex, de titane, d’Hastelloy® C22, C276 ou C2000, d’Inconel® ou encore de zirconium.
Les températures admissibles s’étendent de -200 °C à +200 °C, couvrant aussi bien des procédés cryogéniques que des applications de chauffe modérée.
Nos doubles enveloppes sont régulièrement dimensionnées pour fonctionner et résister à des pressions de service allant jusqu’à 15 barg, avec des épreuves hydrauliques réalisées jusqu’à 23 barg.
Grâce à notre maîtrise de la soudure laser en commande numérique, nous garantissons une excellente tenue mécanique face aux cycles thermiques et aux chocs de pression, tout en assurant une grande souplesse thermique et un gradient de température homogène.
Exemple
de mise en oeuvre
Pour un client de l’industrie chimique, nous avons conçu un fermenteur de 5 mètres de diamètre et 16 mètres de hauteur destiné à réaliser ses cycles classiques de chauffe et de refroidissement.
La double enveloppe matelassée, y compris sur le fond inférieur de 12 mm d’épaisseur, assurait la régulation thermique. Elle permettait de faire circuler de la vapeur à 6 barg pour chauffer rapidement le process de 30 °C à 121 °C, puis d’utiliser un circuit de refroidissement au MEG 50 % pour ramener la température de 121 °C à 30 °C dans les meilleurs délais.
L’ensemble a été conçu pour maintenir les pertes de charge de la double enveloppe en dessous de 1,5 barg, tout en respectant les contraintes de calcul en termes de pression et de température.
Afin de répondre à l’importante exothermie générée lors de la phase de stérilisation, nécessitant l’évacuation de près de 3000 kW, nous avons complété la solution par l’ajout d’un serpentin intérieur. Cette adaptation a permis de garantir une parfaite maîtrise thermique et illustre la capacité de ZIEMEX à concevoir des solutions sur mesure, adaptées aux besoins spécifiques de chaque process.
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Nos ingénieurs vous accompagnent de la conception à l’installation.
