Amélioration du refroidissement des fumées d’un incinérateur industriel

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