Buses pour le refroidissement des gaz

Le refroidissement des flux de gaz par injection d’eau ou autre liquide de refroidissement, est une application très courante dans le domaine de la pulvérisation. Le choix de la buse la plus adaptée est très important car ce sont les propriétés de la pulvérisation qui vont déterminer la vitesse à laquelle la chaleur excédante sera absorbée.

Sélection des buses

Lorsque l’on pulvérise un produit dans un flux de gaz au-dessus du seuil d’ébullition du liquide de refroidissement, le refroidissement est réalisé par évaporation du fluide. Le taux d’évaporation dépendra de la taille moyenne des gouttelettes pulvérisées. Une pulvérisation de fines gouttelettes s’évaporera beaucoup plus vite une pulvérisation de gouttelettes plus grosses. Dans des flux de gaz très rapides, ce facteur est d’autant plus important que souvent on souhaite que la température soit abaissée avant d’arriver à un autre point du processus. La sélection de la buse adéquate permettra de diminuer la longueur de la zone de refroidissement.

Pas seulement la taille des gouttelettes

Bien qu’une pulvérisation constituée de très fine gouttelettes absorbera la chaleur plus rapidement, les gouttelettes seront entrainées par le flux de gaz très facilement. Ce qui veut dire que si les gouttelettes sont trop fines, on ne refroidira pas la totalité du volume de gaz. Il faut donc trouver le bon équilibre pour obtenir un echange thermique rapide et avoir une taille de gouttelettes suffisante pour conduire la pulvérisation de façon homogène dans le flux gazeux.

Gaz à flux variables

Très souvent, la quantité de gaz à refroidir dépend des conditions opérationnelles. Par exemple le pré-refroidissement d’un gaz chaud avant sa dépollution dépendra beaucoup de ce qui génère le gaz. Les multiples phases de refroidissement posent problèmes car diminuer la quantité de liquide de refroidissement veut dire diminuer la pression et donc, augmenter la taille des gouttelettes et par conséquent le temps d’évaporation. Ce qui veut dire que dans des flux de gaz à débits relativement faibles le seuil de refroidissement ne pourra être atteint à temps à moins d’utiliser une section de tuyauterie plus importante.

Il y a plusieurs raisons pour lesquelles le choix des buses peut aider à résoudre les problèmes rencontrés pour traiter les flux de gaz à débits variables. L’utilisation d’une buse à retour de pression permet de conserver une taille de gouttelette très petite même en cas de pression ou de débit réduits. L’utilisation d’un atomiseur avec des pressions d’air et de liquide distinctes peut également être une solution pour produire des petites gouttes à une petite pression. Et enfin on peut utiliser une tête multi buses pour produire plusieurs débits à taille de gouttelettes constante

Buses de pulvérisation

Le choix d’une buse de pulvérisation destinée au refroidissement de gaz dépendra de l’application. Pour beaucoup d’applications de refroidissement nos buses spirales TF produisent une excellente combinaison de petites et moyennes gouttelettes permettant d’opérer dans des flux rapides. Pour les flux de gaz à débits variables nos buses à retour de pression fonctionneront même en cas de changement de conditions opérationnels. Nos buses SpiralAir (SA) produisent une atomisation parfaite pour une utilisation dans des flux de gaz très chauds exigeants une atomisation très fine pour un échange thermique rapide. 

Comme il existe beaucoup de cas très différents, d’autres types de buses peuvent convenir en fonction de la situation.