(19)
(11) EP 3 637 034 A1

(12) DEMANDE DE BREVET EUROPEEN

(43) Date de publication:
15.04.2020  Bulletin  2020/16

(21) Numéro de dépôt: 19202345.5

(22) Date de dépôt:  10.10.2019
(51) Int. Cl.: 
F28G 9/00(2006.01)
B08B 3/04(2006.01)
B08B 3/12(2006.01)
F28G 7/00(2006.01)
B08B 3/08(2006.01)
F28G 15/00(2006.01)
(84) Etats contractants désignés:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Etats d'extension désignés:
BA ME
Etats de validation désignés:
KH MA MD TN

(30) Priorité: 11.10.2018 FR 1859423

(71) Demandeur: Engie Home Services
93210 La Plaine Saint Denis (FR)

(72) Inventeurs:
  • TARLET, Pascal
    51170 CHAUMUZY (FR)
  • BREMEC, Aurélien
    51100 REIMS (FR)

(74) Mandataire: Lavoix 
2, place d'Estienne d'Orves
75441 Paris Cedex 09
75441 Paris Cedex 09 (FR)

   


(54) SYSTÈME DE NETTOYAGE D'AU MOINS UN ÉCHANGEUR THERMIQUE ET PROCÉDÉ ASSOCIÉ


(57) 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).




Description


[0001] La présente invention concerne un système de nettoyage d'une pluralité d'échangeurs thermiques. L'invention concerne également un procédé de nettoyage mettant en oeuvre un tel système.

[0002] Le système est notamment destiné au nettoyage à grande échelle d'échangeurs à plaques usagés de chaudières mixtes.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] 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.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] 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.

[0010] 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.

[0011] A cet effet, l'invention a pour objet un système de nettoyage du type précité, comprenant :
  • 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, l'espace interne étant isolé de manière étanche du fluide de nettoyage externe ;
  • un circuit hydraulique reliant fluidiquement les ports de circulation des emplacements les uns aux autres ;
  • 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 ; et
  • 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,


[0012] Le fluide de nettoyage externe et le fluide de nettoyage interne étant différents l'un de l'autre.

[0013] 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 :
  • le fluide de nettoyage interne comprend un acide, notamment l'acide phosphorique ;
  • 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 ;
  • les emplacements sont arrangés en lignes parallèles les unes aux autres, les organes de fixation étant partagés entre les emplacements de deux lignes voisines ;
  • 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 ;
  • les organes de fixation sont des brides montées sur des tiges fixées au bac ;
  • 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 ;
  • 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
  • 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.


[0014] L'invention a également pour objet un procédé de nettoyage d'une pluralité d'échangeurs thermiques, le procédé mettant en oeuvre un système de nettoyage tel que décrit plus haut, le procédé comprenant les étapes suivantes :
  • 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 ;
  • fixation de chaque échangeur sur l'emplacement au moyen de chaque organe de fixation correspondant ;
  • remplissage du bac avec le fluide de nettoyage externe ;
  • circulation du fluide de nettoyage interne dans l'espace interne de chaque échangeur;
  • simultanément à la circulation du fluide de nettoyage interne, émission d'ultrasons par les transducteurs en directions des échangeurs ; et
  • vidage du bac et retrait des échangeurs.


[0015] 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 :
  • la figure 1 est une vue schématique d'un échangeur thermique à plaques ;
  • la figure 2 est une vue en perspective d'un système de nettoyage selon l'invention ;
  • la figure 3 est une vue de dessus du système de nettoyage de la 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 ;
  • la figure 5 est une représentation schématique du circuit hydraulique du système de nettoyage des figures 2 à 4.


[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] 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.

[0019] 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 plaque 12.

[0020] 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.

[0021] 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.

[0022] 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.

[0023] 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.

[0024] La figure 2 représente un système de nettoyage 30 d'une pluralité d'échangeurs 10 tels que précédemment décrits.

[0025] Le système de nettoyage 30 comprend un bâti 32 portant un bac 34, ainsi qu'un circuit hydraulique 36.

[0026] 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.

[0027] 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.

[0028] 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.

[0029] Le bac 36 présente une hauteur comprise par exemple entre 20 cm et 40 cm, notamment 30 cm.

[0030] 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.

[0031] Avantageusement, le bac 34 comprend une sonde de surveillance du niveau de fluide de nettoyage externe dans le bac 34.

[0032] Le fluide de nettoyage externe est par exemple de l'eau, notamment de l'eau savonneuse.

[0033] 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.

[0034] 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'.

[0035] 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.

[0036] Les barres de support 46 sont agencées pour porter les extrémités des échangeurs 10 placés dans le bac 34.

[0037] 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.

[0038] Par exemple, chaque barre de support 46 présente deux extrémités montées coulissantes sur un rail s'étendant selon la direction transverse Y-Y'.

[0039] 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.

[0040] Avantageusement, les rampes 48 sont déplaçables, de la même manière que les barres de support 46.

[0041] 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.

[0042] 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.

[0043] Les emplacements 56 sont disposés en lignes parallèles les unes aux autres, s'étendant entre les barres de support 46.

[0044] 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.

[0045] 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'.

[0046] 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.

[0047] 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.

[0048] 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.

[0049] 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.

[0050] En variante, la traverse 72 est fixée à la tige 70 par une vis.

[0051] 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.

[0052] 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.

[0053] Les vis 74 sont par exemple réalisées d'une seule pièce, en polypropylène.

[0054] 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.

[0055] 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.

[0056] 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.

[0057] L'espace interne de chacun des échangeurs 10 reçus sur les emplacements 56 dans le bac 34 est ainsi isolé fluidiquement du fluide de nettoyage externe.

[0058] 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.

[0059] 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.

[0060] Le fluide de nettoyage interne est différent du fluide de nettoyage externe.

[0061] Le fluide de nettoyage interne 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.

[0062] 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.

[0063] 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.

[0064] 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.

[0065] 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.

[0066] 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.

[0067] 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.

[0068] 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.

[0069] 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.

[0070] 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.

[0071] 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.

[0072] 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.

[0073] 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.

[0074] 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.

[0075] 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.

[0076] 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.

[0077] 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.

[0078] 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.

[0079] Le module de contrôle est également adapté pour piloter les transducteurs à ultrasons des rampes 48.

[0080] 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.

[0081] 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.

[0082] 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.

[0083] 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.

[0084] Chaque échangeur 10 est placé en regard d'un transducteur à ultrasons.

[0085] 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.

[0086] 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.

[0087] Le procédé comprend alors un nettoyage externe des échangeurs 10, sous l'effet des ultrasons et du fluide de nettoyage externe.

[0088] 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.

[0089] 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.

[0090] Le procédé comprend alors un nettoyage interne des échangeurs 10 sous l'effet du fluide de nettoyage interne et des ultrasons.

[0091] 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.

[0092] 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.

[0093] 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.

[0094] 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.

[0095] 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.

[0096] 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.

[0097] 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.

[0098] Notamment, l'utilisation d'ultrasons permet de nettoyer plus efficacement les boues de magnétite très difficiles à retirer sinon.

[0099] 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.

[0100] 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 vie.

[0101] 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.


Revendications

1. Système de nettoyage (30) d'une pluralité d'échangeurs (10) thermiques, le système de nettoyage (30) comprenant :

- un bac (34) propre à contenir un fluide de nettoyage externe des échangeurs (10), le bac (34) définissant 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 (56) et des ports de circulation (62) agencés pour communiquer fluidiquement avec un espace interne de l'échangeur (10) reçu sur l'emplacement (56), l'espace interne étant isolé de manière étanche du fluide de nettoyage externe ;

- un circuit hydraulique (36) reliant fluidiquement les ports de circulation (62) des emplacements (56) les uns aux autres ;

- une pompe (94) reliée fluidiquement au circuit hydraulique (36), propre à faire circuler un fluide de nettoyage interne à travers le circuit hydraulique (36) et les échangeurs (10) reçus par les emplacements (56) ; et

- au moins un transducteur (48) disposé dans le bac (34), propre à émettre des ultrasons, l'au moins un transducteur (48) étant disposé en regard d'au moins un des emplacements (56),

le fluide de nettoyage externe et le fluide de nettoyage interne étant différents l'un de l'autre.
 
2. Système de nettoyage (30) selon la revendication 1, dans lequel le fluide de nettoyage interne comprend un acide, notamment l'acide phosphorique.
 
3. Système de nettoyage (30) selon la revendication 2, comprenant un réservoir (92) d'acide alimentant la pompe (94), ainsi qu'une sonde (98) de contrôle de l'acidité du contenu du réservoir (92).
 
4. Système de nettoyage (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les emplacements (56) sont arrangés en lignes (64) parallèles les unes aux autres, les organes de fixation (60) étant partagés entre les emplacements (56) de deux lignes (64) voisines.
 
5. Système de nettoyage (30) selon la revendication 4, dans lequel les ports de circulation (62) et les organes de fixations (60) sont montés sur des barres de support (46) mobiles en translation selon une direction transverse (Y-Y') orthogonale aux lignes (64) d'emplacements (56), de sorte que la largeur (/) des emplacements (56) de chaque ligne (64) est réglable.
 
6. Système de nettoyage (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les organes de fixation (60) sont des brides montées sur des tiges (70) fixées au bac (34).
 
7. Système de nettoyage (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le circuit hydraulique (36) comprend au moins deux vannes (112) agencées pour modifier un sens de circulation du fluide de nettoyage interne à travers le circuit hydraulique (36) et les échangeurs (10).
 
8. Système de nettoyage (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le circuit hydraulique (36) comprend au moins une vanne d'entrée (106) propre à sélectionner un fluide circulant dans le circuit hydraulique (36), parmi le fluide de nettoyage interne, un fluide de rinçage et un fluide de séchage.
 
9. Système de nettoyage (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le bac (34) présente une longueur comprise entre 1,5 m et 2 m et une largeur comprise entre 1 m et 1,5 m, le bac (34) définissant au moins cinquante emplacements (56).
 
10. Procédé de nettoyage d'une pluralité d'échangeurs (10) thermiques, le procédé mettant en œuvre un système de nettoyage (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, le procédé comprenant les étapes suivantes :

- mise en place d'au moins un échangeur (10) à nettoyer sur un des emplacements (56), et mise en communication de l'espace interne de chaque échangeur (10) avec les ports de circulation (62) ;

- fixation de chaque échangeur (10) sur l'emplacement (56) au moyen de chaque organe de fixation (60) correspondant ;

- remplissage du bac (34) avec le fluide de nettoyage externe ;

- circulation du fluide de nettoyage interne dans l'espace interne de chaque échangeur (10) ;

- simultanément à la circulation du fluide de nettoyage interne, émission d'ultrasons par les transducteurs (48) en directions des échangeurs (10) ; et

- vidage du bac (34) et retrait des échangeurs (10).


 




Dessins



















Rapport de recherche









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