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Qu'est-ce qu'un serpentin de refroidissement ?

Un serpentin de refroidissement est une section de refroidissement utilisée dans un échangeur de chaleur. Il est constitué de tuyaux formés en spirale ou de forme similaire. Les spirales sont la forme la plus courante, mais d'autres formes sont également disponibles et sont conçues en fonction de l'équipement ainsi que de l'objectif.

Le réfrigérant circule dans les tuyaux des serpentins de refroidissement pour refroidir l'objet et l'eau est principalement utilisée comme réfrigérant. Le réfrigérant circulant est ensuite chauffé par échange de chaleur et la température de ce réfrigérant doit donc être abaissée. À cette fin, les serpentins sont souvent utilisés en association avec des refroidisseurs.

Utilisations des serpentins de refroidissement

Les serpentins refroidissement sont utilisés pour réguler la température de l'eau dans les réservoirs d'eau. Ils permettent également d'abaisser la température des réservoirs d'eau lorsque la température de l'eau augmente avec la hausse des températures. Par exemple, en été.

On s'en sert également pour contrôler la température des liquides utilisés comme matières premières pour alimenter divers équipements d'usine. Ces serpentins de refroidissement sont utilisés en les immergeant directement dans le liquide à refroidir. Cela résulte un effet de refroidissement élevé et permet un contrôle stable de la température. Les matières premières doivent être maintenues à une température constante, faute de quoi elles risquent de se modifier ou de devenir très réactives. Cela se traduirait par des produits irréguliers. Afin d'éviter cela, les serpentins de refroidissement sont utilisés pour garantir que la température est bien contrôlée.

Principe des serpentins de refroidissement

Plusieurs points doivent être pris en compte pour éliminer efficacement la chaleur des objets chauds et les refroidir. Tout d'abord, un liquide ayant une capacité thermique élevée et une température basse doit s'écouler le plus rapidement possible. Ensuite, la surface de la tuyauterie dans laquelle circule le réfrigérant doit être augmentée. Si l'objet chaud est un liquide ou un gaz, l'agitation est également efficace. Les serpentins de refroidissement ont une forme complexe, telle qu'une spirale, car la surface de la tuyauterie est augmentée pour améliorer l'efficacité du refroidissement.

Les conduites d'eau de refroidissement sont souvent en cuivre. C'est un matériau de bonne qualité, peu coûteux et facile à traiter, doté d'une conductivité thermique élevée. Cependant, le cuivre est sensible à la corrosion et à la chaleur. Par conséquent, si la cible du refroidissement est un liquide ou un gaz qui pourrait corroder le cuivre ou qui est à haute température, un matériau plus durable tel que l'acier inoxydable serait à prioriser.

La quantité de chaleur retirée de l'objet à refroidir peut être facilement calculée, sur la base de la quantité d'eau écoulée et de l'augmentation de température mesurée. Si la température de l'eau de refroidissement augmente de 1°C lorsque 1 litre d'eau de refroidissement est écoulé par minute, cela signifie que 1 kcal de chaleur est retirée par minute.

L'eau est souvent utilisée comme réfrigérant. Toutefois, l'hydrogène est parfois utilisé en tant que réfrigérant gazeux avec une capacité thermique et un effet de refroidissement élevés.