LE SEL FONDU COMME FLUIDE CALOPORTEUR

Last updated on août 29th, 2022 at 06:58 pm

Les systèmes à fluide thermique utilisent toutes sortes de fluides de transfert pour fournir de la chaleur. Le fluide caloporteur est chauffé par un réchauffeur à circulation et s’écoule vers la cible finale, la chauffant à son tour. Comme la cible finale n’entre pas directement en contact avec l’élément chauffant, elle peut être chauffée avec précision et éviter tout dommage dû au contact.

Le type de fluide caloporteur varie en fonction de facteurs tels que la cible finale et les températures requises.

Sels fondus

Bien que l’eau et les huiles soient les fluides caloporteurs les plus courants, les sels fondus occupent une niche importante. Ils sont composés de sels qui ont été fondus à un point tel qu’ils deviennent fluides. 

Contrairement au chlorure de sodium (sel de table), les minéraux utilisés dans les sels fondus ne sont pas agressivement corrosifs. Avec un entretien régulier et une utilisation appropriée, ils peuvent être utilisés en toute sécurité dans vos applications de transfert de chaleur.

Les sels de nitrate sont les minéraux les plus courants pour le fluide caloporteur à base de sels fondus. Ils ont un point de fusion bas, ce qui facilite leur obtention, et une température de fonctionnement élevée, ce qui les rend efficaces dans les applications à haute température. 

Les autres avantages des sels de nitrate sont les suivants :

• Faible corrosivité
• Faible toxicité
• Propriétés thermophysiques
• Faible pression de vapeur

Pour bénéficier de ces avantages et pour réduire davantage les points de fusion, le nitrate de sodium est généralement mélangé au nitrate de potassium pour créer ces fluides de transfert. Cela réduit les risques de gel et augmente la polyvalence du fluide.

Sels fondus par rapport aux fluides de transfert à base d’eau et d’huile

Il est important de choisir le bon fluide thermique et l’équipement de chauffage adapté pour chaque projet. L’une des considérations clés dans le choix entre les fluides de transfert thermique à base d’eau, d’huile et de sels fondus est la température de fonctionnement.

Les fluides caloporteurs à base d’eau sont une excellente option lorsqu’ils sont applicables. Dans la plupart des endroits, l’eau est bon marché et facilement disponible. L’inconvénient est que l’eau offre la température de fonctionnement la plus basse. En raison de son faible point d’ébullition, les fluides de transfert à base d’eau sont un mauvais choix dans les procédés fonctionnant à plus de 100 ℃. De plus, ils ont tendance à geler partout où la température est inférieure à 0 ℃, à moins d’être mélangés à un antigel.

Les fluides caloporteurs à base d’huile sont capables de fonctionner à des températures plus élevées. Ils sont souvent utilisées pour des températures allant de 100 ℃ à 350 ℃. Dans ces plages élevées, les huiles naturelles ont tendance à se dégrader, ce qui rend celles synthétiques nécessaires.

Des produits synthétiques plus chers comme l’oxyde de diphényle peuvent aider ces fluides caloporteurs à fonctionner jusqu’à 390 ℃. Cependant, ils restent sujets à la dégradation. Cela peut entraîner une perte d’efficacité, un encrassement et produire des sous-produits toxiques.

Pour des températures supérieures à 390 ℃, ou pour éviter les risques de dégradation au-delà de 350 ℃, les sels fondus sont un fluide caloporteur préférable.

Température de fonctionnement des sels fondus

L’utilisation de sels fondus comme fluide caloporteur est idéale pour les opérations à haute température.  Alors que même les fluides à base d’huile synthétique s’épuisent à 390 ℃, la majorité des applications de sels fondus se situent entre 285 ℃ et 565 ℃. 

Passer aux sels fondus à des températures aussi basses que 285 ℃ évite d’avoir à risquer une dégradation, tout en bénéficiant de la faible pression de vapeur de ce fluide caloporteur.

Bien qu’ils constituent une excellente option pour les applications à haute température, les fluides à base de sels fondus ont une limite haute. Au-delà de 565 ℃, ce fluide de transfert commence à se dégrader. Les sels de chlorure et de fluorure sont plus stables que les sels de nitrate, ils peuvent donc être utilisés lorsque le fluide caloporteur doit dépasser 600 ℃. Cependant, ces sels sont plus corrosifs que les nitrates et ont des points de fusion plus élevés, il y a donc un plus grand risque de gel. Ces problèmes sont plus prononcés à des températures plus élevées.

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