FAQ – Questions fréquemment posées

Il n’existe qu’une seule réponse à ce sujet : demandez-nous précisément des disques de rupture adéquats pour votre application. Nous vous soumettrons alors rapidement une offre détaillée pertinente. Le prix des disques de rupture, et en particulier des disques de rupture métalliques, dépend fortement du matériau utilisé, du nombre de disques de rupture, de la tolérance de rupture et bien entendu du type de disque de rupture (plat, à tension, disque inverse flambé, résistant au vide, …). Qu’il s’agisse d’un projet concret ou seulement d’une planification de budget – seule une offre concrète vous permettra d’obtenir une réponse fiable.

La température de rupture n’est pas forcément identique à la température de service de l’installation concernée. Il peut notamment arriver que le point de montage du disque de rupture soit situé à une certaine distance du processus spécifique de l’installation et que, de ce fait, la température de service élevée soit différente de la température effective au niveau du disque de rupture. Ou bien la montée de la pression entraînant l’éclatement du disque est causée par une augmentation de la température à la suite d’une réaction chimique, par exemple, etc. Pour concevoir un disque de rupture, il est donc très important de connaître la température effective au moment et à l’endroit de l’éclatement du disque de rupture, car celle-ci influence la pression de rupture du disque, et en particulier s’il s’agit d’un disque de rupture métallique. Lorsque la température est plus élevée que celle prise en compte pour la conception du disque de rupture, ce dernier éclatera à une pression plus faible et, dans le cas contraire (température plus basse), à une pression plus élevée.

La pression d’utilisation maximale est la pression à laquelle le disque de rupture monté atteint sa longévité maximale. Elle est calculée par la pression de rupture minimale multipliée par le coefficient d’exploitation. Si la pression d’utilisation maximale est souvent ou constamment dépassée, le disque de rupture subit un pré-endommagement indéfini, qui entraîne plus ou moins rapidement une rupture prématurée ou une rupture sous la pression de rupture minimale. Il est donc capital que la conception et que le choix du disque de rupture soient corrects.

Indiqué en pourcentage, le coefficient d’exploitation se calcule par le rapport de la pression d’utilisation et de la pression de rupture minimale. Selon le type de disque de rupture utilisé, elle se situe en règle générale entre 50 % et 90 %. Voir aussi la norme DIN EN ISO 4126-6 à ce sujet.

La section de décharge (AQS) est la surface libre de débit (ou de décharge – par ex. dans un dispositif à disque de rupture) après éclatement. La section de décharge requise est calculée pour chaque cas d’exploitation en fonction du type de fluide, de la pression, de la température et de la densité. Il est important de connaître le genre de flux (gazeux, liquide, biphasique) et le débit massique à évacuer en kg/h, ce qui permet de définir la largeur nominale à utiliser.

Le point de dosage peut être placé dans le corps du mélangeur ou à un autre endroit en amont du mélangeur selon le souhait du client ou les impératifs de la planification. Dans ce contexte, il convient de respecter des écarts minimaux spécifiques pour obtenir de bons résultats de mélange.

Non. Il est impossible de couvrir tous les cas d’utilisation avec un mélangeur statique. Pour obtenir de bons résultats de mélange, il convient de choisir un type de mélangeur adéquat pour l’application spécifique. Les grandeurs décisives pour la sélection du type de mélangeur adéquat sont la densité, la viscosité, le débit volumique ainsi que le type de fluide à mélanger. Le diamètre nominal, le nombre des éléments mélangeurs, le matériau requis (résistance chimique, spécifications du client, …) et bien entendu le type de raccords nécessitent pour chaque cas d’application un mélangeur statique unique et spécifiquement dimensionné. On peut pratiquement dire qu’il s’agit d’un « prototype en série ».

La taille des bulles d’un gaz à dissoudre dans un liquide a une influence significative sur la solubilité de ce gaz. La réduction de la taille des bulles de gaz entraîne l’augmentation de la surface d’échange gazeux, ce qui augmente le potentiel de solubilité du gaz. Lors la dissolution de gaz dans des liquides, le terme solubilité désigne un coefficient, qui indique la quantité de gaz dissoute en équilibre diffusif avec l’espace de gaz dans le liquide, en rapport avec la pression du gaz. On différencie entre la solubilité qualitative (la substance est-elle soluble de manière significative et mesurable dans un solvant spécifique ?) et la solubilité quantitative (quelle quantité de substance peut être dissoute dans une unité de volume d’un solvant spécifique ?). STRIKO Verfahrenstechnik s’efforce donc par conséquent de réaliser la plus grande dissolution possible d’un gaz dans un liquide par l’utilisation d’éléments mélangeurs spécifiques, par un bon dimensionnement du tube mélangeur ainsi que par l’utilisation du dispositif de dosage optimal lors de la dissolution des gaz dans les liquides (traitement de l’eau potable, gazéification de boissons, etc.). Cela dépend de la taille des bulles, qui devrait se situer dans un ordre grandeur équivalent au µm, mais aussi de la pression, de la température et bien entendu des types de fluides.

La perte de pression est la différence de pression qui se produit entre deux points définis, par des frictions de parois et des frictions intérieures dans les mélangeurs statiques, les conduites, les pièces de forme, la robinetterie, etc. Dans les mélangeurs statiques, ces points sont l’entrée et la sortie du mélangeur. En termes de technique, on utilise un coefficient de trainée ζ – généralement disponible dans des tableaux de référence – pour les éléments montés localement dans une conduite (éléments mélangeurs, vannes, diaphragme, etc.). La perte de pression générée par les frictions des parois est déterminée par le coefficient de frottement de tube λ, qui dépend du Nombre de Reynolds dans le cas d’un écoulement laminaire. Si l’écoulement est turbulent, la rugosité de la surface joue un grand rôle. Voici l’équation pour les pertes de pression dans des conduites traversées par des fluides avec une densité constante : Il s’agit de l’équation de Bernoulli, l’expression algébrique pour la hauteur statique n’étant cependant pas prise en compte, car celle-ci ne représente pas de perte de pression. ρ Densité en kg/m3 u Vitesse d’écoulement moyenne en m/s λ Coefficient de frottement de tube l Longueur de la conduite en m d Diamètre de la conduite en m ζ Coefficient de traînée

La tâche principale pour la conception d’un mélangeur statique consiste à déterminer le nombre d’éléments mélangeurs d’un certain type à agencer en ligne l’un derrière l’autre, pour atteindre la qualité de mélange requise avec une perte de pression raisonnable. La qualité de mélange à atteindre peut fortement varier en fonction de l’application. En présence d’applications de mélanges simples, dans lesquelles des fluides à faible viscosité comme de l’eau se dissolvent facilement entre eux, peu d’éléments peuvent déjà suffire pour atteindre une très bonne homogénéité. D’autres cas peuvent requérir jusqu’à 20 ou même plus d’éléments pour obtenir un résultat acceptable.

D’un point de vue mathématique, le coefficient de variation est le quotient de l’écart type de la composition chimique d’échantillons de la chambre de mélange et de la moyenne arithmétique des échantillons. Dans le cas des mélangeurs statiques, la chambre de mélange est la section du tube mélangeur avec une longueur infinitésimale. La valeur peut ainsi être interprétée comme une erreur relative de la composition de consigne à travers la section du mélangeur. Dans le cas d’une qualité de mélange de 95 % (coefficient de variation = 0,05 ; souvent désignée par homogénéité technique), près de 68 % – comme la stochastique l’énonce – de tous les échantillons se situeraient dans une plage de +/- 5 % de la composition de consigne. 96 % se situeraient déjà dans une plage de +/- 10 %. Cela est considéré comme généralement valable pour toutes les expériences aléatoires répondant à la Loi normale.

La qualité de mélange est une grandeur qui caractérise l’homogénéité ou la régularité d’un mélange. Elle se calcule à l’aide de valeurs de base statistiques. La grandeur la plus utilisée est le coefficient de variation. Plus cette valeur s’approche de 0, plus le mélange est homogène. En guise d’illustration, il est soustrait de 1 et indiqué en %. Une qualité de mélange de 100 % (ou un coefficient de variation = 0) représente ainsi la meilleure qualité, qui est cependant inaccessible dans la pratique.

Ces échangeurs thermiques sont utilisés pour les fluides agressifs, car le graphite possède une très haute résistance chimique.

Les plaques thermiques sont disponibles en deux variantes, notamment en tant que structure profilée à simple ou à double paroi. Ces variantes sont disponibles dans presque toutes les formes et tailles en acier inoxydable, en nickel et en matériaux spéciaux comme le Hastelloy ou le titane.

En raison de l’efficacité de leur transfert de chaleur, les plaques thermiques sont appropriées pour le chauffage ou le refroidissement de réservoirs ou de fluides (direct par immersion).

De manière générale, oui. Un tel investissement est cependant uniquement judicieux pour la régulation thermique de fluides lorsque des échangeurs thermiques à plaques ou autres ne sont pas appropriés. Que ce soit dans l’industrie pharmaceutique, chimique ou agroalimentaire – la conception (éléments mélangeurs amovibles ou intégrés de manière fixe) doit toujours être déterminée en fonction de l’application.

Lors du conditionnement thermique de fluides visqueux, des dépôts collants se forment souvent dans les conduites d’acheminement du produit. Pour minimiser ou pour éviter ce phénomène souvent appelé « fouling » et pour améliorer le transfert thermique, on utilise des éléments mélangeurs. Le produit, qui est normalement véhiculé de manière laminaire, est ainsi constamment déplacé de l’intérieur du tube vers sa paroi et vice-versa. Dans ce contexte, les intervalles entre les indisponibilités pour le nettoyage des conduites rallongent et les tailles/longueurs des échangeurs thermiques peuvent être raccourcies en comparaison avec des échangeurs thermiques sans éléments mélangeurs.