Un nouvel évaporateur à film ruisselant sur des tubes à ailettes spiralées en graphite

A new falling film evaporator made of graphite with spiral fins

• Auteur / Autrice : Arnold Yohanes Soetrisnanto
• Direction : Pierre Le Goff
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transfert de chaleur

Hydrodynamique

Évaporateurs

Mots clés libres

Evaporateurs

Composants volatiles

Hydrodynamiques

Résumé

Dans l'industrie, on trouve de très nombreux exemples d'évaporateurs utilisés pour séparer les constituants d'un mélange qui ont des volatilités différentes. On peut, à priori, envisager diverses structures d'évaporateurs. Nous proposons une nouvelle technique de réalisation d'évaporateur à film ruisselant (brevetée) qui consiste a faire ruisseler le liquide à évaporer à la surface d'ailettes, à faible pente, qui sont enroulées autour d'un tube vertical chauffe intérieurement. Les ailettes peuvent appartenir à une seule hélice ou à plusieurs hélices spi râlant en parallèle. Le tube et ses ailettes sont de préférence fabriqués dans un matériau bon conducteur de la chaleur. Ils peuvent notamment être fabriqués en graphite, ce qui permet l'évaporation des solutions corrosives. Une campagne d'expérience a été réalisée, sur l'hydrodynamique et sur la conductance de transfert de chaleur de films ruisselant sur l'ailette spiralée. Cette nouvelle technique proposée ici semble présenter de nombreux avantages: la surface évaporant est agrandie, le temps de séjour du liquide à évaporer est augmenté, la distribution du film est facile à réaliser, la répartition du film est bonne ce qui élimine la possibilité d'assèchement de la paroi, le mode d'écoulement du film sur les spires provoque le mélangeage naturel du liquide donc l'écoulement turbulent, ce qui entraine une augmentation du transfert de chaleur paroi-film. Grace à ces avantages, il est possible de maximiser simultanément la puissance spécifique d'évaporation, contrairement aux évaporateurs industriels actuels, où il faut chercher un compromis entre ces deux facteurs