Réalisation d’un projet clés en main : mise en circuit fermé refroidissement process usine.
CONTEXTE
Coretec a réalisé pour Polyrey l’étude d’avant-projet, puis le projet clés en main, de la mise en circuit fermé du refroidissement process du site d’Ussel.
Polyrey fabrique sur son site des panneaux décoratifs stratifiés pour les agencements intérieurs (feuilles décoratives, panneaux mélaminés, plans de travail). Pour réaliser ces matériaux, elle possède un circuit de chauffe et de refroidissement de la presse.
Les phases de refroidissement étaient préalablement réalisées en eau perdue, pompée dans la rivière.
Afin de limiter l’impact environnemental de l’activité et limiter les risques liés au manque d’eau en période estivale, le site a souhaité modifier l’installation de refroidissement de la presse pour :
- Ne plus utiliser d’eau de rivière pour le refroidissement.
- Augmenter la capacité de refroidissement process, en passant en circuit fermé.
LE PROJET
ETUDE
Nous avons réalisé une étude d’avant-projet, couplée à une campagne de mesure instrumentée, comprenant :
- L’analyse des consommations réelles instantanées de refroidissement et dimensionnement précis des moyens de refroidissement futurs.
- Le dimensionnement des installations à réaliser pour alimenter les installations en circuit fermé et permettre d’atteindre l’objectif de consommation d’eau.
- L’étude des différentes solutions techniques envisageables pour convertir le système de refroidissement en circuit fermé, tout en optimisant les consommations énergétiques :
- Solution 1 : Nouvelle TAR + groupe froid
- Solution 2 : Nouvelle TAR + Remplacement échangeur process
- D’autres solutions étaient également envisageables mais ont été écartées pour des raisons techniques : refroidisseur adiabatique, TAR fermée, solution sans TAR, nouvelle TAR avec échangeur actuel.
SOLUTIONS ETUDIEES :
Solution 1 : Nouvelle TAR + groupe froid
Solution composée de 2 systèmes de refroidissement :
- Cas de fonctionnement 1 : TAR ouverte qui assure les besoins de froid quand la température du bulbe humide est inférieure à 16°C.
- Cas de fonctionnement 2 : groupe de production froid qui fait le complément nécessaire pour descendre la température à 19°C quand la température du bulbe humide dépasse les 16°C.
- Cas de fonctionnement 3 : groupe froid bipassé/vidangé pendant la période hivernale car la TAR permet de subvenir aux besoins.
Illustration des zones de fonctionnement en fonction de la température et humidité relative :
Principaux équipements envisagés :
- Design : TAR ouverte de 3.6 MW (entrée 38°C / sortie 24°C)
- Groupe froid 1.3 MW pour une température de sortie de 19°C
Point de vigilance :
- Maitrise de la température d’entrée du groupe froid car il y a une température maximum à ne pas atteindre à l’entrée de l’évaporateur.
Schéma simplifié du process :
Avantage de cette solution :
- Pas de modification de la boucle process.
- Pas de changement de l’échangeur
Inconvénient :
- Consommation électrique du groupe froid
- Solution « chère » en termes de CAPEX et OPEX.
Solution 2 : Nouvelle TAR + Remplacement échangeur actuel
Solution composée d’une TAR et du remplacement de l’échangeur de refroidissement existant, afin d’adapter les régimes de température de la boucle de refroidissement aux conditions process.
Principaux équipements envisagés :
- TAR ouverte de 5.5 MW avec une température de sortie de 24°C
- Échangeur à plaques de 5.5 MW adapté aux nouveaux régimes de température.
Schéma simplifié du process :
Avantages de cette solution :
- Remplacement de l’échangeur process par un échangeur à plaques, plus compact
- CAPEX optimisé.
Inconvénient :
- Travaux en arrêt technique
- Modification du circuit process
PERFORMANCES PROJETÉES
La consommation électrique du système de refroidissement sera donc augmentée de 19% (TAR + groupe froid) ou 11% (TAR + échangeur), mais permettra de ne plus utiliser d’eau de rivière.
TRAVAUX
A l’issue de cette étude, le site de Polyrey a retenu la solution N°2, avec la mise en œuvre d’une TAR de 5.5 MW et d’un nouvel échangeur process refroidissement.
Après un Appel d’Offres, CORETEC a poursuivi la collaboration et réalisé le projet dans le cadre d’un « clés en main ».
PERIMETRE DU PROJET :
Prestation clés en main comprenant la réalisation de toute l’ingénierie projet, des spécifications et achats de matériels, de la conception, du chantier sur site jusqu’à la mise en service et mise en production industrielle :
- Fourniture et mise en place d’une TAR de 5.5 MW sur un régime 24-38°C.
- Fourniture d’un échangeur à plaque de 5.5 MW Eau de refroidissement / Eau Surchauffée.
- Travaux de génie-civil pour accueillir la TAR, les pompes et l’armoire électrique.
- Réalisation de travaux de raccordements hydrauliques de la TAR et fourniture des équipements associés.
- Remplacement de l’échangeur de refroidissement presses lors d’un arrêt technique usine et réalisation des modifications hydrauliques de la ligne Eau Surchauffée.
- Réalisation de l’ingénierie projet depuis la conception du projet en phase d’étude, le suivi de chantier et jusqu’à la mise en service des installations.
PRINCIPAUX MATÉRIELS :
- Tour de refroidissement de 5.5 MW avec un bassin
- Échangeur à plaque de 5.5 MW eau de refroidissement / eau surchauffée
- Traitement d’eau