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Stabilisation de la température d’un fluide par utilisation de Matériaux à Changement de Phase (MCP)

IP.com Disclosure Number: IPCOM000125608D
Publication Date: 2005-Jun-09
Document File: 2 page(s) / 79K

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I - Etat de l’art

La température d’un réacteur est une variable d’optimisation. Le respect d’une température donnée est donc très important. La température dépend de la réaction elle-même, des échanges à la paroi, et des flux entrants et sortants. En particulier, il est important de maîtriser la température du flux entrant, qui peut être sujet à des oscillations, soit à cause de variations des conditions extérieures, soit à cause de perturbations du procédé en amont, soit à cause de la convergence, en entrée, de plusieurs flux à débits et températures variables, soit encore parce que le système est en régime transitoire.

La température d’entrée d’un gaz peut être régulée par des échangeurs thermiques disponibles dans l’état de l’art. Ces échangeurs utilisent généralement des fluides caloporteurs (eau liquide, glycolisée, vapeur) et nécessitent donc un dispositif de traitement de ces fluides et l’équipement associé (connections, pompes de recirculation, …).

Les matériaux à changement de phase (MCP) sont souvent utilisés comme stabilisateurs de température à leur température de changement de phase. Ils sont notamment exploités dans :

·         l’aérospatial : atténuation des variations de température (navettes, combinaisons, missiles, …)

·         l’informatique : dispositifs de refroidissement d’ordinateurs, systèmes de mémoire

·         le textile : vêtements isothermes à température contrôlée

·         le bâtiment : isolation, stockage de l’énergie solaire

Les MCP peuvent être organiques (paraffines, silicones) ou inorganiques (sels hydratés, alliages métalliques).

La présente invention se propose d’appliquer les MCP à la stabilisation de la température d’un fluide dont la température oscille.

II – Description de l’invention

L’invention concerne un échangeur thermique permettant de stabiliser, à l’aide de MCP, la température d’un fluide dont la température oscille (voir Figure 1) . Un échangeur (de type multicanaux ou tube-shell, ou à calandres par exemple) comporte une zone dédiée à la convection du fluide et une zone contenant des MCP. Les deux zones sont hermétiques et en contact thermique par l’intermédiaire des parois de l’échangeur. Une représentation possible est donnée sur la Figure 2.

Lorsque la température du fluide dépasse la tempé...