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Qu’est-ce que le transfert thermique ?
Un transfert thermique, plus communément chaleur, est un échange d'énergie thermique entre deux corps de températures différentes, dans le but d'obtenir un changement (une évolution) moléculaire et un équilibre thermique entre eux. Cela correspond à une transmission d'énergie microscopique désordonnée. Les trois modes de transfert thermique fondamentaux sont la conduction, la convection et le rayonnement.
Notion fondamentale de la thermodynamique, le transfert thermique désigne un échange thermique entre deux corps, liquides, solides ou gaz, afin d’obtenir un équilibre thermique entre eux par leur évolution moléculaire.
C’est donc un processus d’échange d‘énergie interne.
Les transferts thermiques s’effectuent selon un mode de conduction, de convection ou par rayonnement et permettent le chauffage ou le refroidissement d’un mélange de produit dans une cuve, le niveau d’échange de chaleur dépendant de différents paramètres tels que la vitesse d’agitation ou la structure des mobiles utilisés pour l’équipement de l’agitateur.
Le transfert thermique ne peut s’effectuer que de la source chaude vers la source froide et il est irréversible.
La conduction thermique est adaptée aux fluides et solides, le transfert de l’énergie cinétique des molécules se faisant sans échange de matière, contrairement à la convection où l’échange de matière est réalisée entre fluides, liquides et gaz par un mouvement des particules.
Dans les domaines industriels de l’agitation, les échanges thermiques sont surtout utilisés pour des dissolutions et des homogénéisations, ou pour créer une réaction chimique et/ou une transformation physico-chimique spécifique.
Quelles applications industrielles utilisent le transfert thermique ?
Les industries chimique, les laboratoires pharmaceutiques, agro-alimentaire ou cosmétique produisent, utilisent ou transforment quotidiennement des fluides complexes via le procédé de transfert thermique pour le chauffage ou le refroidissement. Cette technique est plus généralement utilisée pour des fluides à viscosité importante ou élevée, mais aussi à viscosité intermédiaire pour les produits à comportement simple ou contenant des particules solides.
Les opérations de transfert thermique sont réalisées dans des cuves avec des agitateurs équipés de mobiles tels que des turbines, des hélices ou encore des ancres qui s’avérent souvent les plus adaptées à ce procédé
en fonction des caractéristiques des fluides pour laquelle la transmission de chaleur doit intervenir.
Quel agitateur utiliser pour le transfert thermique ?
AGITEC® décline ainsi toute une gamme d’ancres adaptables à la taille des cuves et de leurs couvercles. Ce mobile d’agitation est parfaitement adapté au processus demandant le mélange de produits visqueux à l’intérieur d’un contenant (mélange par batch).
Pour les produits à viscosité intermédiaire, un agitateur muni d’une ancre plate inclinée est un système créant un flux tangentiel et axial parfaitement adapté au transfert thermique. Equipé d’une ancre plate, l’agitateur générera un flux principalement tangentiel avec une vitesse de rotation limitée.
L’ancre tubulaire est plus particulièrement conçue pour des mélanges complexes à viscosité importante là où les ancres hélicoïdes ou avec racleurs sont idéales pour l’homogénéisation de mélange de produits à viscosité élevée.
