Dans le but de réduire les coûts liés à l’encrassement et pour améliorer l’utilisation des échangeurs de chaleur, il est nécessaire de mieux comprendre les différents mécanismes élémentaires mis en jeu. L’identification du type d’encrassement en fait partie.

 

En raison de la grande variété des mécanismes d'encrassement, il est utile de diviser l'encrassement selon les processus clés physiques/chimiques en six grandes catégories :

 

I. Les cinétiques d’encrassement

 

Nous venons de voir dans le paragraphe précédent qu’il existe un certain nombre de type d’encrassement. Il convient aussi de rappeler que chacun d’entre eux ne se comporte évidemment pas de la même manière. Par exemple, un dépôt particulaire ne possédera pas les mêmes caractéristiques (aussi bien thermiques, physiques que chimiques) qu’un dépôt de tartre et que la différence notable entre les deux induits aussi fortement sur ce qu’on appelle les cinétiques d’encrassement.

 

 

II. Encrassement particulaire

 

De manière générale, on définit l’encrassement particulaire comme étant le dépôt de particules en suspension dans les fluides sur les parois d'échange. On notera plus particulièrement :

 

III. Encrassement par entartrage

 

L’encrassement par entartrage est défini comme la précipitation et le dépôt de sels dissous qui, dans des conditions spécifiques de process, deviennent sursaturée à la surface de transfert de chaleur. La sursaturation peut être provoquée par les processus suivants :

 

IV. Encrassement biologique

 

L’encrassement biologique se rapporte au développement et au dépôt de couches organiques comprenant des micro-organismes et leurs produits tels que des bactéries (encrassement microbiologique/micro-biofouling) et la fixation ainsi que la croissance de macro-organismes comme les moules, les algues…etc. (encrassement biologique macroscopique (macro-biofouling), ce caractérisant au final par la création d’un biofilm sur la surface d’échange.

 

 

V. Encrassement par réaction chimique

 

Il s’agit de la formation du dépôt à la surface de transfert de chaleur par une réaction chimique dans laquelle le matériau de la surface elle-même ne participe pas (polymérisation, transformation des aliments). Citons quelques exemples courants et particuliers :

 

VI. L’encrassement par corrosion

 

L'encrassement par corrosion est défini comme étant le résultat d'une réaction chimique (ou électrochimique) entre une surface de transfert de chaleur, généralement métallique, et le fluide en présence. La résistance thermique de couches de corrosion est généralement faible à cause de la conductivité thermique relativement élevée des oxydes. Cependant, l’augmentation de la rugosité de surface peut favoriser l'encrassement dû à d'autres mécanismes d'encrassement. Les différents types de corrosion rencontrées sont les suivants :

 

VII. L’encrassement par givrage

 

 

VIII. Effet de synergie