Le remplacement de l’échangeur de chaleur permet de maintenir la production de biogaz
Le client
HRS a récemment fourni au groupe YTL des échangeurs de chaleur de la série HRS DTI afin de remplacer l’ancienne infrastructure de chauffage de l’usine de digestion anaérobie située au sein de la station d’épuration d’Avonmouth de Wessex Water. L’entreprise a notamment aidé le maître d’œuvre à respecter un délai d’installation très court.
Le défi
La société HRS Heat Exchangers a été contactée par le groupe YTL car, dans le cadre de son processus de traitement des boues, le site d’Avonmouth utilise la digestion en phase acide (APD) pour produire du biogaz et du digestat. La chaleur nécessaire à ce procédé était fournie par un échangeur de chaleur en acier au carbone vieillissant qui avait commencé à se corroder et qui commençait à présenter des défaillances, laissant ainsi les boues s’infiltrer dans l’eau de chauffage.
Le groupe YTL a initialement contacté HRS Heat Exchangers afin de se voir fournir des échangeurs de chaleur temporaires dans le cadre d’une solution d’urgence. Ceux-ci se sont révélés si efficaces qu’on nous a demandé de soumettre un devis pour la fourniture d’un système de remplacement complet et permanent.
Cependant, compte tenu de l’activité globale sur le site d’Avonmouth, YTL Construction et son partenaire d’ingénierie, Mills Engineering Services Ltd, se sont vu imposer un délai très serré de seulement 72 heures pour l’installation du nouvel échangeur de chaleur dans un espace relativement restreint, au sein d’une zone très encombrée du site.
La solution
La solution proposée consiste en un ensemble de 4,3 MW d’échangeurs de chaleur de la série DTI de HRS, qui préchauffent les boues entrantes avant le traitement APD. Les échangeurs de chaleur HRS étant fabriqués en acier inoxydable 316L de haute qualité, l’unité de remplacement présente une bien meilleure résistance à la corrosion que l’ancienne unité qu’elle remplace.
Une autre caractéristique de la conception de l’unité réside dans l’utilisation de soufflets en acier inoxydable en remplacement des raccords en caoutchouc utilisés auparavant, ce qui permettra également d’allonger la durée de vie de l’unité. Afin de faciliter l’inspection et le nettoyage rapides et aisé du côté tubes des échangeurs de chaleur, l’extrémité de chaque unité est équipée de trappes à charnières fixées par des raccords Victaulic, ce qui signifie qu’il suffit de retirer deux boulons. Afin de s’adapter à l’espace restreint disponible et de réduire au minimum les temps d’arrêt critiques pendant la période d’installation, l’échangeur de chaleur a été conçu pour occuper le même encombrement que l’unité précédente, tout en conservant l’ensemble de la tuyauterie et des raccords aux mêmes emplacements.
L’unité finie comprend 60 échangeurs de chaleur, mesurant chacun 6 mètres de long, pour une longueur totale en service de 360 mètres, ce qui correspond à une surface totale de transfert thermique de 303 m². Les boues traversent l’unité en une seule ligne, passant successivement par les 60 échangeurs de chaleur montés en série. L’eau de service circule en trois circuits parallèles (comme c’était le cas dans l’unité d’origine), ce qui a permis une installation rapide sans qu’il soit nécessaire de modifier la tuyauterie d’eau existante.
L’échangeur de chaleur remplit deux fonctions distinctes. Non seulement il chauffe les boues brutes entrant dans le réacteur, mais il assure également le chauffage par lots du réacteur afin de garantir que les boues soient à la bonne température – une opération qui est contrôlée par le site d’Avonmouth lui-même.
Malgré des conditions météorologiques difficiles, notamment des vents violents et des pluies torrentielles, l’installation a été mise en place avec succès par YTL Construction et Mills Engineering Services Ltd début juin 2026, et assure depuis lors sans encombre les deux fonctions thermiques requises.