Procédés » Circulation de vapeur

Baelz-vapordynamic

En fonction de la charge du consommateur thermique (2a), la vanne de régulation laisse passer plus ou moins de vapeur m01, en kg/h. Les vitesses et les pressions de vapeur servant à l’alimentation des consommateurs (2a) dépendent de la position d’ouverture de la vanne (1) et de la pression de vapeur. La quantité totale de vapeur m01 qui circule passe à travers la propre pression et est entièrement condensée dans le consommateur thermique (2a). La vitesse de la vapeur v s’élève à 0 m/s à la sortie. Un purgeur de condensat à flotteur (3), qui n’autorise que le passage du condensat et entrave la circulation de vapeur, est monté côté sortie du consommateur thermique.

Lorsque le consommateur (2b) est équipé d’une pompe à injection réglable (4), les vitesses et pressions avec lesquelles la vapeur est amenée au consommateur (2b) dépendent également de la position d’ouverture de la pompe à injection et de la pression de vapeur. Il existe toutefois des différences fondamentales :

• La vapeur n’est pas poussée vers le consommateur uniquement par le biais de sa propre pression, mais elle est également tirée à travers le consommateur (2b) par l’effet d’aspiration de la pompe à injection.

• Deux flux circulent dans le consommateur (2b) : la quantité de vapeur de propulsion m01 et la quantité de vapeur aspirée m03, c’est-à-dire la circulation.

• A la sortie, la vitesse w de la vapeur m03 n’est pas égale à zéro !

• Aucun purgeur de condensat n’est installé à la sortie, ce qui signifie que la vapeur m03 et le condensat m01 sortent du consommateur et ne sont séparés qu’ultérieurement dans le séparateur (5). La vapeur retour m03 est transportée du séparateur (5) à l’entrée d’aspiration 03 de la pompe à injection et le condensat m01 est transporté vers le purgeur de condensat (3).

• Le consommateur équipé de la pompe à injection réglable possède des caractéristiques plus performantes qu’un consommateur équipé d’une vanne de régulation et notamment :

 - une vitesse moyenne de la vapeur plus élevée dans le consommateur

 - un meilleur coefficient de transfert thermique K

- une surface d’échange active à 100 %

- une couche de condensat plus mince

- une diminution de la consommation de vapeur spécifique (kg de vapeur par kg de produit)

- une augmentation de la vitesse de production et une amélioration de la qualité de séchage

Dans une telle application, lorsque la pompe à injection se ferme, tout est remis à zéro : les pressions, les pertes de pressions, les quantités, car il n’y a qu’une seule source d’énergie : la vapeur de propulsion en 01.

 

Une comparaison simplifiée entre la vanne de régulation et le compresseur thermique (pompe à injection à vapeur)

Cette application est connue dans l’industrie papetière qui utilise cette technologie depuis plus de 60 ans. Les bons résultats obtenus dans ce secteur ont mené à l’introduction de cette même technologie dans bon nombre d’autres branches de l’industrie et notamment dans l’industrie textile, chimique et l’agro-industrie.

Afin de mieux comprendre les bons résultats des pompes à injection, la figure illustre les différences de comportement entre une vanne de régulation et une pompe de circulation à injection.

Légende de la figure :

Explication schématique et simplifiée des raisons pour lesquelles un consommateur thermique (2a, 2b) équipé d’une pompe à injection réglable présente un rendement meilleur qu'un consommateur avec vanne de régulation.

     Pilot






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