Un purgeur de vapeur est une sorte de vanne autonome qui évacue le condensât (c.-à-d. la vapeur d'eau condensée) et autres gaz non condensables sans laisser échapper de vapeur. Dans le secteur industriel, la vapeur d'eau est souvent utilisée pour chauffer ou comme force motrice. Le purgeur de vapeur est un appareil utilisé pour minimiser les pertes inutiles de vapeur dans ces procédés.

La terminologie JIS B 0100 relative aux vannes définit un 'purgeur' comme suit:

nom générique donné à une vanne autonome qui expulse automatiquement le condensât hors de pièces d'équipement, conduites, etc.'
ANSI/FCI 69-1-1989

La vapeur d'eau est créée lorsque l'eau liquide se vaporise en gaz. Pour que la vaporisation s'effectue, une quantité suffisante d'énergie (chaleur latente) doit être introduite pour que les liaisons entre les molécules soient rompues.

Les procédés de chauffage à vapeur transmettent la chaleur latente au produit. Une fois le travail accompli, (c.-à-d. lorsque la chaleur latente a été transmise), la vapeur d'eau se transforme en condensât. Puisque le condensât ne peut plus transmettre de chaleur latente, il doit être expulsé le plus rapidement possible pour maximiser l'efficacité thermique, que ce soit hors des conduites de transport de la vapeur ou d'un échangeur de chaleur.

Pour de plus amples détails, lisez l'article suivant sur le transfert de chaleur de la vapeur.

La raison pour laquelle les purgeurs de vapeur sont nécessaires (exemple: chaudière à double fond)

Certains croient que la charge de condensât peut être réglée avec une simple vanne au lieu d'un purgeur en ajustant manuellement l'ouverture de la vanne pour qu'elle corresponde au débit de condensât généré.

Cette technique n'est pas tout à fait impossible. Toutefois, les conditions nécessaires pour qu'une vanne manuelle soit utilisée de cette manière sont tellement restreintes que d'autres solutions doivent être envisagées.

Le problème majeur que pose l'utilisation d'une telle vanne est que l'ouverture ne change pas en réponse aux fluctuations de la quantité de condensât. En effet, la quantité de condensât générée ne demeure pas toujours la même. Pour les pièces d'équipement, la quantité de condensât générée à la mise en route n'est pas égale à celle générée en cours de fonctionnement normal. Les fluctuations liées au niveau de la charge de produit engendrent également des fluctuations de la charge de condensât. De même, pour ce qui est des conduites de transport de la vapeur, la quantité de condensât générée peut varier en fonction de la température externe ou suite à l'influence de fortes pluies ou chutes de neige.

Si le système ne peut répondre aux fluctuations de la charge de condensât, le condensât pourrait s'accumuler à l'intérieur du système et réduire l'efficacité du procédé de chauffage. En revanche, une diminution de la charge de condensât pourrait causer des fuites de vapeur et la gaspiller.

Réduction de l'efficacité de procédés de chauffage ou gaspillage de vapeur

Divers types de mécanismes (principes de fonctionnement) ont été développés pour l'expulsion automatique de condensât et autres gaz non condensables hors des purgeurs de vapeur. Les mécanismes les plus couramment utilisés sont ceux utilisant la différence de température, de poids spécifique ou de pression. Chacun d'eux offre ses propres avantages et applications.

Lisez notre article sur l'histoire des purgeurs de vapeur pour de plus amples détails sur ces divers types de purgeurs.