Théorie de la vapeur 1. Vapeur: notions de base La vapeur d'eau Les applications de la vapeur Les différents états de l'eau et de la vapeur La vapeur flash Comment lire une table de vapeur 2. Contrôle de la vapeur Problèmes avec le contrôle de la température Contrôle de pression de la vapeur Comparaison du chauffage à la vapeur et à l’eau chaude Bases de la vapeur sous vide Systèmes de chauffage à la vapeur sous vide Qu’est-ce que le refroidissement sous vide? 3. Chauffer à la vapeur Chauffer à la vapeur Transfert de la chaleur de la vapeur Coefficient de transfert thermique global Qu'est-ce que la vapeur sous vide? 4. À la découverte des purgeurs de vapeur Qu'est-ce qu'un purgeur de vapeur? Histoire des purgeurs de vapeur #1 Histoire des purgeurs de vapeur #2 Fonctionnement des purgeurs mécaniques : aperçu de leur mécanisme et de leurs mérites Comment fonctionnent les purgeurs à disque : aperçu de leur mécanisme et de leurs mérites Fonctionnement des purgeurs thermostatiques à bilame : Aperçu de leurs mécanismes et leurs mérites 5. Sélectionner un purgeur de vapeur Le choix d'un purgeur : l'influence de l'application Le choix d'un purgeur : déterminer les caractéristiques techniques Le choix d'un purgeur : l'importance du facteur de sécurité et du cycle de vie Purgeurs et orifices - Partie 1 Purgeurs et orifices - Partie 2 Fonderie ou forge Les différentes technologie de purgeurs vapeur selon leurs usages 6. Résoudre les problèmes liés aux purgeurs de vapeur Faites-vous affaire à une fuite de vapeur? Précautions pour les purgeurs de régulation de la température Orientation du purgeur installé Contre-pression dans un purgeur La purge en série La purge de groupe Bouchon vapeur Blocage d'air 7. Contrôle et gestion de purgeurs Introduction à la gestion de vos purgeurs vapeur Coût des pertes de vapeur Guide pour le contrôle des purgeurs de vapeur 8. Coups de bélier Coups de bélier: Qu'est-ce que c'est? Coups de bélier: Le mécanisme Coups de bélier: Établir le lieu et la cause Coups de bélier: Dans les conduites de vapeur Coups de bélier: Dans les installations Coups de bélier: Dans les conduites de condensât Coups de bélier: Conclusion 9. Qualité de la vapeur Vapeur humide vs vapeur sèche : l'importance du titre de la vapeur Les séparateurs et leur rôle dans une installation vapeur Vapeur pure et vapeur propre Problèmes de température posés par l'air Retirer l'air de l'équipement Purgeurs d'air pour vapeur 10. Le transport de la vapeur Bonnes pratiques pour l'évacuation de condensât des lignes de vapeur Conseils d'installation pour la purge de lignes de vapeur L'érosion des conduites de vapeur et de condensât Corrosion dans les conduites de vapeur et de condensât 11. Récupération du condensât La notion de récupération des condensats Retour des condensats et quand il faut utiliser une pompe à condensât La récupération d'énergie: systèmes ouverts et sous pression Conduite de récupération du condensât Qu'est-ce que le phénomène de blocage? Méthodes pour résoudre le blocage Cavitation dans les pompes à condensât 12. Rendement énergétique Purgeurs isolants Compresseurs de vapeur Pourquoi faire des économies d'énergie ? Stratégies de gestion pour les économies d'énergie Récupération de la chaleur fatale Conseils pour économiser de l'énergie sur les chaudières vapeur Conseils pour économiser de l'énergie sur les lignes Astuces d'économies d'énergie pour équipements vapeur Empêcher les fuites de vapeur 13. Air ou gaz comprimé Extraction du condensât de l'air comprimé Empêcher l'engorgement des purgeurs d'air Pistes d'économies d'énergie pour les compresseurs d'air 14. Autres vannes Les types de vannes et leurs applications Vannes by-pass Les clapets de retenue Détendeurs-régulateurs de pression pour vapeur La vapeur flash Table des matières: Le terme «vapeur flash», aussi appelé «vapeur de revaporisation», désigne la vapeur formée lorsque du condensât chaud subit une chute de pression. La vapeur flash ne diffère aucunement de la vapeur vive. Cette appellation désigne simplement la méthode de formation de cette vapeur. Les systèmes vapeur produisent normalement de la vapeur vive à l'aide d'une chaudière, d'un générateur de vapeur ou d'un générateur de récupération de chaleur. La vapeur flash est produite lorsque du condensât à température et pression élevées subit une forte chute de pression, comme à la sortie d'un purgeur. Le condensât à température élevée contient beaucoup d'énergie. Lorsqu'il y a une chute de pression, le condensât ne peut pas demeurer entièrement sous sa forme liquide parce qu'il contient plus d'énergie que ne peut contenir l'eau saturée à cette pression. Un certain pourcentage du condensât se vaporise donc en vapeur flash pour libérer une partie de l'énergie. L'évaporation flash de condensât évacué par un purgeur Le condensât évacué à travers l'orifice d'un purgeur s'évapore en partie (évaporation flash) en raison de la différence de pression amont et aval (illustration). Comment expliquer le mécanisme de formation de la vapeur flash? La vapeur flash tire son origine des différents points de saturation de la vapeur qui varient selon la pression. Par exemple, le point de saturation de l'eau à la pression atmosphérique est de 100 °C (212 °F), alors que son point de saturation à 10 bar (145 psig) est de 184 °C (323 °F). Qu'arrive-t-il donc lorsque du condensât à pression élevée maintenu à une température de 184 °C (363 °F) est évacué à l'air? Le condensât contient trop d'énergie (enthalpie) pour demeurer complètement liquide et une partie du condensât s'évapore. Ceci a pour effet de réduire la température du condensât jusqu'au point de saturation de l'eau (100 °C ou 212 °F lorsqu'évacué à l'air). C'est le phénomène d'évaporation flash. Lorsque du condensât chaud est déversé dans un environnement à pression plus faible, son enthalpie (énergie interne) demeure la même, mais son point de saturation chute (la température à laquelle le condensât peut demeurer à l'état liquide ou gazeux). Pour contrebalancer ce surplus d'énergie, une partie des molécules d'eau absorbe cet excès d'énergie sous forme d'énergie latente et devient de la vapeur. Note Additionnelle Lorsqu'on entend le terme «vapeur flash», l'une des premières choses qui nous vient à l'esprit sont les nuages de vapeur à la sortie de purgeurs qui évacuent à l'air (et qui ne sous-refroidissent pas le condensât). Ces nuages de vapeur sont souvent confondus avec une fuite de vapeur vive alors qu'en fait ils ne proviennent que du refroidissement de la vapeur flash sous la forme de minuscules gouttelettes de vapeur en suspension dans l'air. Pour de plus amples détails, veuillez lire: Faites-vous affaire à une fuite de vapeur?. Calculer le % de vapeur flash Le pourcentage de vapeur flash généré par du condensât (ratio de vapeur flash) se calcule comme suit: Définitions: hf1 = Enthalpie spécifique de l'eau saturée en amont du purgeur* hf2 = Enthalpie spécifique de l'eau saturée en aval du purgeur hfg2 = Chaleur latente de la vapeur saturée en aval du purgeur * Dans les purgeurs conçus pour assurer le sous-refroidissement du condensât avant qu'il soit évacué, la chaleur sensible du condensât en amont peut être beaucoup plus faible que celle basée sur la pression de la vapeur saturée en amont. Comme présenté dans les deux exemples ci-dessous, un plus gros pourcentage de vapeur flash est généré lorsque le condensât est évacué à l'air (exemple 1) par rapport à lorsque le condensât est évacué dans une conduite de récupération de condensât fermée (exemple 2). Système métrique Système impérial Conseil Consultez la calculatrice d'ingénierie de TLV pour un calcul rapide et précis de la:Vapeur Flash Générée par du condensât. Accéder maintenant Volume de vapeur flash La masse volumique de la vapeur est beaucoup petite que celle de l'eau. Cela implique qu'une toute petite augmentation du pourcentage de vapeur flash peut apparaître comme une grosse différence du volume de vapeur générée. L'animation ci-dessous démontre la différence entre le ratio de vapeur flash pour les exemples 1 et 2 ci-dessus et l'effet de cette différence sur le dimensionnement d'une conduite de condensât. Plus la différence de pression est grande, plus le montant de vapeur flash générée est gros. Plus précisément, le volume spécifique du condensât à 100 °C (212 °F) est de 0.00104 m3/kg (0.0167 pi3/lb), alors que le volume spécifique de la vapeur à la pression atmosphérique est de 1.67 m3/kg (26.8 pi3/lb). Lorsque du condensât chaud à 10 bar (145 psig) est évacué à l'air, environ 16,1% de ce condensât par masse se revaporise en vapeur flash. Le ratio de vapeur flash se calcule comme suit: Calcul du ratio de vapeur flash (système métrique) Volume du condensât: (1 - 16.1%) x 0.00104 m3/kg = 0.000873 m3/kg Volume de la vapeur: 16.1% x 1.67 m3/kg = 0.269 m3/kg Rapport des volumes: 0.269 m3/kg / 0.000873 m3/kg = 308:1 Calcul du ratio de vapeur flash (système impérial) Volume du condensât: (1 - 16.1%) x 0.0167 pi3/lb = 0.0140 pi3/lb Volume de la vapeur: 16.1% x 26.8 pi3/lb = 4.31 pi3/lb Rapport des volumes: 4.31 pi3/lb / 0.0140 pi3/lb = 308:1 Comment réutiliser la vapeur flash La vapeur flash est un dérivé naturel de l'évacuation de condensât. Puisqu'elle est de la même qualité que la vapeur vive, les usines et complexes industriels modernes réutilisent souvent une quantité importante de cette vapeur flash, si possible. Réutiliser la vapeur flash générée à haute pression pour une application à pression plus basse peut non seulement mener à de grandes économies d'énergie, mais aussi améliorer le milieu de travail en réduisant la quantité de nuages de vapeur. En général lorsqu'on cherche à introduire un système de récupération de chaleur, l'évaluation du système de récupération de vapeur flash se fait souvent ensemble avec l'évaluation d'un système de récupération de condensât. Exemple d'un système de récupération de vapeur flash La vapeur flash d'un système à haute pression est récupérée et utilisée pour servir un système à pression plus faible. Les différents états de l'eau et de la vapeur Comment lire une table de vapeur Autres pages web disponibles sur TLV.com Audits & services Stages sur la vapeur et le condensât Vapeur Flash Générée par du condensât Compresseur de vapeur
