La purge de groupe

La «purge de groupe» est une pratique qui consiste à utiliser un seul purgeur pour l'évacuation de condensât provenant de plusieurs sections.

Cette pratique est fortement déconseillée car elle peut causer un déséquilibre de pression, et par conséquent provoquer des remontées de condensât, favoriser les coups de bélier et endommager votre équipement. Pour éviter ce genre de problème, chaque section doit avoir son propre purgeur.

La purge de groupe est à éviter

Purge de groupe

Purge individuelle

Selon l'exemple ci-dessus, un échangeur de chaleur dont la sortie est répartie en trois sections, ne doit pas être purgé avec un seul purgeur, car la charge calorifique de la première section est plus importante que la dernière. De préférence, trois purgeurs doivent être installés afin de permettre une purge indépendante des autres.

Pourquoi la purge de groupe est déconseillée

A titre d'exemple, prenez un échangeur de chaleur avec des tubes à ailettes. Les ailettes sont chauffées par la vapeur s'écoulant dans des tubes à partir d'un collecteur. Ces unités sont souvent installées en parallèle afin d'augmenter la surface de transfert thermique et améliorer la capacité de chauffage du système. Bien qu'il soit logique de considérer ces systèmes comme un ensemble, du point de vue de l'évacuation du condensât chaque section est un échangeur de chaleur séparé.

La quantité de condensât produit diffère d'une section à l'autre à cause de la différence de charge calorifique entre chaque section à un instant donné. La section initiale supporte généralement une charge plus lourde que la dernière, et subira par conséquent une baisse de pression plus élevée. Dans ce cas, la pression de sortie de la section finale est plus importante que la première, créant un "court-circuit" de haute pression sur la plus faible.

Les sections initiales et intermédiaires subissant des baisses de pression plus importantes, il existe un déséquilibre de pression lors d'une purge de groupe. Ce déséquilibre impose que le condensât remonte dans les tubes afin de créer une pression suffisante en amont de l'échangeur. Par conséquent, lorsque le condensât de chaque section est purgé à travers un seul purgeur, les différences de charge et de pression causeront des problèmes de remontées de condensât, de coups de bélier, de purge hétérogène et de corrosion. Il va sans dire que les frais d'entretien augmenteront, mais aussi la qualité du produit chauffé sera altérée et le rendement du système vapeur faible.

Pour plus d'informations sur les coups de bélier, veuillez lire:

• Que sont les coups de bélier?

Problèmes liés à la purge de groupe

La remontée de condensât et les problèmes récurrents de chauffage hétérogène, corrosion, dommages liés aux chocs thermiques et aux coups de bélier sont les conséquences lorsqu'un seul purgeur évacue du condensât provenant de plusieurs sections d'un appareil.

Quand une purge de groupe est déjà installée

Il arrive que certains appareils vapeur sont construits de telle façon que l'installation de plusieurs purgeurs soit compromise, soit pour des questions d'optimisation d'espace ou de réduction de coûts de fabrication. Cependant la purge individuelle doit toujours être la solution de premier choix pour parvenir à des performances optimales.

La purge de groupe est toutefois utilisée sur certains types d'appareils comme :

• Les batteries d'air
• Les presses à plateaux multiples
• Les machines double-face pour l'industrie du carton.

Si pour des raisons de conception, il est impossible d'effectuer une purge individuelle, un collecteur de condensât peut être installé en amont du purgeur. Ce collecteur doit être suffisament volumineux afin de favoriser un rééquilibrage de pression pour un écoulement laminaire du condensât.

Presse à platine avec collecteur de condensât

Problèmes liés à l'installation d'un collecteur de condensât

* Les manomètres servent à illustrer la différence de pression entre les tuyauteries et le collecteur.

Installer un collecteur de condensât peut aider le condensât à s'écouler de façon plus fluide, mais les pertes de chaleur par radiation seront plus importantes, les vannes et la tuyauterie plus larges donc plus onéreuses. Même de conception quasi parfaite, les collecteurs de condensât ne peuvent pas résoudre tous les problèmes de déséquilibrage de pression, c'est pourquoi la meilleure solution, et facile à mettre en oeuvre, reste la purge individuelle.

L'utilisation d'un collecteur à la place d'une purge individuelle peut causer certains effets indésirables. En effet, si les tuyaux alimentant le collecteur ne sont pas configurés parfaitement (pas de remontées verticales), ou s'ils ne sont pas assez larges pour permettre un rééquilibrage, le condensât provenant de la section où la charge calorifique est la plus lourde remontera dans l'équipement.

Un collecteur de condensât ne peut bien fonctionner que si la tuyauterie en amont est assez large pour assurer un équilibrage de pression: le condensât s'écoule alors le long des parois de la tuyauterie alors que la vapeur s'équilibre au centre. S'il existe une chance qu'une des lignes en amont du collecteur puisse être bouchée, les problèmes récurrents de remontée de condensât, tels qu'un chauffage hétérogène, la stratification de serpentins, seront à déplorer.

Même si un collecteur d"une taille suffisante peut résoudre les problèmes de purge de groupe, sous réserve que les conditions émises ci-dessus sont remplies, la meilleure solution pour une performance optimale est d'effectuer une purge individuelle indépendamment de chaque section, même si l'alimentation en vapeur est commune.

Résumé

Lorsque vous installez des purgeurs sur des appareils vapeur, la purge de groupe doit être proscrite. Si la purge de groupe est inévitable, il est fondamental de vérifier avec le fabricant de l'équipement vapeur la meilleure méthode d'évacuation du condensât. De plus, il va de soit que si l'équipement vapeur est déjà configuré pour une purge individuelle, il convient de maintenir cette configuration pour une performance optimale de votre système.