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Vapeur : notions de base
Chauffage à la vapeur
La vapeur est l'un des fluides de transfert de chaleur les plus courants et les plus efficaces utilisés dans l'industrie, mais ce n'est pas le seul fluide disponible. D'autres fluides tels que l'eau chaude et l'huile sont également utilisés pour le chauffage indirect dans les échangeurs de chaleur. La série d'articles suivante se concentre sur les avantages de l'utilisation de la vapeur par rapport à l'eau chaude ou à l'huile pour le chauffage.
Avantages du chauffage à la vapeur
Chauffage à l'eau chaude ou au fioul
Le transfert de chaleur à partir d'un milieu liquide tel que l'eau chaude ou l'huile utilise la chaleur sensible du milieu. Le liquide est fourni à des températures élevées à l'échangeur de chaleur. Lorsque le liquide dégage de l'énergie thermique, sa température diminue et il sort de l'échangeur à une température plus basse. La quantité d'énergie libérée par unité de fluide caloporteur est relativement faible (généralement environ 17 kcal/kg, ou 30 Btu/lb).
Chauffage à la vapeur
La vapeur est fournie à l'état gazeux à l'échangeur de chaleur. Le transfert de chaleur avec de la vapeur saturée utilise la chaleur latente de la vapeur, libérant une grande quantité d'énergie lors de sa condensation (passage à l'état liquide). Le condensat liquide sort de l'échangeur de chaleur à des températures proches de celles de la vapeur saturée. La quantité d'énergie libérée par unité de vapeur est élevée (jusqu'à 539 kcal/kg, ou 970 Btu/lb, et plus avec la vapeur sous vide).
Résumé des avantages
L'utilisation de la chaleur latente (chauffage à la vapeur) pour le transfert de chaleur est beaucoup plus efficace que l'utilisation de la chaleur sensible (chauffage à l'eau chaude ou au mazout), car une quantité d'énergie beaucoup plus importante est libérée en un temps plus court. Cela offre les avantages suivants :
| Propriété | Avantage |
|---|---|
| Chauffage rapide et uniforme grâce au transfert de chaleur latente | Amélioration de la qualité et de la productivité des produits |
| La pression peut contrôler la température | La température peut être établie rapidement et précisément |
| Coefficient de transfert de chaleur élevé | La surface de transfert de chaleur requise est plus petite, ce qui permet de réduire l'investissement initial en équipement. |
Pour comprendre les raisons de ces propriétés et de ces avantages, lisez l'article suivant sur les Mécanisme de chauffage à la vapeur.