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 Qu'est-ce que le phénomène de blocage? Table des matières: Le phénomène blocage peut être décrit comme suit: Problème qui survient lorsqu'un manque de pression différentielle à travers un appareil de drainage tel qu'un purgeur de vapeur empêche l'évacuation de condensât et cause l'accumulation de celui-ci dans un échangeur de chaleur. Le phénomène de blocage est souvent lié à: Des réchauffeurs brisés Des coups de bélier Un chauffage inégal Si vos installations sont sujets à ce genre de problèmes, il est fort probable que votre système souffre de problèmes de blocage. Blocage dans des échangeurs de chaleur L'accumulation de condensât dans un échangeur de chaleur peut non seulement engendrer des conséquences indésirables sur la production, mais aussi endommager les pièces d'équipement. Les purgeurs de vapeur sont incapables d'évacuer le condensât tout seuls. L'évacuation de condensât à travers un purgeur a lieu grâce à une différence de pression entre le côté amont (entrée) et le côté aval (sortie) du purgeur. Pour une bonne évacuation du condensât, la pression amont doit donc être supérieure à la pression aval. Bien que les systèmes vapeur sont originellement conçus de manière à évacuer le condensât en utilisant la pression différentielle, certains facteurs peuvent perturber ce mécanisme. Par exemple, l'utilisation d'une vanne de régulation de température en aval peut occasionner une inversion de la pression différentielle et causer un blocage. En général, les problèmes de blocage surviennent en raison d'une vanne de régulation qui contrôle la chaleur fournie et qui cause l'une des trois situations suivantes: Vide toujours présent dans l'appareil utilisant la vapeur Pression différentielle négative continue Alternance entre un pression différentielle positive et négative Mécanisme causant le blocage dans un système de chauffage à air chaud Normalement, les échangeurs de chaleur sont conçus de manière à supporter le débit maximal attendu. La surface de transfert de chaleur d'un échangeur de chaleur est fixe, mais le débit de vapeur fluctue en fonction des conditions de fonctionnement. Par exemple, si le flux d'air dans un système de chauffage à air chaud est réduit, la seule façon de maintenir la température de l'air chaud est de réduire la température (pression) de la vapeur utilisée comme source de chaleur. Si le degré d'ouverture de la vanne diminue pour se rapprocher d'une fermeture totale, la pression à l'intérieur de l'échangeur de chaleur diminue. Par conséquent, la pression amont baisse et devient inférieure à la pression aval. Le condensât n'est alors plus expulsé du purgeur, mais s'accumule dans l'échangeur de chaleur. Blocage dans un système de chauffage à air chaud Explications: Dans un système de chauffage à air chaud utilisant la vapeur comme source de chaleur, la pression de la vapeur est régulée à l'aide de vannes de régulation, de capteurs de température et de régulateurs pour maintenir une température de chauffage constante. L'animation ci-haut représente un tel système: de la vapeur à 0,3 MPaG est utilisée afin d'obtenir de l'air chaud à 80°C. Les problèmes de blocage surviennent souvent dans des installations de ce genre. Au début, l'appareil est à température ambiante. Une vanne de régulation fournit la vapeur nécessaire pour monter la température de l'appareil jusqu'à la température désirée, soit 80ºC dans ce cas-ci. Lorsque la température s'approche de 80ºC, l'ouverture de la vanne de régulation est réduite, ce qui diminue la pression de la vapeur et le montant de chaleur fourni. À fur et à mesure que l'air se réchauffe, la pression de la vapeur et sa température diminuent. Réchauffer de l'air avec de la vapeur à basse pression cause une diminution encore plus prononcée de la pression à l'intérieur de l'échangeur de chaleur. Ceci peut mener à une pression différentielle insuffisante et causer une accumulation de condensât à l'intérieur de l'échangeur de chaleur. La vanne de régulation réagit en ouvrant l'ouverture de la vanne (ce qui augmente la pression de la vapeur fournie) et l'évacuation de condensât redevient possible. Par la suite, le cycle recommence, causant une accumulation de condensât chaque fois que la pression différentielle est insuffisante. Problèmes résultant d'un blocage Même si le rétablissement de la pression à l'entrée du purgeur (pression amont) élimine le blocage, certains problèmes peuvent toujours survenir durant le temps qu'il faut pour rétablir cette pression. Les problèmes de blocage peuvent salir l'intérieur des pièces d'équipement, avoir de mauvaises conséquences sur la qualité/quantité du produit et causer des coups de bélier qui pourraient endommager la tuyauterie et les joints d'étanchéité. Coups de bélier Des coups de bélier peuvent survenir lorsque de la vapeur entre en contact avec le condensât qui s'est accumulé et que la différence de température fait en sorte qu'une partie de la vapeur se condense instantanément. Dans les pièces d'équipement aux conduites étroites, comme l'échangeur thermique à calandre illustré ci-dessous, l'impact d'un coup de bélier sur la conduite peut briser celle-ci. Animation d’un coup de bélier Lorsque la condensation instantanée de la vapeur crée un coup de bélier, des zones de vide apparaissent. Des amas de condensât accumulé sont alors emportés par le flux, et la force avec laquelle ce condensât se fracasse contre les parois des conduites peut sérieusement endommager celles-ci, surtout lorsqu’elles sont fines. Animation de dégâts aux conduites Lorsque la condensation instantanée de la vapeur crée un coup de bélier, des zones de vide apparaissent. Des amas de condensât accumulé sont alors emportés par le flux, et la force avec laquelle ce condensât se fracasse contre les parois des conduites peut sérieusement endommager celles-ci, surtout lorsqu’elles sont fines. Pour de plus amples détails, veuillez SVP consulter la série d'articles sur les coups de bélier. Température inégale Un blocage survenant dans un appareil comme une chaudière à double fond peut entraîner des problèmes sérieux, comme une température inégale du produit. Une température inégale survient dans la source de chauffage (surface de transfert de la chaleur) Lorsqu’un blocage survient, du condensât s’accumule. La température du condensât se trouvant au bas de cette flaque diminue. Les échangeurs de chaleur de ce type connaissent une température inégale au niveau de la surface de transfert de la chaleur. Ceci peut avoir un effet négatif sur la qualité du produit. Simplement remplacer le purgeur n'empêche pas le blocage puisque cette méthode ne résout pas le manque de pression différentielle nécessaire au fonctionnement du purgeur. Ainsi, on évite normalement les problèmes de blocage en adoptant l'une des deux méthodes suivantes: Augmenter la pression à l'entrée du purgeur, ou Réduire la pression à la sortie du purgeur Température uniforme dans la source d’échauffement (Surface d’échauffement) Si un blocage ne survient pas, l’intérieur du double fond demeure rempli de vapeur et le chauffage égal caractéristique de la vapeur saturée (‘si la pression reste la même, la température sera la même dans toutes les zones’), peut être utilisée à son plein avantage. Pour plus d'informations sur ces méthodes, veuillez consulter l'article: Méthodes pour résoudre le blocage Conduite de récupération du condensât Méthodes pour résoudre le blocage Autres pages web disponibles sur TLV.com Pompe pour la récupération de condensât pour circuits fermés Stages sur la vapeur et le condensât Calculatrice d'ingénierie