Compte tenu des différentes technologies de purgeurs de vapeur disponibles, le choix du meilleur purgeur pour votre système pourrait vous sembler difficile.

Certains éléments essentiels dont la température et la pression de fonctionnement, le débit, le type de purgeur et le matériau de corps doivent être pris en compte lors de ce choix. Néanmoins, la tâche peut être simplifiée en suivant les quatre étapes suivantes :

• 1ère étape :
  Déterminer les conditions requises pour l'évacuation du condensât (ex. condensât chaud ou sous-refroidi) et choisir le type de technologie de purgeur qui les remplit.

• 2ème étape :
  Choisir le modèle du purgeur selon la pression et la température de fonctionnement, l'orientation des tuyauteries et toute autre caractéristique technique essentielle.

• 3ème étape :
  Calculer le débit d'évacuation nécessaire pour l'application et le multiplier par le facteur de sécurité recommandé.

• 4ème étape :
  Choisir le meilleur purgeur selon les coûts de gestion liés au cycle de vie (Life Cycle Cost, LCC).

Le premier article de cette série traitera de l'influence de l'application sur le choix d'un purgeur. Pour plus d'informations au sujet des caractéristiques techniques, du facteur de sécurité et des coûts de gestion, veuillez lire les deuxième et troisième parties.

Les purgeurs de vapeur sont, en général, installés sur des tuyauteries de distribution vapeur, des appareils de chauffage (pour process ou climatisation), des lignes de traçage ou des appareils utilisant l'énergie motrice de la vapeur comme les turbines. Les critères d'évacuation de condensât de chacune de ces applications influenceront le choix du purgeur.

Exemples de différentes applications de purgeurs

Le choix d'un purgeur dépend de l'application.

Pour les conduites de distribution de vapeur

Les conduites de transport de vapeur ont pour rôle de fournir de la vapeur de qualité aux process, appareils et lignes de traçage de la manière la plus fiable possible. L'un des plus importants rôles de purgeurs sur ces conduites est la réduction des coups de bélier. Il faut donc choisir un purgeur conçu pour empêcher l'accumulation de condensât dans la tuyauterie amont, c'est-à-dire un purgeur dont la température d'évacuation correspond de très près à la température de condensâtion (du condensât qui n'est pas sous-refroidi).

Pour les appareils chauffés à la vapeur

La qualité du produit chauffé et la capacité de production de l'équipement de process ou de climatisation sont directement liées à leurs performances donc à la rapidité d'évacuation du condensât. Choisir un purgeur qui réduit le temps de mise en route et qui est conçu de manière à empêcher les remontées de condensât dans l'équipement est d'une importance primordiale pour éviter un chauffage inégal du produit, une réduction de la conductibilité calorifique ou tout autre problème connexe. En général, un bon type de purgeur pour ces applications est un purgeur qui évacue le condensât de manière continue, comme un purgeur à flotteur fermé.

De l'air s'infiltrant à l'intérieur du système peut aussi causer des problèmes de blocage puisque, contrairement à la vapeur, il ne se condense pas. Un purgeur avec un évent d'air intégré est donc fortement recommandé pour évacuer l'air et les autres gaz non-condensables coincés à l'intérieur de l'équipement et des tuyauteries avoisinantes.

D'autre part, certains appareils dont l'apport de vapeur est régulé à l'aide, par exemple, d'une vanne de régulation peuvent rencontrer des problèmes de blocage si la pression amont devient inférieure à la contre-pression, ce qui empêcherait l'évacuation de condensât. L'utilisation d'une pompe mécanique avec purgeur intégré (ex., PowerTrap®) est recommandée dans les installations où ce genre de problème pourrait survenir. L'évacuation de condensât se fait alors en pompant celui-ci à l'aide d'un fluide moteur fourni à une pression plus élevée que la contre-pression.

Pour plus d'informations sur le phénomène de blocage, veuillez lire: Qu'est-ce que le phénomène de blocage?

Pour le traçage vapeur

Les purgeurs de vapeur installés sur des lignes de traçage doivent répondre à différents besoins. En effet, les lignes de traçage sont généralement conçues à l'aide de tubes de cuivre (en raison de la bonne conductibilité thermique du matériau) pour chauffer et maintenir la fluidité de fluides visqueux à des températures inférieures à 100°C (212 °F). L'utilisation de ce matériau peut mener à un blocage du purgeur causé par une accumulation de précipités de cuivre autour de l'orifice du purgeur. L'installation d'un purgeur qui contient un mécanisme pour lutter contre le blocage de précipités et qui utilise la chaleur sensible de la vapeur / du condensât est donc fortement recommandée.

Pour les appareils utilisant l'énergie motrice de la vapeur

L'énergie motrice de la vapeur est surtout reconnue pour ses applications liées à la compression, au pompage et à la génération d'électricité à l'aide de turbines, mais elle est aussi utilisée pour faire fonctionner des marteaux-pilons à vapeur, des moulins à vapeur et plusieurs autres appareils actionnés par la vapeur. Pour toutes ces applications, le condensât doit être évacué aussi rapidement que possible pour assurer le fonctionnement sécuritaire et efficace des appareils et éviter les remontées de condensât qui peuvent endommager l'équipement.

Tableau récapitulatif des critères de sélection de purgeurs de vapeur selon l'application

Applications	Critères à remplir	Exemples de purgeurs
Conduites de distribution vapeur	Grande étanchéité pour minimiser les fuites de vapeur même lorsque le débit de condensât est faible Résistance aux diverses conditions climatiques et températures extérieures Évacuation de l'air durant la mise en route et le fonctionnement normal Évacuation de condensât continue pour en minimiser les remontées dans la tuyauterie Évacuation de condensât même lorsque la contre-pression est forte Évacuation qui n'est pas cyclique (pour les réseaux ouverts)	Séries SS / FS
Appareils chauffés à la vapeur Sans blocage	Évacuation de condensât continue pour en minimiser les remontées et favoriser un transfert de chaleur uniforme Résistance à de larges variations du débit de condensât Évacuation de l'air durant la mise en route et le fonctionnement normal Évacuation de condensât même lorsque la pression différentielle est faible et que la contre-pression est forte Système de protection qui assure l'évacuation de condensât même en cas de défaillance Évacuation qui n'est pas cyclique pour minimiser l'érosion des tuyaux	Série JX
Appareils chauffés à la vapeur Avec blocage	Mêmes conditions que celles énumérées ci-dessus, sauf: Évacuation de condensât qui n'est pas sous-refroidi pour favoriser un transfert de chaleur uniforme Évacuation de condensât même lorsque la pression différentielle devient négative L'installation de pièces ou appareils additionnels est parfois nécessaire pour évacuer le condensât si le système est endommagé ou usé	Série GT
Lignes de traçage vapeur Temp. plus élevées	Compact et léger condensât qui est peu ou n'est pas sous-refroidi Mécanisme de fonctionnement ne devrait pas être sensible à l'orientation des tuyauteries Fonction pour enlever l'écaille/ les précipités de cuivre s'il y a souvent un blocage	Série SS / LV21 / P46S
Lignes de traçage vapeur Temp. moins élevées	Mêmes conditions que celles énumérées ci-dessus, sauf: condensât sous-refroidi préféré pour utiliser la chaleur sensible de la vapeur pour obtenir une température plus faible	LEX3N
Équipement utilisant la force motrice de la vapeur Pression positive	Grande étanchéité pour minimiser les fuites de vapeur même lorsque le débit de condensât est faible Résistance aux diverses conditions climatiques et températures extérieures Évacuation de l'air durant la mise en route et le fonctionnement normal Évacuation de condensât continue pour en minimiser les remontées Résistance à la contre-pression Évacuation qui n'est pas cyclique (pour les réseaux ouverts)	Séries JH / FS
Équipement utilisant la force motrice de la vapeur Pression négative	Mêmes conditions que celles énumérées ci-dessus, sauf: Possibilité d'évacuer le condensât dans des conditions de vide L'installation de pièces ou appareils additionnels est parfois nécessaire pour évacuer le condensât si le système est endommagé ou usé Le système doit pouvoir empêcher l'inversion du flux	Série GT

* Fourni à titre d'exemple. Veuillez consulter un spécialiste de la vapeur tel que TLV si vous êtes incertain du choix de purgeur ou de la conception de tuyauteries de vapeur/condensât.

Une fois que vous comprenez bien le mode d'évacuation de votre application et que vous savez quel type de purgeur choisir, la prochaine étape est de comparer les conditions de fonctionnement de votre système aux caractéristiques techniques des types de purgeurs choisis. Pour de plus amples renseignements à ce sujet, veuillez lire le prochain article.

Ce sont les conditions de fonctionnement du système, comme la température et la pression de fonctionnement, le débit d'évacuation du condensât, le matériau et le type de raccordement, qui déterminent les caractéristiques techniques d'un purgeur

Le matériau de corps

Le matériau du corps est l'une des premières caractéristiques à regarder lors du choix d'un purgeur. Le matériau est choisi selon la température et la pression de fonctionnement maximales au point d'évacuation du condensât (condensâte discharge location, CDL), l'environnement immédiat et les besoins liés à la durée de vie et à l'entretien. Le matériau doit aussi passer l'essai de résistance à la pression et remplir les exigences de température et de pression maximales requises.

Les matériaux utilisés pour le corps du purgeur, le couvercle et les autres pièces qui doivent résister à la pression ne diffèrent aucunement de ceux utilisés sur les autres types de vannes. Voici certains exemples de matériaux :

• Fonte grise / fonte ductile
• Acier au carbone
• Acier inoxydable

La pression et température maximales admissibles du matériau du corps ne représentent pas nécessairement la pression et température maximales de fonctionnement du purgeur. En effet, les caractéristiques de fonctionnement peuvent être limitées par la résistance à la chaleur et à la pression des autres pièces comme les joints d'étanchéité et d'autres pièces internes.

Également, les différentes normes telles que DIN ou ASME ont aussi un effet sur la température et la pression maximales de fonctionnement des matériaux d'un purgeur. Par exemple, la pression maximale admissible de fonte A126 est de 13 bar (190 psig) selon les normes DIN, mais de 16 bar (250 psig) selon les normes ASME. D'autre part, les purgeurs de vapeur en acier inoxydable deviennent de plus en plus populaires ces jours-ci grâce à leur plus longue durée de vie et à un entretien plus facile.

La dimension

Un bon nombre d'utilisateurs de la vapeur dimensionnent incorrectement leurs purgeurs en utilisant la dimension générale de la tuyauterie du système. Toutefois, la dimension d'un purgeur devrait correspondre de près à la dimension de la tuyauterie en aval de l'équipement duquel est évacué le condensât.

En général, il est recommandé de dimensionner la tuyauterie d'évacuation de condensât d'équipement (la tuyauterie en amont du purgeur) selon le tableau suivant:

* Fourni à titre d'exemple. Veuillez consulter un spécialiste de la vapeur tel que TLV si vous êtes incertain du choix de purgeur ou de la conception de tuyauteries de vapeur/condensât.

La dimension d'un purgeur ne devrait jamais être plus petite que celle de la tuyauterie en aval de l'équipement car cela pourrait provoquer des remontées de condensât qui diminueraient l'efficacité thermique de votre équipement et pourraient l'endommager.

De plus, le dimensionnement de la tuyauterie en aval du purgeur ne devrait pas être basé sur la dimension du purgeur, mais devrait plutôt être établi de manière à limiter les pertes de pression et obtenir le débit voulu pour un écoulement biphasique. Pour plus d'informations sur ce sujet, veuillez lire l'article: Conduite de récupération du condensât

Le type de raccordement

Le choix de raccordement taraudé, à bride ou à emboîtement soudé se fait souvent selon les normes nationales / industrielles ou les codes et standards de l'entreprise.

L'installation de purgeurs à raccordements taraudés est beaucoup moins coûteuse que celle de purgeurs à raccordements à bride. En revanche, puisque la tuyauterie doit être vissée, cela exige que la tuyauterie en aval demeure libre ou qu'un raccord union soit utilisé pour faciliter le remplacement du purgeur. Il est important de noter que le filetage des raccordements doit aussi être conforme aux normes officielles pour maximiser l'étanchéité du joint.

Les raccordements à emboîtement soudé sont parfois préférés dans certaines usines pour réduire les chances de fuites de vapeur. Cependant, le remplacement et l'entretien de purgeurs utilisant ce type de raccordement est en général plus difficile et plus coûteux que les deux autres. De plus, un manque de soudeurs qualifiés dans certaines régions pourrait prolonger le temps d'installation et d'entretien.

Un purgeur à raccordements à bride peut facilement être remplacé pourvu que la dimension face-à-face du nouveau purgeur soit la bonne. Si vous cherchez à installer des purgeurs à raccordements à bride lors d'un nouveau projet, il est fortement recommandé de préciser les dimensions face-à-face des purgeurs après les avoir vérifiées auprès du fabricant.

Une fois que vous avez choisi les caractéristiques techniques de votre purgeur, la prochaine étape est de calculer le débit nécessaire pour l'évacuation de condensât et y inclure le facteur de sécurité. Par la suite, il est recommandé de faire une estimation des coûts de gestion du purgeur pour choisir le purgeur le plus économique à long terme. Pour plus de détails à ce sujet, veuillez lire le dernier article de cette série.