Purgeurs et orifices - Partie 1
Le mot 'orifice' signifie littéralement 'ouverture'. Dans le contexte des purgeurs de vapeur TLV, le terme 'orifice' se réfère à l'ouverture ou au passage par le siège de soupape. La taille de l'orifice dépend de la dimension du corps du purgeur et de la pression différentielle de fonctionnement. Dans le cas des purgeurs à flotteur fermé libre J3X, par exemple, les choix d'orifices pour des gammes de pressions différentes ont un diamètre d'environ 2-3 mm ou moins. Il est à noter que le diamètre d'un orifice est bien plus petit que le diamètre interne de la conduite raccordée.
Pourquoi le diamètre d'un orifice est-il si petit?
Alors qu'un purgeur de vapeur à flotteur fermé libre d'une dimension de raccordement nominale de 15 mm est typiquement raccordé à une conduite d'un diamètre interne de 15 mm, il se peut que l'orifice ait un diamètre d'environ 2-3 mm ou moins. Pourquoi le diamètre de l'orifice est-il tellement plus petit que le diamètre interne de la conduite?
Même si les conduites sont généralement dimensionnées pour un écoulement diphasique (condensât avec espace vapeur), l'orifice doit uniquement être dimensionné en fonction du volume de condensât. Un orifice de 2-3 mm avec une pression différentielle de 0,2 MPaG peut expulser environ 350 kg/h de condensât. Il est donc suffisamment grand pour expulser du condensât sur base de la consommation de vapeur estimée d'un petit équipement dont la sortie condensât est de 15 mm. Le débit du J3X est légèrement supérieur car le condensât peut également être expulsé par la purge d'air thermostatique.
Ainsi, un orifice dont le diamètre est beaucoup plus petit que le diamètre des conduites raccordées est suffisant pour acheminer le débit du purgeur de vapeur. Il en découle, évidemment, qu'un orifice de plus grande taille permettrait au purgeur d'avoir un débit plus important. Toutefois, pour que le purgeur puisse fonctionner avec la même pression différentielle, un flotteur proportionnellement plus grand serait requis, ce qui nécessiterait à son tour une dimension plus grande du corps du purgeur.
Débit et dimension de raccordement nominale
Dans le cas de la plupart des purgeurs mécaniques, le débit est déterminé par la taille de l'orifice et non par la dimension du port de raccordement. Il n'existe pas de relation directe entre la dimension de raccordement et le débit. Le J3X illustre ceci: dans cette gamme, les modèles à dimension de raccordement de 15, 20 et 25 mm ont tous le même débit pour une taille donnée de l'orifice.
Un orifice de taille plus grande permet à un purgeur d'avoir un plus grand débit. Toutefois, un flotteur proportionnellement plus grand est alors requis pour une pression différentielle identique, ce qui accroît la dimension du corps du purgeur. Afin de concevoir un purgeur d'une capacité suffisante, il faut établir une taille d'orifice et un diamètre de flotteur appropriés.
Les forces d'ouverture et de fermeture des vannes jouent un rôle dans la détermination de la taille de l'orifice et du flotteur. Pour davantage d'explications par rapport à ceci, consultez la section Purgeurs et orifices - Partie 2.
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