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Contrôle de la vapeur

Bases de la vapeur sous vide

Qu’est-ce qui fait que la vapeur souffle si fort ?

La vapeur est généralement considérée comme soufflant vigoureusement lorsqu’une vanne est ouverte et libérée dans l’atmosphère.Elle est également soufflée par la garniture de la vanne et les petites fuites. Que signifie ce phénomène ? La réponse est simple : la vapeur a une pression plus élevée que la pression atmosphérique.

蒸気と言えば、バルブを開けて大気へ放出させると勢いよく吹き出すイメージがあります。

La pression de la vapeur est-elle toujours supérieure à la pression atmosphérique ? En fait non, il est possible de générer et d’utiliser de la vapeur en dessous de la pression atmosphérique : c’est la vapeur sous vide.

Il est de notoriété publique que l’eau a un point d’ébullition inférieur à des altitudes plus élevées. En d’autres termes, à des pressions plus basses, l’eau bout à une température plus basse. Inversement, la vapeur générée à des pressions inférieures à la pression atmosphérique aura une température inférieure à 100 °C.

Vapeur saturée à basse température (vapeur sous vide)

En se référant à un tableau de la vapeur saturée, il est possible d’observer que la pression de la vapeur saturée à 100 °C est de 101,42 kPa, pour une valeur proche de la pression atmosphérique. Le tableau de la vapeur indique également des données pour la vapeur à des températures inférieures à 100 °C.

Table de vapeur saturée en fonction de la température.

TEMP. PRESS.(EFF.) VOLUME SPÉCIFIQUE ENTHALPIE SPÉCIFIQUE
°C kPaG m3/kg kJ/kg
T P Vf Vg Hf Hfg Hg
60 -80,05 0,00101711 7,667 251,2 2609 2358
70 -68,8 0,00102276 5,039 293,1 2626 2333
80 -52,58 0,00102904 3,405 334,9 2643 2308
90 -29,82 0,00103594 2,359 376,9 2659 2282
100 0,093 0,0010435 1,672 419,1 2256 2676
110 42,051 0,0010516 1,209 461,4 2230 2691
120 97,340 0,0010603 0,8913 503,8 2202 2706
130 168,93 0,0010697 0,6681 546,4 2174 2720
140 260,18 0,0010798 0,5085 589,2 2144 2733
150 374,78 0,0010905 0,39250 632,3 2114 2746
 

Vapeur en dessous de 100 °C.

La vapeur saturée à des températures inférieures à 100 °C a une pression inférieure à la pression atmosphérique, d’environ 101,42 kPa. Bien qu’elle ne soit pas largement connue ou utilisée, la vapeur sous vide existe et domine dans certaines applications de chauffage, comme nous le verrons plus tard.

Comment créer de la vapeur sous vide

Étant donné que la vapeur saturée avec une température inférieure à 100 °C ne peut exister que dans un état de vide inférieur à la pression atmosphérique, il est nécessaire de dépressuriser le système de vapeur lui-même, depuis la tuyauterie, l’échangeur de chaleur, le purgeur de vapeur et le système de récupération des condensats, et cela en dessous de la pression atmosphérique.

Il existe plusieurs façons de générer un vide, mais la plus courante consiste à utiliser une pompe à vide électrique dans un système de vapeur sous vide.

There are several ways to generate vacuum, but electric vacuum pumps are commonly used in vacuum steam systems.

Caractéristiques de la vapeur sous vide

La vapeur sous vide nécessite un travail et un équipement supplémentaires à utiliser, mais lorsqu’elle est saturée, elle offre les mêmes avantages que la vapeur saturée au-dessus de la pression atmosphérique. En d’autres termes :

  • Chauffage rapide et uniforme à l’aide de la chaleur latente : Amélioration de la qualité du produit et de la productivité
  • La pression peut contrôler la température : Possible d’établir la température désirée rapidement et précisément
  • Coefficient de transfert thermique élevé : Surface de transmission de la chaleur plus petite que l’eau chaude, réduisant les coûts d’installations

La vapeur est un excellent moyen de chaleur même à des températures plus basses.

Besoin d’aide pour un chauffage rapide et uniforme en dessous de 100 °C ?