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Optimisations énergétiques sur un réseau vapeur
81

optimisation Vapeur

Jun 30, 2015

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youssef samir
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Page 1: optimisation Vapeur

Optimisations énergétiques sur un réseau vapeur

Page 2: optimisation Vapeur

Table des MatièresTable des MatiTable des Matièèresres

• A. Utilisations de la vapeur et terminologie• Chaleur latente,chaleur sensible

• La boucle vapeur

• Le prix de la vapeur

• B. Optimisation de la production vapeur

• C. Optimisation de la distribution vapeur

• D. Optimisation des consommateurs vapeur

• E. Optimisation du retour condensats

Page 3: optimisation Vapeur

Les propriétés physiques de la vapeur saturée

Les propriLes propriééttéés physiques de la s physiques de la vapeur saturvapeur saturééee

• La pression (P en bar ou en Pa)

• La température (t en °C)

• L’enthalpie (h en kJ/kg)

• Le volume spécifique (v en m³/kg)

Page 4: optimisation Vapeur

81

101

121

141

161

181

201

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

pression bar (a)

Tem

péra

ture

°C

TempTempéérature de Saturation Vapeurrature de Saturation Vapeur

Page 5: optimisation Vapeur

Les propriétés physiques de la vapeur saturée

Les propriLes propriééttéés physiques de la s physiques de la vapeur saturvapeur saturééee

• 1 kg d’eau

P = 0 barg (1 bar abs.)

t = 0°C

h = 0 kJ

+ 417 kJ

1 kg d’eau, 0°C, 0 kJ

0 barg

Page 6: optimisation Vapeur

Les propriétés physiques de la vapeur saturée

Les propriLes propriééttéés physiques de la s physiques de la vapeur saturvapeur saturééee

• Chaleur sensible :

P = 0 barg

t = 100°C

h = 417 kJ

Liquide

v = 0,001044 m³/kg

+ 2 258 kJ

1 kg d’eau, 100°C, 417 kJ

0 barg

Page 7: optimisation Vapeur

Les propriétés physiques de la vapeur saturée

Les propriLes propriééttéés physiques de la s physiques de la vapeur saturvapeur saturééee

• Chaleur latente :

P = 0 barg

t = 100°C

h = 417 kJ + 2 258 kJ

Gaz

v = 1,694 m³/kg

• Vaporisation

����

Condensation

1 kg de vapeur, 100°C, 2 675 kJ

0 barg

Page 8: optimisation Vapeur

Ce qu’il faut retenirCe quCe qu’’il faut reteniril faut retenir

• La chaleur sensible c’est l’énergie qui fait varier la température de l’eau sans en changer l’état.

• La chaleur latente c’est l’énergie qui fait changer l’état du corps sans modifier la température.

• C’est lors de la condensation que la vapeur cède sa chaleur latente.

Page 9: optimisation Vapeur

La vaporisation sous 10 bargLa vaporisation sous 10 La vaporisation sous 10 bargbarg

• La température de vaporisation passe à 184°C et la chaleur sensible augmente jusqu’à 778 kJ.

• Il faut apporter 1998 kJ pour vaporiser totalement 1 kg d’eau.

+ 1 998 kJ

1 kg d’eau, 184°C, 778 kJ

10 barg1 kg de vapeur,184°C, 2 776 kJ

10 barg

Page 10: optimisation Vapeur

Les variations d’enthalpie en fonction de la pression

Les variations dLes variations d’’enthalpie en enthalpie en fonction de la pressionfonction de la pression

417 kJ

2 258 kJ

781 kJ

1 999 kJ

Pression

Ent

halp

ie

184°C100°C

226°C

2 675 kJ2 780 kJ

0 barg 10 barg 25 barg

972 kJ

1 830 kJ

2 802 kJ

Page 11: optimisation Vapeur

La boucle vapeurLa boucle vapeurLa boucle vapeur

Retour condensatsRetour condensats9090°°CC

Eau dEau d’’ appoint 10appoint 10°°CC

VapeurVapeur

VapeurVapeur

ConsommateursConsommateurs

vapeurvapeur

ÉÉgoutsgouts

ChaudiChaudièèrere

PurgePurge

Page 12: optimisation Vapeur

La vapeur: fluide cher!La vapeur: fluide cher!La vapeur: fluide cher!

1. Coût du gaz1 tonne de vapeur à 10 bar : 2 776 000 kj0,5 tonne d’eau à 10 °C: 500*10*4.18 = 20 900 kJ0,5 tonne d ’eau à 90 °C: 500*90*4.18 = 188 100 kJ

Énergie nécessaire: 2 567 000 kj = 713 kwhRendement chaudière: 90%Énergie nécessaire: 2 852 000 kj = 792 kwh PCIÉnergie nécessaire: 3 169 000kj = 880 kwh PCS

Prix du gaz: 0,018 EUR/kwh

Prix: 880* 0.018 = 15.8 €/tonne

50 % retour condensats50 % retour condensats

Page 13: optimisation Vapeur

La vapeur: fluide cher!La vapeur: fluide cher!La vapeur: fluide cher!

Prix de vapeur = f (% retour condensats)

14,00

15,00

16,00

17,00

18,00

19,00

20,00

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00

Retour condensats

Prix

E/t

Euros/t

Page 14: optimisation Vapeur

La vapeur: fluide cher!La vapeur: fluide cher!La vapeur: fluide cher!

2. Coût de l’eau

Eau traitée: 1 EUR/m³

3. Autres: électricité, amortissement

Coût moyen :15 €/t - 20 €/t

Page 15: optimisation Vapeur

Production de vapeur = CO2Production de vapeur = COProduction de vapeur = CO22

• Gaz naturel: 55,8 kg CO2 / GJ primaire

• Gasoil: 73,3 kg CO2 / GJ primaire

• Fuel extra-lourd: 76,6 kg CO2 / GJ primaire

• Charbon: 92,7 kg CO2 / GJ primaire

Ex. 1 tonne de vapeur 10 bar [produite avec du gaz]Ex. 1 tonne de vapeur 10 bar [produite avec du gaz]

ÉÉnergie: 2,852 GJ de Gaznergie: 2,852 GJ de GazÉÉmissions: 160 kg de COmissions: 160 kg de CO22

Page 16: optimisation Vapeur

La vapeur: fluide cher!La vapeur: fluide cher!La vapeur: fluide cher!

• Important d’optimiser sa production

• Important d’optimiser son utilisation

Débit vapeur: 25 t/hTemps de fonctionnement: 8000 heures

Production vapeur: 200 000 tonnes/anCoût annuel: 3 360 000 €Émissions CO2: 32 000 tonnes

Page 17: optimisation Vapeur

Optimisation des réseaux vapeur

Optimisation des rOptimisation des rééseaux seaux vapeurvapeur

ÉÉconomies rconomies rééalisables: Entre 10 et 15% de la facturealisables: Entre 10 et 15% de la facture

ÉÉconomie Usine [25 t/h]: 500 000 EUR/anconomie Usine [25 t/h]: 500 000 EUR/an

Page 18: optimisation Vapeur

Optimisation de la bouclevapeur

OptimisationOptimisation de la bouclede la bouclevapeurvapeur

Page 19: optimisation Vapeur

Retour condensatsRetour condensats9090°°CC

Eau dEau d’’ appoint 10appoint 10°°CC

VapeurVapeur

VapeurVapeur

ConsommateursConsommateurs

vapeurvapeur

ÉÉgoutsgouts

ChaudiChaudièèrere

PurgePurge

B. LA PRODUCTIONB. LA PRODUCTION

Page 20: optimisation Vapeur

Optimisations en chaufferieOptimisations en chaufferieOptimisations en chaufferie

Production :Production :25 t/h25 t/hEnergie:Energie:628 000 GJ/an628 000 GJ/anCout:Cout:3 340 000 EUR/an3 340 000 EUR/an

8000h/an8000h/an

Page 21: optimisation Vapeur

1. Installation d1. Installation d’’un un ééconomiseur: 4%conomiseur: 4%

fumfumééeses210 210 °°CC

fumfumééeses120 120 °°CC

ÉÉconomies: 4% sur le rendementconomies: 4% sur le rendementÉÉconomies : 125 000 EUR/anconomies : 125 000 EUR/anInvestissements: max. 50 000 EURInvestissements: max. 50 000 EURRRééduction cons. duction cons. éénergie: 25 000 GJ/annergie: 25 000 GJ/an

RRééduction COduction CO22 éémissions: 1400 tmissions: 1400 t

PP’’ f = 3,6%f = 3,6%

105 105 °° CC

135 135 °° CC

Page 22: optimisation Vapeur

2. R2. Réégulation de lgulation de l’’air entrant: 3%air entrant: 3%

CHCH44COCO22 + H+ H22OO

210210°°CCAirAir

CH4 +2OCH4 +2O22 => CO=> CO22 +2H+2H22OO

ChaudiChaudièèrere

Page 23: optimisation Vapeur

••Le volume de lLe volume de l’’ air change avec les conditions mair change avec les conditions mééttééoo••La pression du gaz peut changerLa pression du gaz peut changer••Le PCI du gaz change selon ses originesLe PCI du gaz change selon ses origines

2. R2. Réégulation de lgulation de l’’air entrant: 3%air entrant: 3%

Page 24: optimisation Vapeur

2. R2. Réégulation de lgulation de l’’air entrant: 3%air entrant: 3%

Page 25: optimisation Vapeur

2. R2. Réégulation de lgulation de l’’air entrant: 3%air entrant: 3%

CHCH44COCO22 + H+ H22OO

210210°°CCAirAir

CH4 +2OCH4 +2O22 => CO=> CO22 +2H+2H22OO

BoilerBoiler

ÉÉconomies: 3% sur le gazconomies: 3% sur le gazÉÉconomies: 94 200 EUR/anconomies: 94 200 EUR/anInvestissements: max. 150 000 EURInvestissements: max. 150 000 EUR

Page 26: optimisation Vapeur

3. Pr3. Prééchauffe de lchauffe de l’’air de combustion: 0,5%air de combustion: 0,5%

PrPrééchauffe: 5chauffe: 5ººCCPuissance nPuissance néécessaire: 30 kW (25 t/h)cessaire: 30 kW (25 t/h)

ÉÉconomie annuelle: conomie annuelle: 17 800 EUR/an17 800 EUR/anÉÉconomies : 3200 GJ PCI/anconomies : 3200 GJ PCI/anRRééduction duction éémissions: missions: 180 t CO180 t CO22/an/anÉÉconomie: 0,5% sur le gazconomie: 0,5% sur le gaz

Page 27: optimisation Vapeur

4. R4. Rééduire la purge de chaudiduire la purge de chaudièèrere

VapeurVapeur

consommateursconsommateurs

PurgePurge

ChaudiChaudièèrere

CondensatsCondensats

Eau appointEau appoint

ÉÉgoutsgouts

Page 28: optimisation Vapeur

Taux de purge = f ( Retour condensats)Taux de purge = f ( Retour condensats)

Taux de Purge = Fonction du retour condensats

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%

Retour condensats

Pur

ge

Page 29: optimisation Vapeur

RRééduction du taux de purge : 10 % a 2 %duction du taux de purge : 10 % a 2 %

Économies : 12 000 GJ/anÉconomie GAZ: 62 000 EUR /anÉconomie EAU: 16 000 EUR/anÉmissions: 625 tonnes de CO2/an

Économie 1,2 % sur facture totale

Page 30: optimisation Vapeur

55. Re. Re--vaporiser la purge: 0,5 %vaporiser la purge: 0,5 %

ConsommateursConsommateurs

2% Purge: 0,5 t/h2% Purge: 0,5 t/h

ChaudiChaudièèrere

CondensatsCondensats

15%15%Vapeur FlashVapeur Flash

80 kg/h80 kg/h

Condensats: 420 kg/hCondensats: 420 kg/h

VapeurVapeur25 t/h25 t/h

Page 31: optimisation Vapeur

0,2 bar105°C

ÉÉconomies:conomies:13 400 EUR/an13 400 EUR/an2670 GJ PCI/an2670 GJ PCI/an

149 tonnes de CO149 tonnes de CO22

Page 32: optimisation Vapeur

Économies en chaufferieÉÉconomies en chaufferieconomies en chaufferie

• Installation d’un économiseur: 4 % gaz

• Régulation de la quantité d’air entrant: 3% sur le gaz

• Préchauffer l ’air de combustion : 0,5 % sur le gaz

• Réduire la purge: 1,2 % sur le gaz

• Re-vaporiser la purge: 0,5 % sur le gaz

• TOTAL: 9 % d’économie sur le gaz

Page 33: optimisation Vapeur

Retour condensatsRetour condensats9090°°CC

Eau dEau d’’ appoint 10appoint 10°°CC

VapeurVapeur

VapeurVapeur

ConsommateursConsommateurs

vapeurvapeur

ÉÉgoutsgouts

ChaudiChaudièèrere

PurgePurge

C.LA DISTRIBUTIONC.LA DISTRIBUTION

Page 34: optimisation Vapeur

Réduire pertes en ligneRRééduire pertes en ligneduire pertes en ligne• Recherche des pertes par thermographie

Page 35: optimisation Vapeur
Page 36: optimisation Vapeur

Fonctionnement desSoupapes

Page 37: optimisation Vapeur

État du calorifuge

Page 38: optimisation Vapeur

Calorifuge deschaudières

Page 39: optimisation Vapeur

Retour condensatsRetour condensats9090°°CC

Eau dEau d’’ appoint 10appoint 10°°CC

VapeurVapeur

VapeurVapeur

ConsommateursConsommateurs

vapeurvapeur

ÉÉgoutsgouts

ChaudiChaudièèrere

PurgePurge

D.LA CONSOMMATIOND.LA CONSOMMATION

Page 40: optimisation Vapeur

1. Fonctionnement de échangeurssous vide

1. Fonctionnement de 1. Fonctionnement de ééchangeurschangeurssous videsous vide

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

pression

kj/k

gch. Sensible

ch. Latente

total

Page 41: optimisation Vapeur

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2600

2700

2800

2900

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

pression

kj/k

gch. Sensible

ch. Latente

total

1. Fonctionnement de échangeursbasse pression

1. Fonctionnement de 1. Fonctionnement de ééchangeurschangeursbasse pressionbasse pression

Page 42: optimisation Vapeur

1. Fonctionnement de échangeursbasse pression

1. Fonctionnement de 1. Fonctionnement de ééchangeurschangeursbasse pressionbasse pression

5 bar: 5 bar: Chaleur sensible : 640 kJ/kgChaleur sensible : 640 kJ/kgChaleur Latente: 2107 kJ/kgChaleur Latente: 2107 kJ/kgTotal: 2747 Total: 2747 kjkj /kg/kg

1 bar1 barChaleur sensible : 417 kJ/kgChaleur sensible : 417 kJ/kgChaleur Latente: 2257 kJ/kgChaleur Latente: 2257 kJ/kgSurchauffe: 73 kJ/kgSurchauffe: 73 kJ/kgTotal: 2747 Total: 2747 kjkj /kg/kg

DDéétentetente

Chaleur latente:Chaleur latente:+ 150 kJ+ 150 kJ

+7%+7%

Page 43: optimisation Vapeur

Vapeur 4 bar Vapeur 0.8 bar

Condensats 0.8 bar

Pompe mécanique

Échangeur

1. Fonctionnement de échangeursbasse pression

1. Fonctionnement de 1. Fonctionnement de ééchangeurschangeursbasse pressionbasse pression

Page 44: optimisation Vapeur

Retour condensatsRetour condensats9090°°CC

Eau dEau d’’ appoint 10appoint 10°°CC

VapeurVapeur

VapeurVapeur

ConsommateursConsommateurs

vapeurvapeur

ÉÉgoutsgouts

ChaudiChaudièèrere

PurgePurge

E.RETOUR CONDENSATSE.RETOUR CONDENSATS

Page 45: optimisation Vapeur

1. Récupérer vapeur de revaporisation1. R1. Réécupcupéérer vapeur de rer vapeur de revaporisationrevaporisation

Condensats vers retour

purgeur8b 0b

Condensats 8 bar gtempérature: 175.4 °Cchaleur sensible: 742 kj/kg

Condensats 0 bar gtempérature: 100 °CChaleur sensible: 418 kj/kgChaleur latente: 2257 kj/kg

Flash: 742 kj/kg-418 kj/kg

2 257 kj/kg= 14 %

Vapeur : 8b

ÉÉchangeurchangeur

Page 46: optimisation Vapeur
Page 47: optimisation Vapeur

1. Récupérer vapeur de revaporisation1. R1. Réécupcupéérer vapeur de rer vapeur de revaporisationrevaporisation

Flash vers consommateurbasse pression

Condensats vers retour

Flash: 742 kj/kg-418 kj/kg

2 257 kj/kg= 14 %

purgeur8 b

0b

Vapeur : 8 bar g

ÉÉchangeurchangeur

Page 48: optimisation Vapeur

Où utiliser le Flash?OOùù utiliser le Flash?utiliser le Flash?

• Dans des consommateurs basse pression (chauffage

eau, aérothermes)

Page 49: optimisation Vapeur

Ex 2: Système à serpentins multiplesEx 2: SystEx 2: Systèème me àà serpentins multiplesserpentins multiples

Page 50: optimisation Vapeur

Ex 2: Système à serpentins multiples optimiséEx 2: SystEx 2: Systèème me àà serpentins multiplesserpentins multiples optimisoptimiséé

Page 51: optimisation Vapeur

Ex 3: Réinjecter Vapeur dans réseau basse pressionEx 3: REx 3: Rééinjecter Vapeur dans rinjecter Vapeur dans rééseau basse pressionseau basse pression

Condensats vers retour

Flash: 742 kj/kg-604 kj/kg

2 133 kj/kg= 6,5 %

purgeur8b

3b

Vapeur : 8b

ÉÉchangeurchangeurVapeur 3 bar

3b

0 b

Page 52: optimisation Vapeur

2. Réduire pertes des purgeurs2. R2. Rééduire pertes des purgeursduire pertes des purgeurs

But: Laisser passer les condensats

Empêcher la vapeur de passer

Page 53: optimisation Vapeur

Purges de lignePurges de ligne Purge de Purge de processprocess

Conduite vapeurConduite vapeur

Page 54: optimisation Vapeur

2. Réduire pertes des purgeurs: 2%2. R2. Rééduire pertes des purgeurs: 2%duire pertes des purgeurs: 2%

• Purgeur en fuite : 5 à 20 kg/h de vapeur

• Remplacement : payback de 1 a 6 mois

Ex: Usine de 300 purgeursEx: Usine de 300 purgeurs

Taux de dTaux de dééfectueux: 10 %fectueux: 10 %Purgeurs dPurgeurs dééfectueux: 30 purgeursfectueux: 30 purgeursPerte de vapeur: 300 kg/hPerte de vapeur: 300 kg/hPerte financiPerte financièère: re: 38 000 EUR/an38 000 EUR/anÉÉmissions COmissions CO22: : 380 t /an380 t /an

Page 55: optimisation Vapeur

Armstrong SteamStar -Avantages

Armstrong SteamStar Armstrong SteamStar --AvantagesAvantages

• Calcul réel des pertes

• Base de données comprenant plus de 6 000 modèles de tous les fabricants mondiaux

• Facteurs Cv réels (basés sur la taille de l’orifice) pour chaque modèle

• Plusieurs niveaux de fuites, ainsi que des facteurs de correction selon l’application

• Calcul des pertes financières (€/an), de vapeur (kg/an), de combustible (kg/an) et de CO2 (kg/an) (les formules de calcul utilisées sont les seules approuvés par le Comité Technique de l’ONU)

Page 56: optimisation Vapeur

Armstrong SteamStar -Avantages

Armstrong SteamStar Armstrong SteamStar --AvantagesAvantages

• Rapports détaillés

• Plus de 30 informations « par défaut » par purgeur + 10 champs personnalisés

• Les rapports sont crées en temps réel

• Analyses par technologie de purgeur, par fabricant, par application et par type de défaillance (format PDF)

• Liste détaillée des purgeurs défaillants (format PDF)

• Liste détaillée des tous les purgeurs (format PDF ou Excel)

• Historique clair et facilement accessible pour chaque poste de purge

Page 57: optimisation Vapeur

Armstrong SteamStar - AvantagesArmstrong SteamStar Armstrong SteamStar -- AvantagesAvantages• Outils d’analyse (seulement dans le package « Meilleures pratiques »)

• Comparaison entre plusieurs sites par technologie de purgeur, par fabricant, par application et par type de défaillance

• Analyse des tendances (pertes) sur plusieurs années

• Calcul du retour sur investissement basé sur le coût du matériel et de la main d’oeuvre

• Accessible

• Aucune installation, ni de mise à jour

• Site Internet accessible de n’importe quel endroit à toute personne autorisée

• Disponible en 10 langues, dont les principales langues Européennes

• Sécurisé

• Protégé par mot de passe

• Plusieurs niveaux et droits d’accès

• Le données appartiennent au client et la confidentialité est garantie

Page 58: optimisation Vapeur

2. Augmenter le retour condensats2. Augmenter le retour condensats2. Augmenter le retour condensats

Perte de condensats

= Perte d’argent

Augmentation du retour condensats:Augmentation du retour condensats:

1. Moins de rejet a l1. Moins de rejet a l’é’égoutgout2. Mois d2. Mois d’’ eau fraeau fraîîcheche3. Moins de traitement d3. Moins de traitement d’’ eaueau4. Moins de purge4. Moins de purge5. Moins de combustible a la chaudi5. Moins de combustible a la chaudièèrere

Page 59: optimisation Vapeur

• Société: 25 t/h 200 000 t/an

• Coût annuel : 3 400 000 EUR/an

• Retour condensats: 50% -> 70 %

• Augmentation : 40 000 t/an

• Économie Gaz: 77 000 EUR/an

• Économie Eau: 40 000 EUR/an

• Économie Purge: 30 000 EUR/an

• Réduction émissions: 868 tonnes de CO2

3. Augmenter le retour condensats: 3%3. Augmenter le retour condensats: 3%3. Augmenter le retour condensats: 3%

Page 60: optimisation Vapeur

• 2.1 Condensats pollués

Causes de non-retour de condensats

• 2.2 Pas de lignes de retour

⇒⇒⇒⇒ Dimensionner une ligne

•2.3 Coups de bélier

⇒⇒⇒⇒ Trouver la cause

• 2.4 Contre pression trop élevée

⇒⇒⇒⇒ Réduire la contre-pression⇒⇒⇒⇒ Vaincre la contre-pression

Page 61: optimisation Vapeur

• Important de bien dimensionner le retour!!• Il faut tenir compte de la revaporisation des condensats

Erreur courante!:Dimensionner la conduite pour une vitesse d’eau [ 2 m/s]

Conséquences:Pressions trop élevées dans le retour condensatsMauvais fonctionnement des purgeursMauvais évacuation de condensats des équipements

2.2 Dimensionner un retour2.2 Dimensionner un retour2.2 Dimensionner un retour

Page 62: optimisation Vapeur

2000 kg/h de 2000 kg/h de condensatscondensatsP1: 10 P1: 10 barbargg

DiamDiamèètre?tre?

2.2 Dimensionner un retour2.2 Dimensionner un retour2.2 Dimensionner un retour

Page 63: optimisation Vapeur

2.2 Mauvais dimensionnement2.2 Mauvais dimensionnement2.2 Mauvais dimensionnement

DDéébit: 2000 kg/h bit: 2000 kg/h --> 2 m> 2 m33/h/hVitesse : 2 m/s [ vitesse liquide]Vitesse : 2 m/s [ vitesse liquide]

10 bar10 bar 20 mm20 mm

0 bar0 bar

Page 64: optimisation Vapeur

2.2 Dimensionnement correct2.2 Dimensionnement correct2.2 Dimensionnement correct

Flash:Flash: 300 kg/h300 kg/h ⇒⇒ 480 m480 m33/h/h

Vitesse: 20 m/s [vitesse vapeur]Vitesse: 20 m/s [vitesse vapeur]Section: 0,046 mSection: 0,046 m22

Condensats:Condensats: 1700 kg/h 1700 kg/h ⇒⇒ 1,7 m1,7 m33/h/h

Vitesse: 2 m/s [vitesse liquide]Vitesse: 2 m/s [vitesse liquide]Section: 1,31 10Section: 1,31 10--5 m5 m22

DiamDiamèètre: 90 mmtre: 90 mm

Page 65: optimisation Vapeur

Apparition de coups de bélier

mélange bi-phasique

Conséquences:

Destruction des joints

Destruction des clapets anti-retour

Destruction des purgeurs

Danger

2.3 Résolution coups de bélier2.3 R2.3 Réésolution coups de bsolution coups de béélierlier

Page 66: optimisation Vapeur

Ex. Pratique: Coups de bélier dans un retour condensats

Page 67: optimisation Vapeur

METHODOLOGIE

• Prise de mesures afin de déterminer la source des coups de bélier

• Analyse des graphiques obtenus

• Étude des solutions permettant de résoudre les problèmes de coups de bélier

Ex. Pratique: Coups de bélier dans un retour condensats

Page 68: optimisation Vapeur

Sonde n°1-> 4 : Sondes de températures sur le collecteur retour condensats

Installation des sondes

Les coups de bélier sont ils dus à des différences d e température?

Sonde n°5 : Sonde de pression (0-1 bar) entre le col lecteur condensatset le tank à condensats.

Le mélange est il bi-phasique?

Quelle est la nature du mélange entrant dans le tan k?

Sonde n°6 : Sonde de température à l’arrivée condensa ts dans le tank.

Quels phénomènes sont responsables du coup de bélie r?

Sonde n°7-8: Détecteurs de coups de bélier

Page 69: optimisation Vapeur

Sonde de tempSonde de tempéérature et coups de brature et coups de béélier a lier a ll ’’ entrentréée du tanke du tank

Ex. Pratique: Coups de bélier dans un retour condensats

Page 70: optimisation Vapeur

Ex. Pratique: Coups de bélier dans un retour condensats

Page 71: optimisation Vapeur

tem

pe

ratu

res V

en

dre

di 2

3/0

8/0

2

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

10

0

10

1

10

2

10

3

0:05:20

0:47:20

1:29:20

2:11:20

2:53:20

3:35:20

4:17:20

4:59:20

5:41:20

6:23:20

7:05:20

7:47:50

8:29:50

9:11:50

9:53:50

10:35:50

11:17:50

11:59:50

12:42:20

13:24:20

14:06:20

14:48:20

15:30:20

16:12:50

16:54:50

17:36:50

18:19:20

19:01:20

19:43:20

20:25:20

21:07:20

21:49:20

22:31:20

23:13:20

23:55:20

tem

ps

C

tem

p5

tem

p4

tem

p2

Graphique: tem

pératures sur collecteur retour condensat

Ex. Pratique: Coups de bélier dans un retour condensats

Page 72: optimisation Vapeur

temperatures Mercredi 21/08/02

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

18:00:00 18:07:12 18:14:24 18:21:36 18:28:48 18:36:00 18:43:12 18:50:24

temps

C

temp5

temp4

temp2Température condensats: zoom

Ex. Pratique: Coups de bélier dans un retour condensats

Page 73: optimisation Vapeur

21 aout 2002 (M ercredi P .M )

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1.10

16:0

0:00

16:3

0:00

17:0

0:00

17:3

0:00

18:0

0:00

18:3

0:00

19:0

0:00

19:3

0:00

20:0

0:00

20:3

0:00

21:0

0:00

21:3

0:00

22:0

0:00

22:3

0:00

23:0

0:00

23:3

0:00

00:0

0:00

tem ps

bar

Coups de bélier et pression sur collecteur condensats

Ex. Pratique: Coups de bélier dans un retour condensats

Page 74: optimisation Vapeur

21 aout 2002 (Mercredi)

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1.1016

:30:

00

16:4

5:00

17:0

0:00

17:1

5:00

17:3

0:00

17:4

5:00

18:0

0:00

18:1

5:00

18:3

0:00

18:4

5:00

19:0

0:00

temps

bar

1. Chute de pression2. Coups de bélier

Ex. Pratique: Coups de bélier dans un retour condensats

Page 75: optimisation Vapeur

Commentaires:• Chaque chute de pression ne provoque pas de coup de bélier (sensibilité)• Différences de pression = mélange biphasique [6m = 0.6 b]

21 aout 2002 (Mercredi)

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1.10

16:3

0:00

16:3

3:36

16:3

7:12

16:4

0:48

16:4

4:24

16:4

8:00

16:5

1:36

16:5

5:12

16:5

8:48

17:0

2:24

17:0

6:00

17:0

9:36

17:1

3:12

17:1

6:48

temps

bar

Coups de bélier dus à un retour condensats (6 m de chute?)

Ex. Pratique: Coups de bélier dans un retour condensats

Page 76: optimisation Vapeur

Me

rcre

di 2

1/0

8/0

2

82

84

86

88

90

92

94

96

98

10

0

10

2

10

4

16:21:55

16:32:05

16:42:45

16:53:35

17:03:45

17:15:05

17:25:05

17:35:25

17:45:15

17:56:25

18:06:45

18:18:05

18:30:35

18:44:25

19:01:45

19:15:45

19:26:55

19:39:45

19:50:35

20:02:35

20:13:45

20:25:45

20:36:55

20:48:35

20:58:45

21:09:55

21:19:55

21:31:15

21:42:05

21:52:55

22:05:35

22:17:15

22:27:35

22:40:35

22:54:05

23:05:55

23:20:15

23:32:15

23:44:05

tem

ps

temperature

-0.1

0.4

0.9

1.4

1.9

2.4

coups

Tem

pérature et coups de bélier au niveau siphon

Ex. Pratique: Coups de bélier dans un retour condensats

Page 77: optimisation Vapeur

M ercred i 21/08/02

88

90

92

94

96

98

100

16:2

1:55

16:2

3:05

16:2

4:05

16:2

5:05

16:2

6:25

16:2

7:25

16:2

8:35

16:2

9:35

16:3

0:45

16:3

1:55

16:3

2:55

16:3

4:05

16:3

5:05

16:3

6:05

16:3

7:05

16:3

8:15

16:3

9:25

16:4

0:45

16:4

2:15

16:4

3:25

16:4

4:25

16:4

5:35

16:4

6:35

16:4

7:45

16:4

8:55

16:5

0:35

16:5

1:45

16:5

2:45

16:5

4:15

16:5

5:15

16:5

6:15

16:5

7:15

16:5

8:15

tem ps

tem

pera

ture

-0.1

0.4

0.9

1.4

1.9

2.4

coup

s

1. Diminution de température2. Coups de bélier

Ex. Pratique: Coups de bélier dans un retour condensats

Page 78: optimisation Vapeur

2.3 Vaincre la contre2.3 Vaincre la contre--pression: pression: installation de pompesinstallation de pompes

Page 79: optimisation Vapeur

2.3 Vaincre la contre2.3 Vaincre la contre--pression: pression: installation de pompesinstallation de pompes

Page 80: optimisation Vapeur

Résumé des économiesRRéésumsuméé des des ééconomiesconomies

• Fonctionnement d’un échangeur sous vide: 7 % gaz

• Utilisation de vapeur de revaporisation: 14% sur le gaz

• Diminuer pertes purgeurs : 2 % sur le gaz

• Augmenter retour condensats: 3 % sur le gaz

Page 81: optimisation Vapeur

Patricia ProvotSteam System EngineerArmstrong International

+32 4 240 91 [email protected]

www.armstronginternational.euwww.steamstar.be