Ballons de condensats
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Fonction d'un ballon de condensats
La vapeur en se condensant produit de l'eau liquide, les
condensats, à la température de condensation. Celle-ci dépend de la
pression qui règne dans l'espace où a lieu la condensation (échangeur
de chaleur ou tuyauterie.
Le ballon est alimenté en condensats de vapeur provenant de
deux
échangeurs de chaleur équipés de purgeurs. Ces échangeurs sont
alimentés en vapeur provenant d'un réseau haute pression.
La vapeur émise par le flash dans le ballon est évacuée vers un réseau
à basse pression dont la pression est régulée: en cas d'alimentation
insuffisante depuis le ballon de condensats, de la vapeur haute
pression est détendue.
Les condensats flashés sont soutirés en fond du ballon et expédiés vers
le générateur de vapeur au moyen d'une pompe. Le débit d'expédition est
réglé par une vanne pour maintenir un niveau liquide dans le ballon.
!La
pression du ballon est normalement égale à celle du réseau basse
pression. Cependant, suite à un dysfonctionnement la pression du ballon
pourrait atteindre la valeur de la pression du réseau haute pression.
Le ballon, s'il n'est pas calculé pour cela, doit être protégé par une
soupape de sécurité.
Le plus souvent la température des condensats est supérieure à la température d'ébullition à la pression atmosphérique. De la vapeur se formera lors de leur détente.
Pour éviter que cette vapeur ne se forme le long du cheminement des condensats, ils doivent être préalablement refroidis ou flashés dans le ballon de récupération.
La vapeur produite, si elle ne trouve aucune utilisation peut être rejetée à l'atmosphère. Si une utilisation de vapeur à basse pression est disponible, celle produite par le flash des condensats pourra rejoindre un réseau à basse pression, qui pourra également être alimenté par d'autres sources.
Température
des condensats
SI l'échangeur de chaleur est en liaison directe avec le
réseau de vapeur qui l'alimente, la pression sera celle de ce réseau.
Par contre, si une vanne règle le débit de vapeur alimentant
l'échangeur, elle provoquera une chutte de pression, et la pression de
condensation sera alors inférieure à la pression du réseau.
Le ballon de condensats doit assurer la séparation de la vapeur générée
par la détente des condensats, tout en minimisant l'entraînement de
liquide.
Critères usuels de dimensionnement
Les critères usuels de dimensionnement sont:
Diamètre du
ballon:
tel que la vitesse verticale
- de la vapeur soit <3m/sec
- des condensats soit <0,025m/sec
pour éviter que des turbulences excessives ne génèrent des gouttelettes.
Hauteur du ballon:
1 à 1,5m
Orifice de sortie vapeur:
tel que la vitesse de la vapeur dans l'orifice soit <15m/sec
Orifice de sortie condensats:
tel que la vitesse du liquide dans l'orifice soit égal à 2m/sec
Orifice d'entrée des condensats:
de diamètre immédiatement supérieur à celui de la sortie vapeur.
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