- 02.21.17.75.78
- [email protected]
La bâche alimentaire, souvent sous-estimée dans une chaufferie, est un élément central pour le cycle vapeur. Elle agit comme un réservoir intermédiaire qui stocke et conditionne l'eau avant son entrée dans la chaudière. Elle préchauffe l'eau, régule son niveau et sa température, et élimine les impuretés et les gaz dissous. Ce processus protège la chaudière contre les chocs thermiques et optimise son fonctionnement.
L'intégration d'une bâche alimentaire performante est l'un des leviers les plus rapides pour réduire vos coûts opérationnels, agissant directement sur le rendement énergétique et la consommation d'eau.
La bâche alimentaire remplit plusieurs fonctions essentielles :
Nos bâches alimentaires sont des réservoirs en forme cylindrique horizontale ou verticale, réalisées en tôle d’acier au carbone ou inoxydable d’au moins 4 mm d’épaisseur. Elle sont montées en option sur socles en acier et livrées en standard avec le robinet à flotteur pour la régulation de niveau et le couvercle amovible.
La bâche alimentaire centralise 4 fonctions :
La température doit être de 85°c minimum (requis pour toutes les chaudières vapeur modernes) ce qui permets un dégazage partiel.
Enfin la hauteur d’installation doit être au minimum adapté au NPSH de pompe multicellulaire de la chaudière.
Schéma d'une bâche alimentaire dégazeur typique
Une des causes principales de corrosion des corps de chauffe, des tubulures vapeur et condensats est la présence d’oxygène dissous dans l’eau d’alimentation. Il est essentiel d’ôter cet oxygène avant d’entrer dans la chaudière pour éviter une corrosion rapide. Si la température de l’eau d’alimentation est augmentée, le taux d’oxygène dissous en sera diminué.
Le dégazeur thermique utilise la chaleur pour éliminer les gaz dissous, notamment l'oxygène et le dioxyde de carbone, contenue dans l'eau alimentaire des chaudières. L'eau est chauffée à une température où les gaz dissous perdent leur solubilité et sont libérés dans l'atmosphère. Le processus se fait généralement sous pression dans une colonne où l'eau est exposée à une surface étendue, facilitant le dégagement des gaz.
Le dégazage de l'eau peut être fait sous forme chimique ou thermique.
Le réactif utilisé pour extraire l'oxygène est l'hydrazine (N2H4) :N2H4 + 02 --> 2 H2O + N2L'excédent d'hydrazine se décompose quant à lui dans la chaudière en azote et en ammoniac :3 N2 H4 --> 4 NH3 + N2L'ammoniac emporté par la vapeur contribue à relever le pH des condensats, et se combine avec le gaz carbonique pour produire du bicarbonate d'ammoniac. En cas de dégazage chimique, il faut proscrire l'utilisation du cuivre dans le réseau de retour des condensats. L'utilisation du dégazage chimique est limitée aux installations de petite taille, ou encore comme complément à un dégazage thermique.
D'après la loi de Henry, la solubilité d'un gaz est proportionnelle à sa pression partielle dans la phase gazeuse, le coefficient de proportionnalité φ étant fonction de la température. Dans le cas de l'oxygène, φ passe par un minimum autour de 100 °C, et varie peu entre 75 et 125 °C. Le dégazage est assuré en portant à ébullition l'eau alimentaire, ce qui permet de diminuer la pression partielle de O2 et CO2. Les gaz libérés sont alors rejetés dans l'atmosphère, soit par décharge à travers un évent si la pression du dégazeur est supérieure à la pression atmosphérique, soit par extraction par une pompe à vide si elle est inférieure.
Le principal inconvénient du dégazage à dépression est qu'en cas de fuite, il y a entrée d'air, ce qui est exactement contraire au but recherché. C'est pourquoi les dégazeurs opèrent généralement en légère surpression, à des températures voisines de 110 à 120 °C, et pouvant aller jusqu'à 150 °C. La température de retour des condensats étant comprise entre 50 et 80 °C, il est alors nécessaire d'apporter un complément de chaleur à la bâche alimentaire. En sortie de dégazeur, la teneur en oxygène de l'eau alimentaire est comprise entre 0,007 et 0,02 mg/l.
Cet appareil est constitué de 2 éléments chaudronnés : une bâche de stockage dite «bâche alimentaire chaudière» et d’une tour de dégazage surmontant la bâche. Le volume de la bâche représente environ 20mn d’autonomie de l’eau d’alimentation de la chaudière. L’eau alimentaire est constituée de l’eau d’appoint et des retours condensats.
L’utilisation de la vapeur permet de remplir les 2 fonctions nécessaires à une bonne élimination de l’oxygène dissous dans l’eau : l’élévation de la température ainsi que la mise en pression des enceintes sous ciel (ou atmosphère) de vapeur donc pauvre en oxygène. La vapeur est introduite en bas de la tour de dégazage, tandis que l’eau est pulvérisée en partie haute de la tour. L’eau pulvérisée en descendant traverse le garnissage constitué d’anneaux en acier inoxydable. Le garnissage participe encore à l’éclatement de l’eau en fines goutes, augmentant ainsi la surface d’échange.
Le balayage de la vapeur à contre sens du flux des goulettes d’eau permet de remplir les conditions optimales de dégazage comme décrit plus haut : le réchauffage de l’eau et l’appauvrissement de l’atmosphère ambiant en oxygène (lois d’Henry et de Winkler). Dans ces systèmes de tour à garnissage, la teneur résiduelle d’oxygène est inférieure à 10 ppb.
Il est à noter, qu’une grande partie de la vapeur utilisée va se condenser et participera à l’eau alimentaire de la chaudière. Ces condensats produits par la vapeur sont considérés comme purs, ils viennent en déduction au débit d’eau d’appoint requis. Ils participent également à l’abaissement de la salinité de l’eau d’alimentation de la chaudière.
La tour de dégazage possède en partie supérieure un orifice calibré (robinet de réglage ou diaphragme) qui permet d’éliminer la petite partie de la vapeur de balayage qui n’aura pas été condensée, et de garder le dégazeur sous pression. Ce flux de vapeur est désigné par le terme : « les incondensables ».
Une tuyauterie d’équilibrage interne ou externe permet de garantir des pressions identiques entre bâche et tour. Il est équipé d’une garde hydraulique qui peut servir de trop plein hydraulique et qui permet garantir un fonctionnement à une pression inférieure 0,5b abs.
Tous les dégazeurs sont installés en charge sur pompes alimentaire de la chaudière, via une charpente métallique, ou un plancher surélevé.
Le retour des condensats à la bâche constitue l’une des économie d’énergie potentielle la plus importante à réaliser dans une chaufferie. Le condensat retourné est pour ainsi dire de l’eau pure ; cela économise donc non seulement les coûts de l’eau mais également du traitement chimique, et réduit les pertes associées à la purge de la chaudière.
Voici les principaux avantages liés à l'utilisation d'une bâche alimentaire dégazeur :
Nous proposons deux types de dégazeur thermique, les dégazeurs sous pression de vapeur à 0,5 bar maximum dit à ruissellement (dôme) et les dégazeurs de vapeur à pulvérisation. Les performances du premier permettent d’atteindre le dégazage totale avec des taux de O² et Co2 < à 0.02mg/l. Le dégazeur à pulvérisation est réservé pour des débit jusqu’à 10t/h. Au-delà de cette puissance le dégazeur avec ruissellement sous pression doit être envisagé pour des questions économiques et techniques. Le dôme est construit en inox avec garnissage adapté au débit d’eau neuve et de condensats, celui-ci est designé en fonction des données d’entrée de votre chaufferie. Il est isolé avec 100mm de laine de roche avec une densité de 85kg/m3.
Les fonctions de réchauffage et de niveaux sont pilotés par un automate avec IHM (en option) et capteur de delta P. Notre conception permet l’utilisation de la vapeur issue de la production chaudière sans détente vapeur primaire ce qui permets de baisser les couts d’installation et de maintenance.
La bâche alimentaire atmosphérique est réservée pour les chaudière de moins de 4t/h de vapeur, au-delà de cette puissance la bâche sous pression doit être envisagé pour des questions économiques et techniques. La bâche doit être calorifugé, et réchauffée à la vapeur afin d’être en température dès la mise en production vapeur. L’injection des produit de conditionnent d’eau doit se faire dans le plan d’eau et l‘asservissement se fait en fonction des débits d’eau neuve ou de condensats.
La bâche dégazante Degrémont® est conçue pour fonctionner à des pressions supérieures ou égales à 0,3 bar et elle permet de traiter des débits d’eau froide allant de 20 m3·h-1 à 600 m3·h-1. Cet appareil horizontal comporte trois compartiments :
L’eau et la vapeur sont admises dans la bâche dégazante, par l’intermédiaire de vannes régulatrices (7 et 8), respectivement actionnées par le niveau d’eau dans l’appareil et par la pression de la phase vapeur de l’enceinte.
Cet appareil peut accepter des variations de débit assez importantes (facteur 1 à 5 suivant l’application) et permet d’obtenir une très faible concentration en oxygène dans l’eau dégazée (inférieure ou égale à 100 mg · L-1).
Les bâches dégazantes sont de moins en moins utilisées car elles ne permettent pas d’obtenir des résiduels d’O2 en relation avec les exigences actuelles des constructeurs de chaudières ou de turbines. En effet, ce type d’appareil possède un temps de contact très faible eau vapeur dans la zone de rebouillage et il n’y a pas de garnissage.
Pour mémoire : Le réchauffement d’un m3 d’eau de 15 à 105° C (cas des dégazeurs fonctionnant à 0,3 barg) nécessite un apport de 90 000 KCal soit 161 kg de vapeur saturée à 10bar abs, et donc, 160 litres d’eau pure une fois condensée.
Détail du Calcul :
Rappel : 1Cal = énergie nécessaire pour élever 1 g d’eau de 1°C
tags: #bache #alimentaire #degazeur #fonctionnement
Vrac zéro déchet et Primeurs de saison au plus proche de chez vous à Thorigné-Fouillard près de rennes en Ille et Vilaine 32
© 2021 - Du bocal à l'assiette - Tous droits réservés / création web : 6cyic
