Calculer la surchauffe post détente

[invite0f8f4f95]

Bonjour,

savez vous comment calculer la surchauffe de la vapeur saturée à 7bars abs détendue à 3bars abs?
(la vapeur est sensée sortie à 3 bars 133.5°C)
Débit : 450 kg/h
DN : 65


Merci d'avance
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[invite2313209787891133]

Bonjour

Ce n'est pas très compliqué à calculer : La vapeur passe de 7b à 3b, mais elle conserve la même enthalpie.
Sur cette table : http://www.thermexcel.com/french/tables/vap_eau.htm
tu as l'enthalpie de la vapeur saturée à 7b = 2761.98 et celle à 3b = 2724.66.
La différence (37.32) correspond à la différence de température entre la vapeur saturée à 3b et sa surchauffe. connaissant la chaleur spécifique de la vapeur dans cette plage (environ 2.2) on en déduit une surchauffe de 37.32/2.2 = 16.96°C, soit une température de 16.96 + 133.54 = 150.5°C

[invite0f8f4f95]

Merci pour ta réponse.

Mais comme c'est une vapeur saturée, elle contient des gouttelette d'eau, cette énergie sert aussi partiellement à évaporer l'eau j'imagine.
Si je calcule :

et un de vapeur à 450 [kg]
La différence d'enthalpie 37.22 * 450 = 16794 kj/h

avec la chaleur latente 2163.22 [kj/kg]
16794/2163.22 = 7.8 kg/h = 2.2 mL/s qui correspond à 1.8% d'eau.

Est ce que c'est possible ? Et dans quel cas utilise t on un désurchauffeur?

[invite2313209787891133]

Oui il y a des petites gouttes d'eau dans la vapeur, mais elles sont marginales sauf si tu as un fort primage dans la chaudière, mais ce n'est pas un fonctionnement normal. Une vapeur saturée ne signifie pas qu'elle contient de l'eau, mais qu'elle est à la limite de la condensation.
Ceci dit peut être que ton fonctionnement est particulier, d'où provient cette vapeur ? peut tu mesurer la température après détente ?
En tout cas si il y avait 1.8% d'eau dans la vapeur les conduites seraient rapidement corrodées (à moins que la vitesse de passage soit très faible).

En principe on dé-surchauffe pour améliorer l'échange dans un échangeur, car le coefficient d'échange est très différent entre de la vapeur surchauffée et saturée (il y a un rapport de l'ordre de 100 à 1000)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0f8f4f95]

En fait je pensais que sortie chaudière la vapeur n'est pas totalement sèche donc gouttelettes, mais aussi à la formation d'eau à cause de la déperdition, après 80m de parcours.
Ce que j'avais pas vu c'est qu'on a un dispositif pour enlever les condensats avant détendeur.


Je vais mesurer la température, merci de m'avoir fait penser.

Oui, il y a une grande différence de coefficient d'échange thermique. C'est ce que je cherche à calculer, en déduire la nécessité ou pas d'un dé-surchauffeur.
Pour une détente si faible, mon petit doigt me qu'on a pas besoin

[invite2313209787891133]

En effet on équipe les lignes de vapeur de purgeur, mais leur rôle n'est pas de faire partir les gouttelettes (avec la vitesse de passage de la vapeur elles ne peuvent pas s'accumuler sur un point bas) mais d’empêcher toute la conduite de se remplir d'eau lorsqu'il n'y a pas de vapeur soutirée.

Pour ce qui est des déperditions : Il peut se produire une condensation en effet, mais celle ci reste assez faible, sauf si la conduite n'est pas calorifugée (si c'est le cas il faut le faire).
Dans tous les cas tu as vu juste, avec une surchauffe aussi faible il est inutile de désurchauffer pour céder son énergie sur un échangeur.

[invite2313209787891133]

J'ai fais un petit calcul, si la conduite est isolée avec 10cm de laine de roche (isolation classique sur une conduite vapeur) tu sera vers 140°C après détente.

[invite0f8f4f95]

La vapeur (7 bars) sort de la chaudière 80m pour atteindre le détendeur.
Voici mon calcul de déperdition.

Riso = ln(Re/Ri)/2.PI.Lambda.L
Riso = ln((71.4+2*50)/71.4)/2.PI*80*0.538
Riso = 4.47*E-2 [k/w]

Rcon = 1/h.S = 1/h.L.c = 1 / 5 * 80 * 0.538
Rcon = 4.65*E-3 [k/w]

Rtotal = 4.93*E-2 [k/w]

Pdéper = DT/Rtotal = 150 / 4.93*E-2 = 3042 [w]
Q = Pdéper / Cl = 3.84 / 2163 = 1.38 mL.


Je trouve 1.38 mL d'eau dans la vapeur entrée détendeur, si elle n'est pas enlevée par la purge.
Nous avons 5cm de calorifuge au lieu de 10.


Si la détente évapore tout ça, la vapeur se chauffe de 6.5°C, tiens on trouve la même température 140°C ...
Ce que j'essaye de prouver c'est par exemple une vapeur à 140°C ne va pas bouleverser l'échange thermique, mais il faut encore des preuves.