Bonjour à tous,
je suis actuellement entrain de réaliser un stage dans un scierie. La scierie possède 10 cellules de séchage pour sécher ses bois.
Je dois travailler sur l'étude de consommation de vapeur des ces cellules.
La vapeur provient d'une chaudière à vapeur qui possède 2 réseaux de pression pour alimenter les cellules, 5,5 bar et 11 bar. Existe-t-il une formule pour calculer la consommation de vapeur ?
Existe-t-il une relation entre kWh et tonnes de vapeur ?
Cordialement
oui ! c'est la chaleur de vaporisation de l'eau !
elle n'est pas donné en kwh par tonne , mais en calorie/kg ... ou en joule/kg ... mais ça peut se convertir en kwh/tonne
Bonjour,
et comment faire cela ?
dans le vocabulaire moderne on l'appelle
Enthalpie de vaporisation = 2 264,76 kJ/kg
1kWh = 3600 kJ
2 264,76kJ/kg / 3600 = 0,6291 kWh/kg
ou 629 kWh/tonnes
Bonjour
Le problème ne se résume pas seulement à une enthalpie de vaporisation...Je suis toujours impressionné par le nombre de personnes sur ce forum qui répondent à coté de la plaque, sans véritable connaissance du problème posé.
De quelles données disposes-tu, et quelles sont celles que tu veux obtenir ?
Bonjour,
merci de l´attention portée a ce message.
Alors, la scierie dispose de 10 cellules de séchages de bois de capacité de 100m3 chacune. La chaleur est apportée par une chaudière à vapeur qui fournit deux réseaux, un réseau avec une pression a 5,5 bar et un réseau avec une pression a 11,5 bar. Nous connaissons la consommation de vapeur par jour pour l´ensemble des 10 cellules de séchage. Cependant il n´y pas de de moyen de calculer la consommation par cellules.
Les 3 premières cellules sont alimentées par le réseau a 11,5 bar car ce sont des cellules a hautes températures, et les 7 autres avec le réseau a 5,5 bar.
Je veux calculer la consommation de vapeur dans chaque cellule: je dispose de la formule suivante:
E = V × M0 / Vs × [(Hi% - Hf%) / 100] × r
E : énergie en kWh V : volume de bois à sécher en m3
M0 / Vs : masse volumique du bois (kg/m3)
Hi : taux d´humidité du bois initial avant séchage
Hf: taux d´humidité du bois final après séchage
r: ratio de séchage = 1 dans ce cas la car le bois est du pin radiata
Cependant la valeur obtenue est en kWh, existe-t-il une relation entre cette valeur et la consommation de vapeur en tonne ?
Merci
Cette formule est probablement une approximation, car elle donne en réalité la quantité d'eau pure à évaporer en kg. Si il n'y a pas d'erreur alors il est possible qu'elle prenne grossièrement en compte les différentes pertes inhérentes au procédé utilisé.
Logiquement en séchage à l'étuve on chauffe les cellules par des double parois, et on fait circuler un courant d'air autour du bois de façon à rester autour de 90% d'hygrométrie pendant la majorité de la phase de séchage. Ce taux est ensuite diminué progressivement jusqu'à atteindre l'équilibre souhaité. Il faut donc évaporer de l'eau, mais également chauffer de l'air, d'où un ratio supérieur à la simple enthalpie de vaporisation de l'eau.
ta formule caracterise ce qui se passe dans le sechoir , que ça soit un chauffage electrique ou a vapeur ne change rien , et il n'y a pas besoin de discuter de cette question
le calcule que je t'ai proposé est aproximatif , il serai exact avec de la vapeur a basse pression a 100°
RomVi critique ma reponse mais il n'a rien donné de plus precis
a quoi servent les 11bar ! si il n'y a pas d'utilisation mecanique de la vapeur ça pourrait servir a avoir une temperature de chauffage superieure a 100° ... ça me parrait completement inutile pour un sechage a bois
si il y a un moteur a vapeur utilisant la pression et envoyant de la vapeur a 100° au sechoir mon calcul avec l'enthalpie de vaporisation a 100° redevient exact : il donne bien les kwh donné au sechoir , même si la puissance prise a la chaudiere est superieur , la difference servant a faire l'energie mecanique
J'ai expliqué pourquoi il n'était pas possible de donner une correspondance précise, si tu n'a rien compris ouvre ton propre sujet.Envoyé par chatelot16
Salut,
A mon avis l'idée c'est de produire de la vapeur "seche - non à saturation" pour chauffer le bois et pas le mouiller lorsque la vapeur se refroidit sur le bois.a quoi servent les 11bar ! si il n'y a pas d'utilisation mecanique de la vapeur ça pourrait servir a avoir une temperature de chauffage superieure a 100° ... ça me parrait completement inutile pour un sechage a bois
Des lors 10bars pour la montée en temperature et 5bars pour le sechage "long".
Pour revenir à la consommation par cellule, je pense qu'il faudrai mesurer le taux d’hygrométrie et la temperature du conduit de recyclage de la vapeur ambiante, condenser la vapeur puis peser sa masse d'eau et estimer la chaleur necessaire en provenance de la chaudiere pour extraire cette masse eau du bois.
Clin d'oeil à Chatelot qui ne me connait pas, mais dont j'ai lu de nombreux post loin d'etre stupide, au plaisir de te relire ici ca faisait longtemps!
Non ça ne marche pas, pour ça il faudrait déjà amener le bois au point de rosée (car même avec une vapeur surchauffée on va condenser de l'eau si il est froid), puis il faudrait compter avec un rendement calamiteux, car la différence d'enthalpie n'est que d'une centaine de joules par kg entre de la vapeur à 11b et 1b, soit un rendement d'environ 4% (entre la puissance injectée dans la chaudière et la puissance utile à l'évaporation).
Une fois encore avant de commenter un sujet il est toujours préférable de le connaitre un minimum...
Qu'est ce qui te dit qu'il n'y a pas un recyclage de la vapeur en sortie de cycle, du style un echangeur à contre courant?
De plus le rendement est peutetre pas terrible mais comment faire mieux? Si on met un chauffage de l'air ambiant, il faudra alors en evacuer la vapeur arrivée à saturation (on retombe sur un condenseur).
De plus la vapeur a un meilleur pouvoir de chauffage car justement dans un premier temps elle condense sur le bois froid mais lui donne au passage beaucoup de calorie.
De ce fait une vapeur seche surchauffée (= vapeur saturée à 10b detendue à Patm ) est ce qu'il ya de mieux
Et puis surtout au niveau du sechage du bois il faut que l'evaporation soit homogene sinon le bois se deforme. Il me semble que la vapeur d'eau permet cette homogeneite au contraire d'un air froid exterieur rechauffé qui s'humidifirait le long de son itiniraire dans l'etuve avant de sortir.
Je ne vois pas trop comment tu arrive à un rendement de 4%, peux tu develloper?
je n'ai jamais vu in sechoir a bois ou l'on envoie bêtement la vapeur au contact du bois ... et dans ce cas la vapeur ne serait plus a 11bar ou 5 bar , elle serait a pression atmospherique , avec une lamentable perte d'energie la ou se fait la detente
quand on fait des chauffage a vapeur , la vapeur se condense dans un radiateur qui chauffe le sechoir a bois , et l'eau condensé dans le radiateur revient a la chaudiere , sans avoir besoin de pompe car le circuit est a pression constante ... c'est utilisé dans l'industrie quand on a besoin de chauffer des truc a plaus de 100° : j'ai vu cela pour des presse de collage de contreplaqué ... mais pour secher le bois sans le degrader il faut une temperature modéré et je ne vois pas a quoi peut servir de la vapeur a forte pression
Je crois que cette notion de perte d'energie et de rendement dont vous parler n'est valable que dans un systeme de turbine là ou le but est de fournir une energie mecanique.
Mais dans notre cas il s'agit de puissance thermique acev un titre de vapeur plus ou moins seche selon a vitesse de sechage desirée. Or un detendeur soupape-ressort est consideré comme une perte de charge = perte par frotement = energie thermique rendue à la vapeur detendue
Et pourtant ça existe, et ce sont même les sécheurs les plus efficients car on ne consomme que l’énergie de vaporisation, qui égale celle de la surchauffe provoquée par la détente, mais pour le bois c'est plus compliqué car la température est trop haute à pression atmosphérique, toutefois il existe aussi des sécheurs sous vide, même si ils sont peu répandus.
En principe on travaille autour de 60°C, à 90% d'humidité, ce qui signifie que pour emporter 1kg d'eau il faut chauffer un peu moins de 8kg d'air.
Il y en a un parfois, mais il ne peut récupérer qu'une petite partie de la chaleur de l'air humide, car il n'y a pas assez de capacité thermique de l'autre coté.Qu'est ce qui te dit qu'il n'y a pas un recyclage de la vapeur en sortie de cycle, du style un echangeur à contre courant?
Et moi je crois que tu devrais t'abstenir d'insister sur un sujet que tu ne comprend pas.Je crois que cette notion de perte d'energie et de rendement dont vous parler n'est valable que dans un systeme de turbine là ou le but est de fournir une energie mecanique.
Au moins on sait de quoi on parle.En principe on travaille autour de 60°C, à 90% d'humidité, ce qui signifie que pour emporter 1kg d'eau il faut chauffer un peu moins de 8kg d'air.
Vu que l'on doit dans ces conditions chauffer de l'air - 1kj/kg/k et evaporer de l'eau à 60°c - 2358.40Kj/kg (7.650m3/kg plus leger que l'air 1m3/kg), on voit que la part energetique de l'evaporation de l'eau est preponderante dans le processus.
Il faut donc des condenseurs vapeurs placé en hauteur dans l'etuve, reffroidit par l'air exterieur dont le debit est asservi par le taux d'humidité. l'eau condensée chaude à ~50°c peut etre reinjecter dans la chaudiere.
Le savoir n'a de valeur que lorsqu'il partagé, cordialement.
Il y en a un parfois, mais il ne peut récupérer qu'une petite partie de la chaleur de l'air humide, car il n'y a pas assez de capacité thermique de l'autre coté.
Et moi je crois que tu devrais t'abstenir d'insister sur un sujet que tu ne comprend pas.
