Chaudière et échange de chaleur

[Papaid]

Bonjour

J'ai un doute sur ce problème, pourais je avoir un avis :

Une chaudière à bois produit de la vapeur surchauffée à 158°C. Cette vapeur d'eau passe dans un échangeur et se condense sous 2,5 bars. L'échangeur est situé dans une bâche alimentaire qui est à 110°C et qui produit de l'eau vapeur à 150°C.
1. Combien d'eau à 150°C fabrique-t-on avec 1 kg de vapeur issue de la chaudière ?
2. Vérifier la cohérence du résultat.
Données : Cp eau vap = 1,92 kJ·kg⁻¹·K⁻¹, Cp eau liq = 4,18 kJ·kg⁻¹·K⁻¹, L0 = 2 500 kJ·kg⁻¹

Voici ma réponse

Chaleur perdue par la vapeur de la chaudière :
Q1 = mCp eau vap (110-158) = 1,92 x (110 – 158) = - 99,84 kJ
Q2 = mCp eau vap (0 – 110) = - 1,92 x 110 = - 211,2 kJ
Q3 = - mL0 = - 2500 kJ
Q4 = mCp eau liq (158 – 0) = 4,18 x (110) = 459,8 kJ

Q = - 2351,24 kj

1er principe :

Q + Q’ = 0

Q + mCp eau liquide (150 – 110) = m x 5,18 x 40 par contre je ne sais pas si l'eau est bien à 110 sous la bache et sous forme de vapeur...

Donc m = 2351,24 / 207,2 = 11,34 kg
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[gts2]

Bonjour,

dans Q4 faute de frappe 158 corrigée ensuite en 110.
Vous n'avez pas de tables de l'eau ? Cela éviterait ces allers-retours à 0°C.

Pour la bâche, l'eau est sous forme liquide dans Q' il faut donc prendre en compte le changement d'état.

[Papaid]

Merci, si je ne me suis pas trompé , je trouve 1,14 kg, c'est pas beaucoup non ?

[gts2]

C'est cohérent : dans un cas variation de température 48°C et condensation ; dans l'autre évaporation et variation de température 40°C : il est donc normal de trouver une quantité équivalente des deux côtés.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Papaid]

D'accord je vois.
Merci

[RF13011]

Bonjour,

J'arrive tardivement sur le forum. Désolé !

J'ai effectué les calculs avec un logiciel de calculs thermodynamiques et je trouve que 1 kg de vapeur condensée permet
de chauffer environ 14 kg d'eau de 110 à 150 °C.

Je joins le tableau récapitulatif des calculs.

A votre disposition pour d'éventuels renseignements complémentaires.

Cordialement.

[gts2]

Bonjour,

Remarque : le texte dit "produit de l'eau vapeur à 150°C."

[RF13011]

Bonjour,

Effectivement, si à 150 °C l'eau est à l'état de vapeur, alors la quantité produite, 0,98 kg, est de l'ordre de grandeur de celle proposée par Papaid.