TYPES DE VAPEUR DANS LES APPLICATIONS DE PRODUCTION DE CHALEUR

Last updated on mars 13th, 2024 at 02:48 am

Les capacités de transfert d’énergie thermique de la vapeur en font une solution idéale pour toutes sortes d’applications de production de chaleur. Nous l’utilisons dans tous les domaines, de la désinfection dans les laboratoires qui ont créé les vaccins COVID à la production d’énergie dans les centrales qui alimentent les foyers et les entreprises.

Bien que la vapeur soit largement utilisée, vous ne pouvez pas utiliser n’importe quelle vapeur pour toutes les applications. Il existe différents types de vapeur adaptés à chaque dispositif de chauffage. Cet article aborde certains des types de vapeur les plus courants dans les applications de production de chaleur.

Vapeur saturée ou surchauffée

En termes simples, il existe deux types fondamentaux de vapeur : la vapeur saturée et la vapeur surchauffée. En plus de ces deux types, il existe de nombreuses sous-catégories de vapeur pour diverses applications.

Vapeur saturée

La vapeur saturée, ou vapeur sèche, est le type le plus courant dans l’industrie. Ce type de vapeur possède d’excellentes capacités de transfert de chaleur, ce qui en fait une solution idéale pour la plupart des projets de production de chaleur. 

En plus de son coefficient de transfert de chaleur, la vapeur saturée est rapide à créer et offre un grand degré de contrôle. Elle fournit un chauffage uniforme et la température est gérée avec précision en contrôlant la pression.

Ce type de vapeur est créé en faisant bouillir de l’eau avec un chauffe-eau. La chaleur augmente jusqu’à ce qu’elle vaporise la vapeur. Cette méthode élimine l’humidité de la vapeur, d’où son nom de vapeur sèche. Le processus est simple et rentable, ce qui contribue à l’utilisation répandue de la vapeur saturée.

Vapeur surchauffée

La vapeur surchauffée est moins utilisée pour les applications de chauffage et plus pour la production de vapeur destinée à alimenter les turbines. Cette vapeur a un coefficient de transfert de chaleur plus faible, elle est donc plus limitée dans ses utilisations.

Cependant, les avantages de la vapeur surchauffée la rendent idéale pour des applications telles que les turbines à vapeur. Contrairement à la vapeur saturée, elle a une pression constante quelle que soit la température. Elle présente également une densité plus faible et peut fournir des températures plus élevées que la vapeur saturée.

Si la vapeur saturée est sèche, la vapeur surchauffée l’est encore plus. Cette nature sèche est un autre avantage pour son utilisation dans les turbines. La vapeur dans les turbines peut se refroidir au cours du processus. Toute humidité présente dans la vapeur peut alors provoquer de la condensation. Lorsque des gouttes d’eau se forment, elles volent à grande vitesse et peuvent causer des dommages. Cela peut également entraîner l’érosion des aubes de la turbine et des émissions excessives. 

Les réchauffeurs électriques surchauffent la vapeur pour éviter la condensation dans les turbines, ce qui la rend très sèche.

Ce type de vapeur commence sous forme de vapeur saturée. Des dispositifs de chauffage hyper puissant sont ensuite utilisés pour chauffer encore plus la vapeur. De cette façon, on peut éviter d’augmenter la pression tout en créant de la vapeur à haute température.

Vapeur culinaire

Comme son nom l’indique, la vapeur culinaire est courante dans l’industrie alimentaire et des boissons. Parce qu’il crée des produits destinés à la consommation humaine, ce type de vapeur est soigneusement réglementé. Elle doit être exempte de contaminants et de corrosion. Le réchauffeur utilise des matériaux en acier inoxydable, et la vapeur doit passer par un système de filtration. De plus, ils utilisent généralement des inhibiteurs de corrosion.

Bien que le FDA (Agence américaine des produits alimentaires et pharmaceutiques) réglemente la qualité de la vapeur culinaire, elle est toujours distincte de la vapeur pure et propre. En outre, la production de vapeur culinaire est moins coûteuse que celle de vapeur pure.

Vapeur filtrée

Comme pour la vapeur culinaire, la vapeur filtrée doit passer par un système de filtration. Celui-ci comprend un filtre et une crépine qui éliminent la condensation ainsi que toutes sortes de contaminants et d’impuretés qui peuvent entrer dans le système.

Ce type de vapeur est principalement utilisé pour la stérilisation. La rigueur de la réglementation et les articles à stériliser déterminent si de la vapeur filtrée, propre ou pure est nécessaire.

Vapeur pure

Les réchauffeurs électriques d’eau d’alimentation et de chaudière de haute qualité sont utilisés pour générer de la vapeur pure. La vapeur pure présente le degré de pureté le plus élevé pour la vapeur et est utilisée pour les conditions les plus sensibles et stériles. Par exemple, tous les produits injectables nécessitent de la vapeur pure pour leur stérilisation dans l’industrie pharmaceutique.

La production de vapeur pure exige une sélection minutieuse des matériaux. L’eau d’alimentation doit être doublement osmosée et la chaudière doit être en acier inoxydable pour éviter les impuretés. La vapeur pure n’est utilisée que lorsque cela est nécessaire en raison de son coût de production plus élevé.

Vapeur propre

La vapeur propre est similaire à la vapeur pure mais nécessite un degré de pureté légèrement inférieur. L’eau d’alimentation peut être de l’eau déminéralisée ou osmosée, mais une chaudière en acier inoxydable est toujours nécessaire. 

Moins chère que la vapeur pure, elle constitue une solution économique lorsqu’un degré de pureté moindre est requis. Elle est encore utilisée pour la stérilisation dans les secteurs pharmaceutique et biotechnologique, mais uniquement pour les produits non injectables et les processus qui ne nécessitent pas une réglementation stricte en matière d’endotoxines.

Vapeur utilitaire

La vapeur utilitaire provient d’une chaudière classique. Elle est moins chère à produire et représente la majeure partie de la vapeur saturée que nous utilisons. Également appelée vapeur d’usine, elle peut être utilisée pour créer d’autres types de vapeur. Par exemple, la vapeur filtrée commence souvent par de la vapeur de service, qui passe ensuite par un filtre et une crépine.

Différents types d’eau sont utilisés pour produire de la vapeur d’usine en fonction de son utilisation finale. Néanmoins, la vapeur utilitaire n’est pas utilisée dans les milieux pharmaceutiques ou médicaux.

La vapeur instantanée

La vapeur instantanée est une vapeur utilitaire produite par une méthode spécifique. Elle utilise une haute pression et des températures élevées pour générer/décharger rapidement de la vapeur. D’où le nom de vapeur instantanée. Bien que sa méthode de création soit différente, son utilisation et sa qualité sont les mêmes que celles de la vapeur utilitaire.

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