Le condenseur partiel

Beschrijving

Condensation de l’air

Dans les processus où l’énergie thermique est nécessaire pour augmenter la température d’un produit, la vapeur d’eau est le vecteur d’énergie idéal. La vapeur est facilement disponible, inoffensive, respectueuse de l’environnement, facile à contrôler et assure un excellent transfert de chaleur.

La vapeur peut être produite à l’aide d’une chaudière à vapeur, mais elle est souvent aussi un sous-produit, comme c’est le cas dans les évaporateurs et divers procédés de séchage dans les industries sucrière et papetière. La réutilisation de ces « flux de déchets » est bien sûr très rentable sur le plan économique et durable sur le plan environnemental.

« Il y a un peu d’air dans la vapeur, est-ce que ça a de l’importance ? »

Et voilà, ça marche !

Alors que la vapeur d’eau pure reste à la même température tout au long du processus de chauffage, une vapeur contenant des gaz non condensables (comme l’air) voit sa température baisser. L’interaction entre les molécules d’eau et les molécules d’air ralentit la condensation de l’eau. De plus, la concentration des gaz non condensables dans la vapeur augmente progressivement au cours du processus de chauffage, ce qui fait baisser la température de condensation. Au lieu d’une température de condensation fixe, on observe désormais un intervalle de condensation. La température finale peut être inférieure de plusieurs dizaines de degrés.

L’échangeur à tubes ci-dessous a été dimensionné pour une vapeur composée de 99,2 % d’H₂O, 0,3 % d’O₂ et 0,5 % de N₂. La concentration en gaz non condensables était faible, mais les conditions de process ont fait qu’au final, 10 % n’ont pas pu se condenser. Avec une vapeur d’eau à 100 %, cela aurait été possible.

L’échangeur de chaleur calculé mesure 3 mètres de long ; il est installé à un angle de 3° afin d’assurer un bon écoulement des condensats et dispose, pour séparer les condensats et la vapeur, d’un raccord distinct pour les condensats et la vapeur restante.