Sélection des steam traps - Équipements de cantine, transfert et stockage d'huile, équipements hospitaliers

Des tableaux de sélection et des conseils pour le choix des traps pour une gamme de processus différents sont inclus dans ce tutoriel, y compris les fours à vapeur, les réservoirs de stockage en vrac et les autoclaves.

Sélection des steam traps

Légende :

A - Meilleur choix.

B - Alternative acceptable. 1 - Avec purgeur d’air en parallèle.

2- À l’extrémité d’une jambe de refroidissement non calorifugée. Longueur minimale 1 m.

3- Utiliser des traps de traçage spéciales offrant une option d’évacuation à température fixe.

4- Si l’équipement est à régulation de température, une combinaison pompe à condensat et trap peut être nécessaire.

5- Avec capsule proche de la température de vapeur.

6- Équipé d’un disque anti-liage à l’air.

Équipements de cantine

A - Meilleur choix, B - Alternative acceptable,

1(purgeur d’air en parallèle), 2 (avec jambe de refroidissement de 1 m), 5 (capsule ‘proche de la vapeur’). Marmites de cantine

Bien que de construction similaire aux chaudières à double enveloppe de process, les marmites de cantine n’ont généralement pas le même besoin de chauffage rapide, par conséquent la pression de vapeur est généralement plus basse. Les charges de condensat seront normalement beaucoup plus faibles. Bien que l’élimination de l’air et du condensat ne soit pas aussi critique, les purgeurs d’air peuvent toujours être utiles pour réduire les temps de chauffe.

Marmites basculantes

La figure 11.6.1 montre une trap thermostatic à pression équilibrée, drainant une marmite basculante à ébullition lente. Un purgeur d’air à pression équilibrée (installé comme indiqué) accélérera l’ébullition de, par exemple, 140 litres de soupe d’environ 20 minutes. Si une cuisson plus rapide serait un avantage, un purgeur d’air doit être installé. Une bonne alternative à la trap à pression équilibrée est une trap à flotteur avec libération de verrouillage vapeur. Marmites sur piédestal La bonne façon de drainer les marmites sur piédestal est d’utiliser une trap thermostatic à pression équilibrée et un filtre. Pour un fonctionnement efficace, celui-ci doit être installé à environ 1 m de la sortie à l’extrémité de la jambe de refroidissement (figure 11.6.2). Il n’est généralement pas nécessaire d’installer un purgeur d’air sur ce type de marmite. Fours à vapeur et plaques chauffantes

La figure 11.6.3 montre une disposition idéale pour le drainage et la purge d’air des fours à vapeur. Trois caractéristiques sont essentielles :

• L’entrée de vapeur doit être drainée juste avant la vanne d’entrée par une trap thermostatic à pression équilibrée. • Chaque sortie de compartiment doit avoir une trap similaire directement sur la sortie, mais sans filtre (pour laisser le condensat huileux passer avant que la graisse ne refroidisse). • Les traps drainant les compartiments et les purgeurs d’air doivent être équipés d’éléments proches de la température de vapeur. Les fours doivent être purgés à la vapeur après la fin de la cuisson. La figure 11.6.4 montre une plaque chauffante de cuisine équipée d’un filtre de type Fig 5, accouplé directement à une trap thermostatic à pression équilibrée, une combinaison idéale pour cette application.

Transfert / Stockage d’huile

A - Meilleur choix, B - Alternative acceptable, 1 (purgeur d’air en parallèle), 2 (avec jambe de refroidissement de 1 m), 5 (capsule ‘proche de la vapeur’), 6(disque anti-liage à l’air). Réservoirs de stockage en vrac

L’huile et d’autres fluides sont stockés dans des réservoirs chauffés par des serpentinages ou d’autres formes de chauffage, seuls ou en combinaison avec des réchauffeurs de sortie, pour fournir la température appropriée au pompage. Les réchauffeurs de ligne portent la température du fioul à celle requise pour la combustion ou pour l’utilisation dans le process.

Il existe plusieurs façons de chauffer des réservoirs de stockage de petite à moyenne taille, comme avec des serpentinages (figure 11.6.5) répartis sur le fond du réservoir, ou avec des réchauffeurs à ‘baïonnette’ ou de ‘champ’ (figure 11.6.6).

Dans ces situations, un grand tube scellé aux deux extrémités est fixé à travers la paroi du réservoir. La vapeur est alimentée à l’extrémité éloignée par un tube interne et le condensat est évacué de l’extrémité la plus proche. Cependant, sur les réservoirs plus grands, l’une des méthodes les plus largement utilisées est l’installation de plusieurs réchauffeurs spéciaux alimentés par un anneau collecteur interne, comme dans les figures 11.6.7 et 11.6.8.

Avec toutes les configurations de serpentinages, il est essentiel que chaque section de tube ou chaque réchauffeur soit équipé d’une trap individuelle.

Les longs serpentinages sont sensibles aux coups de bélier, car ils accumulent le condensat sur toute leur longueur. Pour cette raison, il est logique que les serpentinages soient conçus avec une pente constante dans le sens du flux de vapeur. La trap thermostatic à flotteur moderne est équipée pour résister à des niveaux élevés de coups de bélier, mais si les symptômes sont extrêmes, une trap à seau inversé ou une trap à pression équilibrée est un bon choix. Il peut être nécessaire de calorifuger les traps thermostatic à flotteur pour les protéger contre les dommages dus au gel. La trap à seau inversé peut nécessiter un purgeur d’air séparé installé en parallèle pour éliminer l’air du serpentinage au démarrage. Batteries de réchauffeurs d’huile

Ce sont des échangeurs de chaleur à un ou plusieurs étages et doivent être traités de la même manière que les réchauffeurs de sortie. Chaque étage doit être équipé d’une trap individuelle et comme ils sont souvent installés à l’intérieur où les traps ne risquent pas de geler, les traps thermostatic à flotteur sont le meilleur choix.

Réchauffeurs de sortie

Un réchauffeur de sortie est un échangeur de chaleur à calandre et tubes installé sur le côté d’un réservoir de stockage, qui chauffe l’huile localement lorsqu’elle est pompée hors du réservoir. La régulation automatique de la température est habituelle et la figure 11.6.9 montre un régulateur Spirax Sarco à action directe avec le capteur dans la sortie d’huile, commandant une vanne dans l’alimentation en vapeur.

Le premier choix est d’utiliser une trap thermostatic à flotteur. Si elle est exposée aux intempéries, elle doit être isolée. Il est normal que le condensat soit rejeté en raison du risque de contamination par l’huile, mais si le condensat est retourné et relevé vers une conduite de retour, il n’est pas recommandé de le relever par sa propre pression, car des inondations et des coups de bélier sont probables à faible charge. Une installation pompe/trap peut être utilisée dans ces conditions. Lignes de traçage

Les lignes de traçage doivent être disposées pour descendre dans le sens du flux de vapeur et ne doivent pas dépasser 25 mètres de longueur pour les traçages de 10 mm ou 50 mètres pour toutes les tailles supérieures, chaque longueur étant drainée par une trap de traçage thermostatic à pression équilibrée ou une trap thermodynamic. Il est préférable de faire courir des traçages individuels près du fond de la ligne de produit, et lorsqu’il est nécessaire de passer les brides, cela doit être fait avec une boucle horizontale pour aider à maintenir une pente continue vers la trap. Le traçage des conduites dhuile n'est généralement pas considéré comme 'critique, et lorsque le condensat est rejeté à l’égout, une trap bimétallique ou une trap de traçage thermostatic à pression équilibrée (en mode d’évacuation à température constante) peut être utilisée. Cela économisera de l’énergie et évitera la formation de flash steam inesthétique. Cependant, si un traçage critique est considéré comme essentiel, une trap thermodynamic ou à pression équilibrée, évacuant près de la saturation de la vapeur, doit être utilisée.

Une méthode pratique pour alimenter en vapeur un grand nombre de traçages sur les lignes de process, et pour drainer le condensat de ceux-ci, consiste à utiliser des collecteurs de distribution et de récupération. Ceux-ci sont montrés à la figure 11.6.11, avec des steam traps universelles et des raccords de tuyauterie avec vannes d’isolement intégrées. Ceux-ci permettent de changer rapidement les traps sans aucun temps d’arrêt. Tuyaux à chemise

Lorsque la température du produit est critique (en raison du danger de solidification, de brûlure ou de vaporisation), la conduite de produit complète est ‘tracée’ avec une chemise de vapeur. Cette application est souvent rencontrée dans les usines de ‘soufre’.

Les tuyaux à chemise sont généralement construits en longueurs ne dépassant pas 6 m et idéalement, chaque longueur doit être équipée individuellement d’une trap de traçage thermostatic à pression équilibrée (figure 11.6.12) ou d’une trap TD.

Il est cependant tout à fait pratique de raccorder jusqu’à 4 longueurs ensemble, mais il est important de raccorder les chemises à la fois en haut et en bas (figure 11.6.13) pour que la vapeur et le condensat puissent circuler librement et indépendamment. Il est à noter, puisque de nombreux tuyaux à chemise sont exposés aux intempéries, que les corps en acier des traps thermodynamic et à pression équilibrée ne sont pas endommagés par le gel.

Équipements hospitaliers

A - Meilleur choix, B - Alternative acceptable, 5 (capsule ‘proche de la vapeur’). Le drainage et la purge d’air des stérilisateurs à vide modernes sont très importants et le fabricant fournit normalement l’équipement de piégeage nécessaire avec la machine. La figure 11.6.14 montre un autoclave alimenté en vapeur d’usine pour la chemise et en vapeur filtrée pour la chambre. La vapeur alimentant la chambre doit être sèche, un séparateur drainé par une trap thermostatic à flotteur doit donc être installé sur la conduite de vapeur. Pour la chambre, une trap thermostatic à pression équilibrée avec capsule proche de la température de vapeur peut être utilisée avec succès. Sur les grandes unités, une trap thermostatic à flotteur peut être nécessaire. Un filtre pour protéger la trap est important, car il capturera tout matériau fibreux ou verre brisé. Si l’entrée de vapeur de la chemise est en bas ou à une extrémité, un purgeur d’air en haut ou à l’extrémité opposée donnera un meilleur chauffage. La chemise peut être drainée par une unité trap-filtre thermostatic à pression équilibrée.

Sur les nouveaux systèmes, il y a une exigence croissante d’utiliser des tuyauteries et raccords entièrement en acier inoxydable pour se conformer aux normes européennes et internationales. Dans de nombreux cas, cela nécessitera l’utilisation de traps en acier inoxydable 316L.