Sélection des steam traps - Conduites principales de vapeur, réservoirs et cuves, pressure reducing valves

Des tableaux de sélection et des conseils pour le choix des traps pour différents types de conduites principales de vapeur, collecteurs et prises sont inclus dans ce tutoriel, ainsi que les cuves de process et les stations de pressure reducing valve.

Conduites principales de vapeur

Conduites principales de vapeur Les conduites principales de vapeur transportent des gouttelettes d’eau en suspension dans la vapeur, ainsi qu’une couche de condensat et d’air sur la paroi du tube. L’air et l’eau doivent être éliminés pour un rendement maximal de l’installation.

Les steam traps doivent évacuer dans des lignes de condensat de taille adéquate, descendant vers un récepteur ventilé. Comme les lignes de retour de condensat longent souvent les conduites principales de vapeur, il est tentant d’y connecter les évacuations des traps drainant la conduite principale. Si les retours de condensat sont submergés, ce qui est souvent le cas, des coups de bélier sévères en résulteront. C’est indésirable si les traps sont du type à évacuation par impulsion, et la pratique d’évacuer dans des lignes submergées doit être évitée pour prévenir les coups de bélier.

Les charges de condensat associées au drainage des conduites principales sont relativement faibles, donc une trap thermodynamic à faible capacité est plus adaptée. Les traps thermodynamic sont très robustes et offrent une longue durée de vie et un fonctionnement efficace dans des conditions exposées. Sections horizontales

Les sections horizontales ne doivent pas être drainées par une petite connexion de tuyau dans le fond du tube. Utilisez une poche de taille appropriée dans laquelle le condensat en mouvement rapide peut tomber - comme le montre la figure 11.11.1. Dimensions des poches de drainage

Les dimensions typiques recommandées des poches de drainage, par rapport aux tailles de conduites principales de vapeur, sont données dans le tableau 11.11.1. Séparateurs

Les séparateurs sont normalement installés à la taille de la conduite. Un séparateur éliminera les gouttelettes en suspension ainsi que la couche de condensat et fournira une vapeur plus sèche pour le chauffage et les processus (figure 11.11.2). Comme il est essentiel d’évacuer le condensat dès sa formation, le premier choix est une trap thermostatic à flotteur. Alternativement, la trap à seau inversé pourrait être utilisée avec un purgeur d’air séparé comme dans la figure 11.11.4. La troisième alternative, la trap thermodynamic, est idéale pour les conduites principales extérieures dans des conditions exposées, car elle ne sera pas endommagée par le gel. Drainage des collecteurs de vapeur

Les collecteurs de vapeur doivent être drainés de manière similaire aux conduites principales de vapeur, avec une poche placée de manière appropriée le long du fond du collecteur. Une légère pente vers l’extrémité qui abrite la poche de drainage facilite le drainage. Les collecteurs de plus de 5 m peuvent bénéficier d’une poche de drainage à chaque extrémité. Les traps à flotteur sont les mieux adaptées pour gérer les charges de condensat fluctuantes. Si les collecteurs situés près des chaudières sont sujets à l’entraînement, les traps thermodynamic avec disques anti-liage à l’air sont de bonnes alternatives.

Remarque : La poche de drainage doit être dimensionnée selon le tableau 11.11.1. Le diamètre du collecteur de distribution doit être dimensionné sur une vitesse de vapeur de 10-15 m/s, pour la charge maximale de vapeur entrante. Extrémités terminales

Les extrémités terminales ou ‘mortes’ sont intrinsèquement plus sensibles aux coups de bélier que les sections horizontales en raison de leur position dans la tuyauterie. L’air aura également tendance à s’accumuler à ces positions au démarrage car la vapeur poussera tout l’air sur son chemin vers le point le plus éloigné du système. Il est donc judicieux de positionner une steam trap et un purgeur d’air ici.

Un ‘T’, montré à la figure 11.11.4, aidera à dissiper les forces mécaniques causées par les coups de bélier, aidant ainsi à protéger la trap et le purgeur contre les dommages mécaniques, tout en offrant un moyen simple de les installer.

La meilleure trap pour cela est le type thermodynamic en raison de sa conception robuste, mais une bonne alternative est une trap à seau inversé si celle-ci est préférée. Les deux nécessiteront un purgeur d’air, pour les raisons mentionnées ci-dessus.Purge d’air

La purge de l’extrémité de la conduite principale, comme le montre la figure 11.11.4, fournira un chauffage plus rapide et une production plus rapide - plus de détails sont donnés dans le module 11.12, ‘Théorie de la purge d’air’. Sur une longue conduite principale, ou une conduite démarrée quotidiennement, il peut également être nécessaire d’installer des purgeurs d’air à certains points de drainage intermédiaires. L’évacuation d’un purgeur d’air ne doit pas être connectée à une ligne de retour de condensat submergée (car des coups de bélier peuvent en résulter), ni à une ligne transportant du condensat sous-refroidi (car cela peut favoriser la corrosion de la tuyauterie). Conduites de dérivation vers les processus

Un transfert de chaleur optimal sera obtenu de tout processus lorsqu’il est alimenté en vapeur sèche. La ligne de dérivation doit être prise en haut de la conduite principale, et lorsqu’elle est relativement longue ou sinueuse, la ligne doit être bien isolée et équipée d’un petit séparateur et d’un ensemble trap avant l’entrée de l’installation.

La figure 11.11.2 montre la disposition où le séparateur est drainé par une trap thermostatic à flotteur.

Tout processus ayant une alimentation en vapeur à régulation de température bénéficierait d’avoir un ensemble trap de drainage situé immédiatement avant la vanne de régulation. Cela drainera la ligne de condensat lorsque la vanne de régulation est fermée, prévenant les dommages dus aux coups de bélier et l’érosion du siège de vanne par la vapeur humide à l’ouverture. Les bénéfices ultimes sont d’augmenter la durée de vie et la performance de la vanne et du processus. Encore une fois, s’il y a un risque de vapeur humide à l’extrémité de la ligne de dérivation, il est préférable d’installer un séparateur.

Réservoirs et cuves

Cuves de process (tuyau de sortie montant) La figure 11.11.5 est très importante. Un serpentinage dans une cuve de solution de process doit avoir une pente et se terminer par un joint en ‘U’ si la sortie monte. Le tuyau montant doit être de petit diamètre. En plaçant un petit tube jusqu’au fond du joint et en fermant le tube en haut avec un raccord pratique, le verrouillage vapeur est empêché. La steam trap peut être du type thermostatic à flotteur, thermodynamic ou à pression équilibrée. Une trap thermodynamic peut parfois s’avérer utile dans le cas de certaines solutions corrosives si le serpentinage fuit, car elle est moins affectée par la corrosion que les autres types. S’il y a un risque de contamination du condensat par le contenu du réservoir, laissez le condensat s’écouler à l’égout. Tout condensat provenant de solutions corrosives doit être soigneusement éliminé, en particulier s’il y a un risque que le contenu du réservoir puisse contaminer le système de vapeur et de condensat. Un coupe-vide doit être installé du côté de l’entrée de vapeur du serpentinage si le contenu du réservoir est corrosif, pour éliminer la possibilité que la solution corrosive soit aspirée dans l’alimentation en vapeur.

Pressure Reducing Valves

Lorsqu’il y a une possibilité que la tuyauterie en aval des vannes de réduction puisse être coupée pendant le fonctionnement normal, un point de drainage doit être prévu pour évacuer tout condensat formé pendant cette période. Cela maintient la tuyauterie en aval exempte d’eau et protège la vanne de réduction contre le remplissage d’eau et le ‘blocage’. Les traps à flotteur évacuent le condensat en continu et ne perturbent pas la pression dans la conduite lors de l’évacuation.