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Chaudières. Bilans et dimensionnementArticle de référence | Réf : BE8731 v1
Auteur(s) : Markus HAIDER, Philippe SEGUIN
Date de publication : 10 oct. 2012
Relu et validé le 10 oct. 2019
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L'importance de la circulation eau/vapeur est mentionnée dans le dossier [BE 8 730]. Les phénomènes physiques en jeu sont résumés pour ensuite discuter des différents systèmes. Les trois types de circulation : circulation naturelle, assistée par pompe et forcée font appel aux mêmes phénomènes physiques qui se différencient par leurs domaines d'application.
Au cours de l'évolution du fluide chauffé à l'intérieur d'un tube, on peut distinguer quatre zones (figure 18).
Dans la zone I, l'eau s'échauffe ; le coefficient d'échange avec la paroi dépend de la vitesse de l'eau dans le tube.
Dans la zone II, l'eau est arrivée à la température de saturation, l'excédent de chaleur transmis provoque l'évaporation, avec apparition de bulles de vapeur sur la paroi interne et détachement périodique de celles-ci. Ce régime de formation de vapeur est généralement désigné par le terme ébullition nucléée.
Par suite de l'agitation locale, le coefficient d'échange est supérieur à ce qu'il était dans la zone précédente, le métal du tube est très correctement refroidi, et l'objectif de l'étude de la circulation dans les chaudières à pression sous-critique est de se trouver partout dans les conditions d'ébullition nucléée.
Mais, pour une certaine valeur du flux thermique, dite flux critique, la densité des bulles de vapeur devient telle que celles-ci interfèrent et qu'un film de vapeur instable se forme sur la paroi du tube, entraînant la diminution du coefficient d'échange et l'augmentation de l'écart de température entre le fluide et le métal.
On entre dans la zone III avec un film non continu,...
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THERMIQUE POUR L’INDUSTRIE
(1) - SCHÄFF (K.) - Entwicklung zum heutigen Wärmekraftwerk. Band I der Fachbuchreihe « Kraftwerkstechnik ». - VGB Power Tech.
(2) - KATHER (A.), KESSEL (W.), BRÜGGEMANN (H.) - Entwicklung und Betriebserfahrungen mit Schmelzfeuerungen. - VGB Kraftwerkstechnik, Heft 8, S.707/14 (1995).
(3) - IDEL‘CHIK (I.E.) - Handbook of hydraulic resistance coefficients of local resistance and of friction. - NTIS_AEG-TR-6630 (1960).
(4) - SPIEGEL (W.) et al - Dynamische chlorinduzierte Hochtemperaturkorrosion von Verdampfer- und Überhitzerbauteilen aufgrund spezieller Belagsentwicklungen. - Basé sur des essais dans l'usine d'incinération d'ordures menagères de Düsseldorf, Flingern, mai 2005.
(5) - DOLEZAL (R.) - Dampferzeugung : Verbrennung, Feuerung, Dampferzeuger. - Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York (1990).
(6)...
Chaudières. Bilans et dimensionnement.
Chaudières de puissances à déchets, à biomasse et de récupération.
KED PPSD (calcul chaudière) http:// www.ked.de
NOWA (circulation eau-vapeur) http://www.iet.tuwien.ac.at
ASPEN PLUS® (cycles thermiques, réactions) http:// www.aspentech.com
IPSE PRO (cycles thermiques, réactions) http:// www.simtechnology.com
EBSILON®PROFESSIONAL (cycles thermiques, réactions) http://www.steag-systemtechnologies.com
APROS (simulations dynamiques) http://www.apros.fi
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