dégazeur à garnissage

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Cet appareil (photo 7) est constitué de 2 éléments chaudronnés : une bâche de stockage dite «bâche alimentaire chaudière» et d’une tour de dégazage surmontant la bâche.

Le volume de la bâche représente environ 20mn d’autonomie de l’eau d’alimentation de la chaudière.

Rappel : L’eau alimentaire est constituée de l’eau d’appoint et des retours condensats.

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Photo 6. Installation à Papeterie d’Essonne à Corbeil début des années 90

L’utilisation de la vapeur permet de remplir les 2 fonctions nécessaires à une bonne élimination de l’oxygène dissous dans l’eau : l’élévation de la température ainsi que la mise en pression des enceintes sous ciel (ou atmosphère) de vapeur donc pauvre en oxygène.

La vapeur est introduite en bas de la tour de dégazage, tandis que l’eau est pulvérisée en partie haute de la tour. L’eau pulvérisée en descendant traverse le garnissage constitué d’anneaux en acier inoxydable. Le garnissage participe encore à l’éclatement de l’eau en fines goutes, augmentant ainsi la surface d’échange. Le balayage de la vapeur à contre sens du flux des goulettes d’eau permet de remplir les conditions optimales de dégazage comme décrit plus haut : le réchauffage de l’eau et l’appauvrissement de l’atmosphère ambiant en oxygène (lois d’Henry et de Winkler). Dans ces systèmes de tour à garnissage, la teneur résiduelle d’oxygène est inférieure à 10 ppb.

Il est à noter, qu’une grande partie de la vapeur utilisée va se condenser et participera à l’eau alimentaire de la chaudière. Ces condensats produits par la vapeur sont considérés comme purs, ils viennent en déduction au débit d’eau d’appoint requis. Ils participent également à l’abaissement de la salinité de l’eau d’alimentation de la chaudière.

Pour mémoire : Le réchauffement d’un m3 d’eau de 15 à 105° C (cas des dégazeurs fonctionnant à 0,3 barg) nécessite un apport de 90 000 KCal soit 161 kg de vapeur saturée à 10bar abs, et donc, 160 litres d’eau pure une fois condensée.

Détail du Calcul :

Rappel : 1Cal = énergie nécessaire pour élever 1 g d’eau de 1°C

1000 kg d’eau à monter en température de 15 à 105° C soit + 90°C = 90 000 KCal.

Enthalpie vapeur à 10 bar abs = 663 KCal/kg > valeur restituable = 663 - 105°C = 558 KCal/kg

Besoin en vapeur = 90 000 / 558 = 161 kg de vapeur à 10 bar abs.

La tour de dégazage possède en partie supérieure un orifice calibré (robinet de réglage ou diaphragme) qui permet d’éliminer la petite partie de la vapeur de balayage qui n’aura pas été condensée, et de garder le dégazeur sous pression. Ce flux de vapeur est désigné par le terme : « les incondensables ».

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Figure 7. Tour de dégazage

Ce schéma représente un dégazeur fonctionnant à 300 – 400 mbarg de pression relative. Une tuyauterie d’équilibrage interne ou externe permet de garantir des pressions identiques entre bâche et tour.

Il est équipé d’une garde hydraulique qui peut servir de trop plein hydraulique et qui permet garantir un fonctionnement à une pression inférieure 0,5b abs. Au-dessus de cette pression les réglementations notamment la réglementation CE impose un mode de construction et de contrôle pénalisants.

Le fonctionnement au-dessus de 0,5b est bien-sûr possible, ce mode de fonctionnement est utilisé pour les chaudières à haute pression et qui génèrent des retours condensats sous pression à température élevée.

En ce cas, la garde hydraulique est remplacée par des soupapes de sécurité, et un système de trop-plein hydraulique géré par une vanne automatique et des contacteurs de niveau d’eau.

La rampe de réchauffage n’est utile que si la production de vapeur est arrêtée de façon fréquente ou si la bâche est surdimensionnée par rapport au besoin en eau alimentaire.

Tous les dégazeurs sont installés en charge sur pompes alimentaire de la chaudière, via une charpente métallique, ou un plancher surélevé. En effet compte tenue de la température de l’eau à pomper, les pompes nécessitent une charge (pression) à l’aspiration.

pour aller plus loin :