INFORMATIONS TECHNIQUES PURGEURS
Comment fonctionnent les purgeurs ?
Un purgeur de vapeur est un équipement de robinetterie qui évacue automatiquement le condensat. Il s’agit d’un dispositif bloquant la vapeur et laissant passer le condensat quand ce dernier est présent. On peut classer les purgeurs en trois catégories en fonction de leurs propriétés et de leur principe de fonctionnement.
1. Purgeurs à flotteur fermé :
Ces purgeurs détectent les différences de densité entre la vapeur et le condensat à séparer. Il s’agit d’un fonctionnement mécanique. Le flotteur se lève à l’arrivée du condensat et le clapet s’éloigne de son siège laissant s’évacuer le condensat. Lorsque le niveau diminue, le flotteur se baisse laissant le siège reposer sur son clapet et fermant ainsi le purgeur. Sur le schéma ci-contre, la vapeur arrive par le haut et le condensat s’évacue par le bas.
Le purgeur à flotteur fermé avec désaérateur (voir ci-dessous) thermostatique constitue un excellent choix pour l’évacuation du condensat d’un échangeur de chaleur.
2. Purgeurs à flotteur inversé ouvert :
En présence de condensats, le clapet est ouvert. Sous l’arrivée de vapeur, de moindre densité, on assiste à une poussée vers le haut forçant le clapet à se fermer. A l’arrivée de condensats, la vapeur enclavée condense entraînant une descente du mécanisme vers le bas ayant pour conséquence l’ouverture du clapet. Un orifice d’évacuation de l’air permet d’éviter son blocage.
3. Purgeurs thermostatiques :
Ces purgeurs utilisent les propriétés de dilatation/rétractation des matériaux en fonction d'un gradient de température. Le condensat doit se refroidir jusqu’à 15°C à 30°C en dessous de la température de la vapeur en fonction de l’élément thermostatique utilisé. 2 familles principales : Thermostatique Bimétallique & Thermostatique à Pression Equilibrée.
3a : Purgeurs thermostatiques bimétalliques :
Le matériau bimétallique se courbe sous l’effet d’une dilatation thermique différente entre les 2 métaux. Au démarrage, l’élément bimétallique est froid; le clapet est ouvert. Le condensat froid et l’air froid s’évacuent automatiquement. Ensuite, le condensat chaud parvenant à une température proche de la température de saturation de la vapeur provoque une courbure suffisante du bimétallique pour entraîner la fermeture du clapet. L’absence d’écoulement refroidit le condensat ; ce qui provoque un redressement par contraction du matériau bimétallique ouvrant ainsi le clapet et laissant passer le condensat.
3b : Purgeurs thermostatiques à pression équilibrée :
Ce purgeur est constitué d’une capsule remplie d’un mélange eau/alcool caractérisé par une température d’ébullition inférieure à celle de l’eau. En se dilatant, cette capsule pousse un clapet qui stoppe l’écoulement vers la conduite des condensats.
4. Purgeurs thermodynamiques :
Ils sont basés sur la différence de vitesse avec laquelle la vapeur et les condensats s’écoulent à travers une ouverture fixe.
Le purgeur thermodynamique évacue le condensat à quelques degrés en dessous de la température de la vapeur. Il ne possède qu'une seule partie mobile: un disque contenu dans une chambre de contrôle. Son fonctionnement est intermittent. Au démarrage, le disque est en position haute, laissant passer les condensats. Lors de l’arrivée de vapeur, la vitesse augmente sous le disque générant une chute de pression et provoquant sa descente. La vapeur retenue dans la chambre de pression exerce sur le disque une force supérieure à la résultante des forces engendrées par la vapeur du réseau (en amont et en aval du purgeur). Le disque est maintenu en position basse: le purgeur est alors fermé. Lorsque, par déperdition calorifique, de la vapeur se condense, la pression dans la chambre chute, entraînant ainsi l'ouverture du disque. Et le cycle recommence.
Remarque sur les purgeurs "désaérateurs" : Certains purgeurs jouent également le rôle de désaérateur. Désaérer permet un échange de chaleur plus efficace au niveau des échangeurs car le film d’air présent en surface est isolant. Désaérer diminue également les risques de corrosion. Les purgeurs d'air utilisent les mêmes technologies que les purgeurs à condensat, ce sont les matériaux et leur conception qui varient en fonction de la nocivité de l'ambiance de travail et la réactivité attendue.
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