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Scénario 2 : Application à débit moyen 2:1
La source d'eau utilisée pour le conditionnement de vapeur
doit présenter une capacité de 150 PSI (11,5 bars) supérieure
à la pression de vapeur de sortie. Cette plage garantit une
parfaite atomisation et une bonne plage de performances.
Un différentiel de pression d'eau supérieur est également
souhaitable. Une pression d'eau inférieure à 150 PSI
est également acceptable ; toutefois, un différentiel de
pression faible limite le débit moyen pouvant être fourni
par le système. La pression différentielle minimale de
fonctionnement se situe en règle générale entre 20 PSI et
45 PSI, en fonction de la conception d'injecteur utilisée.
Chaque gicleur possède également un différentiel de
pression nominale maximal. Cependant, ce paramètre ne
constitue pas un problème car le différentiel de pression en
excès est distribué sur la vanne de régulation d'eau.
Température de l'eau
La température de la source d'eau est une variable produisant
un impact direct sur la quantité d'eau requise pour réduire la
vapeur à une température de sortie spécifiée. La température
de l'eau exerce également un effet direct sur la quantité de
tuyaux en aval requise et dicte l'efficacité de l'évaporation.
Les sources d'eau froide, comme le condensat et l'eau
d'appoint, nécessitent un flux de masse moindre pour
refroidir suffisamment la vapeur au point de consigne
de sortie. La quantité exacte d'eau nécessaire peut être
déterminée grâce au calcul de l'équilibre de chaleur.
Ce calcul représente l'équilibre entre la quantité de chaleur
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Cette quantité est mesurée par débit et la chaleur est mesurée par enthalpie, H.
Selon la loi de conservation de masse, nous pouvons substituer une sortie par la combinaison d'une entrée + eau.
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Cette équation peut être réarrangée pour résoudre le débit massique de l'eau, l'eau.
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8 | GE Oil & Gas
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entrant dans la vanne sous forme de vapeur d'entrée et
d'eau de pulvérisation, et la quantité de chaleur sortant de la
vanne sous forme de vapeur de sortie.
L'eau de pulvérisation chaude, comme l'eau d'alimentation
de la chaudière, nécessite une quantité de flux supérieure,
mais s'évapore plus rapidement car le transfert de chaleur
nécessaire pour atteindre le point de saturation est moindre.
L'eau à température élevée réduit également le choc
thermique en minimisant la température différentielle entre
la vapeur et l'eau.
Dans la majorité des cas, l'eau chaude est bénéfique
pour le conditionnement de vapeur, car elle minimise le
nombre de tuyaux en aval nécessaires et aide à protéger
contre la chute d'eau. Cependant, dans les applications de
vapeur basse pression, l'eau chaude peut parfois causer
une projection, car la pression est réduite par la vanne de
régulation ou l'orifice de l'injecteur. Si la projection se produit
en amont de l'injecteur, il est nécessaire d'installer des pièces
internes spéciales pour prolonger la durée de vie active de
l'équipement. Si la projection se produit lors de l'injection
dans le tuyau de sortie, il sera utile de favoriser l'évaporation
et le mélange de l'eau avec la vapeur. La température
de l'eau est une condition de conception qui ne peut
généralement pas être modifiée pour une application en
particulier. Cependant, il est important de comprendre
l'impact exercé par la source d'eau et de concevoir le
système selon l'état.
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