Endress+Hauser Proline Prowirl F 200 Documentation page 17

Proline Prowirl F 200
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6 Principes de base
6.1 Introduction
La mesure de débit par principe vortex est une méthode universelle : elle s' a pplique aux
liquides, gaz et vapeurs. Grâce à son design très robuste, le Prowirl F 200 est le débitmètre
préférentiel des applications vapeur. Des chaudières à vapeur sont utilisées pour la
génération de vapeur industrielle. La vapeur est le support le plus efficace pour le transfert
énergétique. Les deux applications principales sont la transmission d' é nergie thermique
(chauffage de bâtiments, process de cuisson et de chauffage) et d' é nergie cinétique
(turbines dans des centrales d' é nergie). La vapeur directement en sortie de chaudière sans
surchauffeur se présente sous forme saturée et est désignée par le terme de vapeur
saturée. Cette forme de vapeur possède une qualité de vapeur théorique de 100 % (x = 1).
Rapporté à un volume fermé, la vapeur saturée décrit l' é tat pour lequel la dernière goutte
d' e au est devenue gazeuse. Dès que l' o n soutire de l' é nergie à cette vapeur il se forme un
condensat. Cette phase transitoire renferme une grande quantité d' é nergie (enthalpie
latente h ). La vapeur surchauffée se produit à partir de la vapeur saturée lorsqu' a vec une
fg
pression constante la température augmente ou lorsqu' a vec une température constante on
observe une chute de pression.
6.2 Qualité de la vapeur
La vapeur humide décrit un mélange biphasique. Il existe un équilibre thermodynamique
entre la vapeur saturée et le condensat. Une qualité de vapeur de 80 %, par exemple,
signifie que 80 % du débit massique est dans un état gazeux et 20 % dans un état liquide.
La qualité de vapeur x se rapporte au débit massique. Une qualité de vapeur de 50 % ne
signifie pas que la moitié du tube est remplie d' e au.
6.2.1 Comparaison volumétrique
La qualité de vapeur est un rapport de masse :
x =  : ( + 
vapeur vapeur condensat
Exemple 1
Dans un volume clos, 80 % de la masse sont disponibles sous forme de vapeur saturée et
20 % de la masse sous forme de condensat (= 80 % de qualité de vapeur). A
10 bar (145 psi) de pression absolue, le volume est constitué de 99,9 pourcentage
volumique de vapeur saturée et de 0,1 pourcentage volumique de condensat étant donné
que la densité du condensat est 200 fois supérieure à celle de la vapeur.
Exemple 2
Dans une conduite (DN 100 (4")) s' é coulent pour une pression de 8 bar (116 psi) et une
température de +170 °C (+338 °F), 4 000 kg (8 818,5 lb) de vapeur par heure. La qualité de
vapeur est de 80 %. La vapeur s' é coule à une vitesse de 36 m/s (118,1 ft/s). Pour le cas où
il s' a git d' u n écoulement annulaire →  18 et que la vitesse du condensat est de
2 m/s (6,6 ft/s), il est possible de définir une grandeur comparative volumétrique. Pour
une qualité de vapeur de 80 %, l' é coulement annulaire aurait une épaisseur de
0,5 mm (0,02 in).
6.2.2 Compensation de masse
Le signal primaire pour le principe de mesure vortex est le débit volumique. Le débit
volumique de la phase gazeuse (phase primaire) peut être mesuré avec suffisamment de
précision avec des débitmètres vortex usuels. La plupart du temps cependant l' u tilisateur
)
Principes de base
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