Tout savoir sur le fonctionnement des purgeurs de condensats

La vapeur est une ressource très répandue dans les process industriels. Lorsque la vapeur circule dans les tuyauteries, du point de production au point de distribution, les variations de température provoquent l’apparition de condensats.

Pour un fonctionnement optimum de l’installation vapeur, il est impératif d’évacuer ces condensats et autres gaz non-condensables sans laisser échapper de vapeur. C’est le rôle des purgeurs vapeur.

Comment fonctionne un purgeur vapeur ?

Un purgeur vapeur peut être assimilé à une vanne qui fonctionne de manière autonome pour évacuer la vapeur d’eau condensée (les condensats) et diminuer les pertes de vapeur.

En effet, la vapeur se refroidit au contact de la tuyauterie formant ainsi des condensats. Au-delà d’une baisse de rendement de production de chaleur, les condensats peuvent provoquer des coups de bélier et détériorer l’installation.

Il existe 3 grandes familles de purgeurs vapeur :

Les purgeurs mécaniques réagissent à la différence de densité entre les condensats et la vapeur pour évacuer l’afflux de liquide grâce un clapet commandé par un flotteur. Insensibles aux variations de pressions et températures, les purgeurs mécaniques évacuent instantanément les condensats.

Les purgeurs thermostatiques utilisent la propriété de déformation des métaux en fonction de la température. Un bilame métallique composé de métaux à coefficient de dilation thermique différents va ouvrir un clapet lorsque la température baisse (présence de condensats) et le fermer lorsque la température augmente (présence de vapeur). Les condensats sont retenus jusqu’à l’atteinte d’un certain niveau de refroidissement.

Les purgeurs thermodynamiques utilisent le principe de Bernoulli selon lequel la pression d’un fluide diminue lorsque sa vitesse de circulation augmente. La circulation rapide de la vapeur dans le purgeur va entraîner une dépression provoquant la fermeture du clapet et un confinement de vapeur dans la chambre du purgeur. Cette vapeur va peu à peu voir sa température, donc sa pression, baisser en présence de condensat, ce qui va libérer le clapet et permettre l’évacuation du liquide. Comme les purgeurs mécaniques, ils ont une grande rapidité d’évacuation.

Comment choisir un purgeur vapeur ?

Au-delà de l’application, le choix du purgeur vapeur se fait suivant de nombreux critères :
Selon qu’il faille évacuer immédiatement, de façon continue ou au contraire retenir temporairement les condensats, mais aussi en fonction de la quantité de condensats et la présence d’air à évacuer, des éventuels coups de bélier, de la nature du fluide (condensats corrosifs) et des conditions extérieures…

Les caractéristiques de détermination d’un purgeur sont liées aux conditions de fonctionnement de l’installation : fluide, pression, température, débit d’évacuation des condensats, ainsi qu’aux types de raccordement des appareils et aux matériaux utilisés (acier, inox…)

Comment contrôler un purgeur vapeur ?

Afin d’avoir un système en bon état de marche et dans une optique d’économies d’énergie, il est impératif que les purgeurs fonctionnent de façon optimale.

Par exemple, un purgeur fuyard va avoir un impact sur les économies d’énergie sans grandes conséquences sur le rendement de la production de vapeur, alors qu’un purgeur bloqué va directement influer sur le rendement de l’installation voire provoquer des coups de bélier et engendrer des problèmes de sécurité.

Étant donné que le purgeur ne peut être inspecté de l’intérieur en fonctionnement, les contrôles consistent à vérifier l’état général. On utilise des appareils de mesure pour contrôler les pressions, les températures, les sons et les vibrations pour poser les diagnostics et effectuer les entretiens nécessaires. En réalité, les campagnes d’inspection ne se limitent pas aux purgeurs, mais à l’ensemble de l’installation vapeur.

Nos conseils pour installer un purgeur vapeur

L’installation de purgeurs vapeurs dépend de plusieurs facteurs et nécessite une étude approfondie du système, de la chaudière au point de distribution de la chaleur.

Au-delà du choix du type de purgeurs et du nombre, il faut prendre en compte l’emplacement des points de purges pour éviter l’accumulation des condensats et donc l’apparition de coups de bélier et des fuites. Il est fortement conseillé d’installer des vannes manuelles et un by-pass pour faciliter la maintenance.

Les avantages d'un purgeur vapeur

Le purgeur est un élément essentiel d’une installation vapeur. Il est garant de la performance de l’installation, du rendement de la production de vapeur ainsi que du coût énergétique.
Dans certains cas, il peut être intéressant de récupérer l’énergie des eaux de condensats, pour chauffer ou préchauffer des systèmes de chauffage ou comme eau chaude pour diverses applications.

Des questions ? Notre équipe commerciale est à votre disposition pour vous aider à déterminer la référence de purgeur qui correspond à vos besoins.

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