Economie d’énergie de la Vapeur industrielle

La vapeur industrielle, un fluide cher !

• Coût des installations
(investissements de base)
– Chaudière
– Réseau de distribution
– Vanne, armatures, purgeurs, etc.
• Coûts de fonctionnement
– Maintenance
– Traitement et coût de l’eau
– Énergie pour produire la vapeur

• Exemple, pour une tonne de
vapeur à 10 bars
– Coût du gaz (combustible)
• Env. 900 kWh / Tonne de vapeur
• Env. 774 Th / Tonne de vapeur
• Cout moyen du Gaz : 0,037 DT/Th
• Soit de l’ordre de 29 DT/Tonne
– Coût de l’eau
• Env. 1 DT/m3
– Autres:
• Électricité
• Amortissements
• Etc.
• Coût moyen 30 à 35 DT/Tonne de
vapeur


Le bilan de la vapeur pour une usine…

Exemple :
– Débit de vapeur : 25 Tonne/h
– Durée de fonctionnement : 8 000 h/an
– Soit une production de vapeur de : 200 000 Tonne/an
• Coût annuel environ : 6 000 000 DT
• Émissions de CO2 environ : 32 000 Tonnes
• Important d’optimiser sa production ET son utilisation
• Économies réalisables entre 10 et 15%, soit près de 600 000 DT/an !

Pourquoi on utilise de la vapeur d’eau

Contenu élevé d’énergie calorifique.
ƒ A puissance égale les tuyauteries de vapeur sont de diamètres
inférieures.
ƒ La vapeur d’eau s’écoule en réponse à la perte de charge le long de
la tuyauterie et ne nécessite pas de pompe de circulation.
ƒ Les débits de vapeur d’eau peuvent varier à volonté, dans les limites
de la production.
ƒ Les coefficients de transfert de chaleur de la vapeur d’eau sont bien
plus importants que ceux des autres fluides caloporteurs industriels
existants.
ƒ Le gradient de température est le même tout au long des surfaces
d’échanges.
ƒ Entretien de l’installation facile si elle est bien conçue.

Différents utilisateurs de chaleur (vapeur saturée)

A) Chauffage direct

– La vapeur est en contact direct avec
la matière à chauffer
– Pas de récupération de condensat
– Exemple : autoclaves dans les salles
d’opérations

La vapeur est en contact direct avec
la matière à chauffer

Extraction des huiles essentielles

Extraction des huiles essentielles

B) Chauffage indirect

– La vapeur n’est pas en contact avec le produit
– La vapeur est dans un serpentin ou une double enveloppe
– Le condensat de la vapeur est récupéré et retourne à la chaudière

La vapeur industrielle n’est pas en contact avec le produit

Pasteurisation du lait

Pasteurisation du lait

Types de vapeur

• Vapeur surchauffée
– difficulté de contrôler la température
– transfert de chaleur plus lent
• pas de changement de phase
• Vapeur saturée sèche
– normalement utilisée
• Vapeur humide
– présence de gouttelettes d’eau dans la vapeur, ce que l’on cherche en général à éviter
(purgeurs des condensats)

Conception des installations : Exemple 4 -Industriel

sonde de regulation d’alarme de niveau ; bache alimentaire ; deconcentration automatique vapeur industrielle

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