La fin est-elle donc inévitable pour les générateurs de vapeur ?
En un mot : non. Je pense que la vapeur utilisée dans les procédés, en particulier dans l’industrie alimentaire, a un avenir à long terme car il existe un grand nombre d’applications clés – notamment lorsque le chauffage direct et indirect sont nécessaires simultanément – où il est tout simplement impossible de les égaler.
Avant d’aller plus loin, je dois préciser que Babcock Wanson fabrique à la fois des systèmes de chauffage par fluide thermique et des générateurs de vapeur. Mon argument en faveur de la vapeur pour certaines applications ne repose donc pas sur notre inventaire de produits, mais sur nos années d’expérience dans le domaine du chauffage des procédés.
Les générateurs de vapeur fonctionnent selon le même principe que les autres technologies de production de vapeur, en ce sens que l’eau est confinée dans un espace restreint et est chauffée par la combustion d’une source de combustible, comme le gaz ou le pétrole. La chaleur est transférée à travers les parois des tubes, ce qui chauffe l’eau et crée finalement de la vapeur.
Un système de chauffage à fluide thermique se compose d’un réchauffeur relié à des conduites d’aller et de retour qui peuvent fournir de la chaleur à un ou plusieurs utilisateurs ou systèmes. Au lieu de l’eau qui circule dans la tuyauterie, un fluide thermique est utilisé comme moyen de transfert de la chaleur.
L’attrait des systèmes de chauffage à fluide thermique repose en grande partie sur leur efficacité, leur taille compacte et leur facilité d’utilisation. Les générateurs de vapeur, d’autre part, ont besoin d’un équipement de prétraitement et de conditionnement pour préparer l’eau et pour protéger l’équipement de vaporisation contre le tartre et la corrosion, ce qui peut être coûteux. Un système à vapeur nécessitera également plus d’équipements associés que les chauffages à fluide thermique, ce qui augmente le coût et prend plus de place. Les systèmes à vapeur ne sont généralement pas rentables lorsque la température du processus est supérieure à 200°C. Enfin, et c’est peut-être le plus important, un système à vapeur fonctionne rarement en boucle fermée, et subit donc des pertes de chaleur générales plus importantes en raison du changement de phase (du condensat à la vapeur et de nouveau au condensat). Il s’agit là de coûts d’exploitation réels qui ne doivent pas être négligés au moment de décider de la meilleure solution pour un besoin de chauffage particulier.
Cependant, lorsque vous comparez les deux systèmes différents, il est important de ne pas vous baser sur les chaudières à vapeur traditionnelles. Les générateurs de vapeur modernes à serpentin sont en fait un type différent de bouilloire. Un brûleur contrôlé avec précision crée un apport de chaleur défini avec précision à un double serpentin de tube d’acier à travers lequel une quantité précise d’eau d’alimentation est pompée. Seule une petite quantité d’eau en excès est introduite dans le serpentin. Un séparateur vapeur/eau est incorporé à la sortie du serpentin pour assurer de bonnes conditions de production de vapeur dans le serpentin lui-même (tout en évitant la surchauffe) et une vapeur sèche de bonne qualité à la sortie du séparateur.
En utilisant cette méthode, les générateurs de vapeur maximisent leur efficacité, réduisant ainsi les émissions globales de carbone. Les générateurs de vapeur Babcock Wanson ESM, par exemple, permettent d’obtenir des rendements d’exploitation allant jusqu’à 96 % avec de très faibles émissions globales.
Par rapport à l’ancienne technologie de production de vapeur, les générateurs de vapeur à serpentin peuvent non seulement être considérablement plus efficaces sur le plan énergétique et plus respectueux de l’environnement, mais ils peuvent aussi être plus sûrs à utiliser car le risque d’explosion d’eau sous pression est pratiquement éliminé. Ils ont tendance à avoir une empreinte globale plus faible, à être plus faciles à contrôler et à fonctionner de manière plus silencieuse et plus propre. Ils sont également très rapides pour la production de vapeur (cinq minutes seulement entre le démarrage à froid et la pleine puissance), une caractéristique très importante lorsque la demande du processus est intermittente ou qu’elle démarre et s’arrête quotidiennement.
Les générateurs de vapeur ont donc fait beaucoup de chemin par rapport à leurs prédécesseurs.
Mais ce qui fait la différence, c’est leur capacité à transférer de la chaleur à une température constante et à des taux de transfert de chaleur élevés grâce à la chaleur latente dégagée lors de la condensation.
C’est ce transfert de chaleur stable et efficace à des températures plus basses qui fait des générateurs de vapeur des appareils idéaux pour chauffer de grandes quantités d’eau chaude industrielle.
Je pense que l’une des raisons de la chute des ventes d’équipements à vapeur n’est pas nécessairement que l’industrie ne veut pas de vapeur, mais plutôt que les fabricants de générateurs de vapeur sont rares. Il faut un savoir-faire exceptionnel pour concevoir et fabriquer des générateurs de vapeur et, surtout, pour fournir le soutien technique et le personnel nécessaires à une installation réussie, et de nombreux fabricants ont tout simplement choisi de ne pas le faire.
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