Le carnet du CFC

Le condenseur apporte au fonctionnement des machines plusieurs avantages :

qui peuvent être mis en oeuvre de différentes manière :

La Crépelle utilise un condensateur par surface comme beaucoup de machines industrielles dont la vapeur d'échappement n'est pas utilisée comme pour la distillation par exemple.
Dans ce type de condensateur dit "par surface" l'échappement se fait dans une capacité fermée dans laquelle est envoyée une pluie d'eau froide. Le principe étant de refroidir  la vapeur or celle-ci étant en présence d'eau, la pression est fonction de la température et seulement de la température (Duperray). Par suite de défaut d'étanchéité des appareils (presse-étoupe des cylindres basse pression en particulier) et du contact de l'eau avec l'air dans le circuit d'alimentation, il y a toujours de l'air en présence dans l'eau.
Le condenseur par surface est employé dans toutes les centrales électriques et à bord des navires, où on dispose d'eau de mer en quantité suffisante, et où au contraire on a peu d'eau douce. 

Le condenseur proprement dit A est une caisse comportant un corps fermé par deux plaques à tubes. Les tubes, en laiton, de 12 à 14 mm. de diamètre, sont tenus dans ces plaques par dudjonnage comme les tubes de chaudière, ou au moyen de presse-étoupe afin de permettre leur dilatation. Sur chacune des plaques à tubes vient se boulonner une coquille dans laquelle passe l'eau de circulation. Cette eau est refoulée par la pompe D. Les coquilles sont compartimentées de façon à forcer l'eau à décrire un circuit en S dans les tubes. 
L'eau condensée et l'air sont aspirées par une pompe à air B, avec clapets dans le piston, et qui refoule dans la bâche C. Cette pompe est en réalité une véritable pompe à vide, qui aspire l'air à une pression de 0,05 à 0,1 kg/cm2 dans le condenseur et le refoule à l'atmosphère avec l'eau. 
La pression de l'air dans le condenseur dépend de l'importance des rentrées d'air, puisque la pompe marche toujours à la même allure (celle de la machine) et aspire à chaque coup de piston une cylindrée à la pression du condenseur. 
Il y a donc grand intérêt à réduire au minimum les rentrées d'air en soignant les joints et les presse-étoupe en général (et le presse-étoupe BP pour les machines à double expansion). Il ne faut pas oublier en effet que la pression de la vapeur dépend de la température seule, mais que la pression totale au condenseur, qui constitue la contre-pression à l'échappement, est la somme de la pression de la vapeur de la pression de l'air. 
Pour réaliser la condensation avec une surface de tubes modérée, il est nécessaire de limiter l'élévation de température de l'eau à un chiffre assez bas (dans le condenseur par mélange), l'eau d'injection est portée à 10° environ. L'eau de circulation d'un condenseur par surface doit rester à une température beaucoup plus basse, sinon les portions du condenseur parcourues par cette eau réchauffée n'auraient plus aucune efficacité. C'est pourquoi il faut beaucoup plus d'eau pour le condenseur par surface que pour le condenseur par mélange. Cette quantité peut se déterminer par une égalité analogue à celle du condenseur par mélange. 
La chaleur à enlever à la vapeur est P (606,5 + 0,305 t - t") 
    t" étant la température de l'eau condensée sortant du condenseur. 
La chaleur cédée à l'eau de circulation est Q (t"' - t') 
    t' étant la température initiale de l'eau de circulation, t'" température finale de l'eau de circulation. 
On doit donc avoir P (606,5+0,305 t - t") = Q(t''' - t')
Comme t''' - t' est 2 ou 3 fois plus petit que t"-t', il faut que le débit Q soit 2 ou 3 fois plus grand que dans le condenseur par mélange. 
La pression au condenseur est indiquée par un manomètre de vide, qui donne la différence. de pression entre l'atmosphère et le condenseur. Cet appareil, gradué en kg/cm2 ou en cm de hauteur de mercure, est basé sur la pression normale de 760 cm. de mercure, ou 1,033 kg/cm2. Si donc la pression atmosphérique est différente, ses indications seront erronées. Si par exemple la pression absolue au condenseur est 0,1 kg/cm2 le manomètre indiquera un vide de 0,933 kg/cm2 si la pression atmosphérique est de 1,033 kg /cm2 Si le baromètre est bas et que la pression atmosphérique soit de 0,95 kg/cm2 seulement, le manomètre indiquera 0,95 - 0,1 =0,85 kg/cm2, le vide semblera moins bon. 
L'inverse se produira si le baromètre est haut. 
Le même phénomène ne se produit pas pour les manomètres de pression qui mesurent des pressions de plusieurs kg. par cm2, par rapport auxquelles les variations de la pression sont sans importance. 

Source : Notions sur les machines à vapeur - Lorain - Edition Eyrolles - 1947 - Pages 148-150.

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