Purgeur de vapeur à flotteur inversé

Un purgeur à flotteur inversé est un purgeur mécanique qui fonctionne selon le principe de la différence de densité entre l'eau et la vapeur. La vapeur qui entre dans le purgeur à flotteur inversé fait flotter le flotteur et ferme la soupape de décharge. Le condensat qui entre dans le purgeur à flotteur inversé transforme le flotteur en un poids descendant et ouvre la soupape de décharge du purgeur pour éjecter le condensat. Les fabricants de purgeurs à flotteur inversé conçoivent le purgeur de manière à ce qu'il soit possible d'évacuer le dioxyde de carbone et l'air en continu à la même température de vapeur. Lorsque le flotteur descend ou remonte dans le condensat, un mécanisme de liaison relié au flotteur ouvre ou ferme la soupape de décharge qui retient le condensat ou le laisse s'échapper. L'efficacité maximale est atteinte lorsque l'espace vapeur est maintenu exempt de condensat. 

Figure : Purgeur à flotteur inversé.

 

Comment fonctionne un purgeur à flotteur inversé ?

Comme son nom l'indique, un purgeur à flotteur inversé est constitué d'un flotteur inversé qui est fixé à une vanne à l'aide d'un mécanisme à levier. Les fabricants de purgeurs à flotteur inversé conçoivent le purgeur avec un évent d'air en haut. La figure ci-dessous illustre le fonctionnement d'un purgeur à flotteur inversé tel que décrit ci-dessous : 

1. Au départ, le seau est suspendu, ce qui a pour effet de décoller la soupape de son siège habituel. Cela permet au condensat de s'écouler au fond du seau, de remplir le corps et de s'écouler par la sortie. 
2. Dans la deuxième étape, la vapeur arrive et fait flotter le seau. Cela le fait monter et ferme la sortie. 
3. Au cours de la troisième étape, le purgeur à flotteur inversé se ferme jusqu'à ce que la vapeur du flotteur se condense ou forme des bulles via l'orifice d'aération situé au sommet du purgeur. Elle s'enfonce ensuite et arrache la soupape principale de son siège. Le condensat accumulé est libéré et le cycle recommence. 

Dans l'étape (ii), le fait d'atteindre le purgeur au début fait flotter le flotteur et ferme la soupape. L'orifice de mise à l'air libre sur le seau est nécessaire pour permettre à l'air de s'échapper vers le haut du purgeur à flotteur inversé en vue de l'évacuation finale via le siège de la soupape principale. La différence de pression et l'orifice sont faibles, ce qui ralentit le purgeur lors de l'évacuation de l'air. 

Fonctionnement d'un purgeur à flotteur inversé

 

Types de purgeurs à flotteur inversé

Les types de purgeurs à flotteur inversé se distinguent par les matériaux utilisés pour fabriquer le corps et les configurations de tuyauterie. Les types sont présentés ci-dessous. 

Purgeur de vapeur à flotteur inversé entièrement en acier inoxydable

Il s'agit d'un purgeur à flotteur inversé dont le corps est fabriqué en acier inoxydable inviolable, ce qui lui permet de résister au gel sans dommage. Ces purgeurs peuvent être utilisés pour les égouts extérieurs, les lignes de traçage et les services susceptibles de geler. Il peut fonctionner à des températures élevées allant jusqu'à 427 ^oC et des pressions de 4,5 méga Pascal 

Purgeurs de vapeur à flotteur inversé en fonte 

Il s'agit de purgeurs à flotteur inversé en fonte. Ce type de purgeur est utilisé pour un service général à une pression d'environ 1,7 méga Pascal et 232 ^oC. Les fabricants de purgeurs à flotteur inversé fabriquent ces purgeurs avec des raccords latéraux dotés de filtres de base et des raccords de sortie supérieurs et d'entrée inférieurs. 

Purgeur de vapeur à flotteur inversé en acier forgé 

Il s'agit d'un purgeur à flotteur inversé en acier forgé utilisé dans des applications à haute température et à haute pression, y compris la vapeur surchauffée. Ces purgeurs peuvent résister à des températures très élevées, de l'ordre de 560 ^oC et une pression de 18,6 méga Pascal. 

Purgeur de vapeur à flotteur inversé en acier inoxydable moulé 

Il s'agit de purgeurs à flotteur inversé destinés à des applications corrosives et de grande capacité. Ces purgeurs sont réparables et peuvent supporter des pressions d'environ 4,7 méga Pascal et 263^oC températures. 

 

Caractéristiques d'un purgeur à flotteur inversé 

• Les saletés et les sédiments sont maintenus en suspension jusqu'à ce qu'ils soient éjectés avec le condensat. 
• Le purgeur à flotteur inversé évacue complètement le condensat à la température de saturation. 
• Ils ne comportent que deux parties principales : le seau et le mécanisme de levier. 
• Le purgeur à flotteur inversé ne provoque pas de sous-refroidissement du condensat. 
• Il ne tolère pas les températures négatives. 
• Les cycles sont complètement fermés ou ouverts, ce qui peut provoquer des bruits. 
• Apprêt manuel pour améliorer l'étanchéité à l'eau. 

 

Applications du purgeur à flotteur inversé 

• Utilisé dans les machines à laver. 
• Ils sont utilisés dans les séparateurs de vapeur. 
• Ils sont utilisés dans le piège à gouttes principal du processus pour améliorer les opérations continues. 
• Échangeurs de chaleur sans réglage du régulateur de vapeur.
• Ils sont utilisés dans les zones où le condensat doit être soulevé ou s'écouler vers une ligne de retour humide. 
• Il est utilisé dans les bouilloires basculantes et les siphons. 
• Applications à haute pression. 
• Sécheurs à rouleaux.

 

Caractéristiques du purgeur à flotteur inversé 

• Les composants internes sont en acier inoxydable pour résister à la corrosion. 
• Les corps sont en fonte, très résistante, ce qui renforce la longévité et la fiabilité du piège. 
• Disposer d'une large gamme de pressions d'assise disponibles.
• Ils sont dotés de couvercles faciles à retirer pour faciliter l'entretien en ligne.
• Conçu avec un filtre en option pour réduire le nombre de raccordements à la tuyauterie. 
• Ils sont fabriqués avec un évent optionnel pour accélérer le chauffage. 

 

Avantages du purgeur à flotteur inversé 

• Il peut résister à des niveaux de pression élevés. 
• A une large tolérance aux coups de bélier. 
• Ces purgeurs peuvent être utilisés dans des applications de vapeur surchauffée en utilisant un clapet anti-retour à l'entrée. 
• Le mode de défaillance est toujours ouvert, ce qui le rend sûr lorsqu'il est utilisé dans des applications qui requièrent cette conception, telles que le drainage des turbines. 
• Les fabricants de purgeurs de vapeur à flotteur inversé appliquent le concept qui permet à ces purgeurs d'économiser de l'énergie, même en cas d'usure. Ces purgeurs peuvent se fermer ou s'ouvrir en douceur, ce qui minimise l'usure par rapport aux autres purgeurs. 
• Fabriqués à partir de matériaux résistants à la corrosion. Des matériaux tels que l'acier inoxydable, la fonte et l'acier forgé sont utilisés pour fabriquer différents types de ces pièges. Ces matériaux sont très solides et résistants à la corrosion et à l'usure, et donc économiques. 
• Permet une évacuation automatique et continue du dioxyde de carbone et de l'air sans risque de blocage de l'air ou de retard de refroidissement. 
• Peut fonctionner contre la contre-pression. Ce purgeur n'a pas d'effet grave sur le fonctionnement de ce dernier, si ce n'est une réduction de sa capacité en raison d'une faible pression différentielle. 
• Exempt de saletés. Le purgeur à flotteur inversé est exempt de saletés car le siège et la soupape sont situés en haut, loin des grosses particules de saleté qui tombent au fond. 

 

Inconvénients des purgeurs à flotteur inversé

• Ces purgeurs éjectent l'air très lentement en raison des trous de petite taille situés sur la face supérieure du godet. Il n'est pas recommandé d'agrandir ce trou, car cela entraînerait un passage rapide de la vapeur en fonctionnement normal. 
• Il doit toujours y avoir suffisamment d'eau dans le corps pour assurer l'étanchéité autour du seau. Si ce joint d'eau est perdu, la vapeur sera perdue par la soupape de sortie. Cela peut souvent se produire en cas de chute soudaine de la pression de la vapeur. Une partie du condensat contenu dans le purgeur peut alors s'écouler dans la vapeur. Ainsi, le seau ne flottera plus, il coulera et la vapeur vive passera par l'orifice. 
• Un clapet anti-retour peut être nécessaire sur la section d'entrée si le purgeur doit être utilisé lorsque l'installation est susceptible de subir des fluctuations de pression. L'eau et la vapeur peuvent s'écouler librement dans le sens indiqué, mais un écoulement inverse n'est pas possible car le clapet anti-retour serait sollicité sur son siège. 
• Un purgeur à flotteur inversé contenant de la vapeur surchauffée à haute température peut facilement perdre son étanchéité. Dans de telles conditions, un clapet anti-retour est indispensable. Certains fabricants de purgeurs à flotteur inversé conçoivent le purgeur avec un clapet anti-retour intégré standard. 
• Ces pièges sont susceptibles d'être endommagés par le gel si l'installation est réalisée dans une position exposée à des conditions ambiantes inférieures à zéro. Un calorifugeage approprié est nécessaire pour surmonter ce problème s'il n'est pas très grave. 
• L'orifice est conçu pour fonctionner jusqu'à une certaine pression différentielle maximale. Si le purgeur est soumis à une pression différentielle supérieure à celle recommandée, il se fermera et n'évacuera pas le condensat. 

 

Dépannage d'un purgeur à flotteur inversé 

La pression est très élevée 

• L'orifice s'est élargi à cause de l'usure. Le remplacer. 
• Le manomètre d'une chaudière fonctionne mal. Réglez une valeur plus basse. 
• Vérifier que la pression à l'entrée du purgeur est conforme aux recommandations. 
• Ligne de retour créant une ligne de vide élevé augmentant la pression différentielle. 

Le purgeur à flotteur inversé ne reçoit pas de vapeur ou de condensat. 

• Colmatage de la tuyauterie ou des coudes. Vérifier les joints et les coudes pour éliminer les matériaux obstrués. 
• Vanne défectueuse. Vérifier toute vanne défectueuse susceptible de modifier le débit et la remplacer si nécessaire. 
• Une crépine bouchée à l'avant du purgeur. Vérifier si la crépine est bouchée et la débloquer.

Un mécanisme interne défectueux dans le purgeur à flotteur inversé 

• Vérifier si le mécanisme interne du piège est cassé et le réparer ou le remplacer si nécessaire. 

Le corps du purgeur à flotteur inversé est plein de débris 

• Nettoyer la crépine pour éliminer la saleté. 
• Monter le filtre en amont du siphon. 

Le godet est obstrué

• Installer le filtre du siphon à l'avant. 
• Nettoyer l'évent du seau à l'aide d'un fil à récurer. 

Pas d'évacuation du purgeur à flotteur inversé 

• Il n'y a pas de condensat dans le purgeur. Cela peut être dû à une rupture de tuyau. Vérifier le tuyau du siphon. En raison d'un chauffe-eau à vide qui peut empêcher l'évacuation. Installer un casse-vide. 

Perte de vapeur 

• La valve n'est pas correctement mise en place. Saleté dans l'orifice. Éliminer la saleté. 
• Pièces du piège usées. Vérifier les pièces usées et les remplacer. 

Purgeur de vapeur à flotteur inversé en perte d'amorçage 

• Fermez la vanne du purgeur d'entrée pendant quelques minutes, puis ouvrez-la progressivement et vérifiez si le purgeur a retrouvé sa capacité d'amorçage. La perte d'amorçage peut être due à des chutes de pression fréquentes ou soudaines. Vérifiez également que les clapets anti-retour fonctionnent. 

Purgeur de vapeur à flotteur inversé à écoulement continu 

• Le piège est très petit. Remplacez-le par un piège plus grand. Vous pouvez également utiliser des pièges supplémentaires en ligne. 
• Conditions d'eau anormales. Cela peut être dû à l'amorçage de la chaudière ou à la formation de mousse qui entraîne un débit d'eau plus important dans les conduites de vapeur. Corriger les conditions de l'eau d'alimentation. 

Le piège fonctionne mais les unités ne chauffent pas correctement 

• Installer des purgeurs de vapeur à flotteur inversé sur chaque unité. 
• Les pièges utilisés sont trop petits pour la tâche à accomplir. Installer un piège de plus grande taille. 

Le purgeur à flotteur inversé ne fonctionne pas s'il est raccordé à la conduite de retour 

• La conduite de retour est très petite. Utilisez une conduite de retour plus large. 
• La conduite de retour est bloquée. Éliminer les matériaux à l'origine de l'obstruction. 

 

Résumé 

Un purgeur à flotteur inversé est un purgeur mécanique qui fonctionne en utilisant le concept des différences de densité entre l'eau et la vapeur. La vapeur pénètre dans un seau inversé et le fait flotter en fermant la soupape de décharge. Le condensat qui pénètre dans le purgeur modifie le poids du seau, ce qui le fait couler et ouvre la vanne du purgeur pour éjecter le condensat. L'un des avantages du purgeur à flotteur inversé est qu'il peut évacuer le dioxyde de carbone et l'air en continu à la température de la vapeur.

Les purgeurs à flotteur inversé sont utilisés dans différentes applications telles que les applications à haute pression, les séparateurs de vapeur, les bouilloires basculantes, les équipements de blanchisserie, les échangeurs de chaleur, etc. Les caractéristiques des purgeurs à flotteur inversé sont les suivantes : mécanisme à flotteur et levier en deux parties mobiles, mode de défaillance normal ouvert, capacité à tolérer les coups de bélier, composants internes en acier inoxydable et autres matériaux solides pouvant résister à la corrosion. Ces purgeurs présentent l'avantage de pouvoir supporter des pressions élevées, de fonctionner sur des conduites de vapeur surchauffée, d'être sûrs car leur mode de défaillance est toujours ouvert, d'économiser de l'énergie grâce à une faible usure, d'être exempts de saletés par rapport à d'autres purgeurs et de pouvoir fonctionner contre les contre-pressions.