AFT082 Banc d'essai de générateur de vapeur — Équipement de laboratoire thermique — Matériel pédagogique et didactique1 Description
Un générateur de vapeur produit de la vapeur qui sera ultérieurement utilisée pour l'entraînement de turbines à vapeur ou pour le chauffage. L'ensemble constitué par le générateur de vapeur et les consommateurs de vapeur forme une centrale thermique à vapeur. Les centrales thermiques à vapeur fonctionnent selon le cycle de Rankine, qui demeure l'un des processus cycliques les plus importants utilisés dans l'industrie. Les centrales thermiques à vapeur sont principalement utilisées pour la production d'énergie électrique. Le générateur de vapeur et la turbine à vapeur axiale constituent ensemble une centrale thermique à vapeur complète à l'échelle du laboratoire. Ce banc d'essai a pour vocation de familiariser les étudiants avec les composants et le principe de fonctionnement d'un générateur de vapeur, et de leur permettre d'analyser les valeurs caractéristiques du système. Si le générateur de vapeur est utilisé sans la turbine à vapeur, la vapeur produite est directement liquéfiée dans un condenseur, puis réinjectée dans le circuit d'évaporation par l'intermédiaire d'une pompe à condensat et d'une pompe d'alimentation. Une pompe à jet d'eau assure la purge de l'air du condenseur et génère une dépression. La chaudière à vapeur est une chaudière à passage unique, caractérisée par un faible volume d'eau et un temps de mise en température réduit.
Grâce à la disposition claire de tous les composants sur le panneau avant, le processus cyclique peut être aisément surveillé et compris. Des capteurs enregistrent la température, la pression et le débit en tous les points pertinents du système. Les valeurs mesurées peuvent être lues sur des afficheurs numériques. Parallèlement, ces valeurs peuvent également être transmises directement vers un PC via une connexion USB. Le logiciel d'acquisition de données est fourni. Le générateur de vapeur a été conçu en conformité avec la Directive sur les équipements sous pression ; il a fait l'objet d'essais de pression et est équipé de tous les dispositifs de sécurité légalement exigés.
2 Spécifications
Générateur de vapeur avec chauffage au gaz ; une turbine à vapeur peut être raccordée pour faire fonctionner une centrale thermique à vapeur ; condenseur constitué d'un cylindre en verre à parois épaisses, doté d'un serpentin de refroidissement par eau et d'une pompe à jet d'eau pour l'extraction de l'air ; alimentation en eau d'alimentation en circuit fermé ; capteurs de température, de pression et de débit ; dispositifs de sécurité conformes à la Directive sur les équipements sous pression pour un fonctionnement en toute sécurité ; analyse des gaz d'échappement à l'aide d'un analyseur de gaz ; logiciel d'acquisition de données via USB sous Windows 8.1 et 10.
3 Données techniques
Puissance thermique du brûleur : 6 kW ; générateur de vapeur (chaudière à passage unique) ; pression de service : 8 bars, pression max. : 10 bars ; température max. de la vapeur : 250 °C ; débit de vapeur max. : 8 kg/h ; puissance du surchauffeur : 750 W. Plages de mesure : température : 0…400 °C ; pression : 0…1,6 bar abs. (condenseur), 0…16 bars (vapeur vive) ; débit : 0…14 L/min (gaz propane), 0…720 L/h (eau de refroidissement),
0…15 L/h (eau d'alimentation). 230 V, 50 Hz, monophasé ; 230 V, 60 Hz, monophasé ; 120 V, 60 Hz, monophasé ; certification UL/CSA en option.
