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Série n°8: Four à convection naturelle, chaudière de production de vapeur

Pour tous ces modèles de simulation dynamique, on peut modifier les caractéristiques de l'installation (dimensions, etc...), visualiser l'historique des principales variables procédé, les profils de température, composition, pression, voir les points figuratifs de l'installation sur le diagramme de Mollier, etc...

Four à convection naturelle :

Un modèle dynamique de four à convection naturelle avec:

  • brûleur gaz, réglage du tirage du four par action sur un registre en manuel, en régulation sur l'oxygène des fumées, ou en cascade sur un régulateur de ΔP,
  • Chauffage d'un fluide en régulation de débit et de température,
  • Visualisation en temps réel des profils de température (fumées, parois des tubes, fluide froid), composition et propriétés des fumées, pression dans le four,
  • Visualisation des historiques permettant de suivre la combustion et la régulation de température du fluide chauffé.

Chaudière à tube de fumée:

La chaudière à tube de fumée produit de la vapeur saturante, utilisée dans trois réseaux vapeur en régulation de pression. Les consommateurs vapeurs sont simulés par des couples de valeurs (pression/débit).
L'air de combustion est alimenté par une soufflante, et régulé en excès d'air ou sur l'analyseur d'oxygène des fumées.
La chaudière est équipée de différentes sécurité: bas débit d'air, détection de flamme, niveau haut et bas du ballon de chaudière, soupapes de protection.
Les points figuratifs de l'eau d'alimentation, du ballon de chaudière et de la vapeur produite sont représentés en temps réel sur le diagramme de Mollier pour l'eau et la vapeur.

Chaudière à tubes d'eau:

La chaudière à tubes d'eau produit de la vapeur surchauffée, utilisée dans deux réseaux vapeur en régulation de pression.
L'air de combustion, alimenté en régulation de débit par une soufflante, est régulé en excès d'air (boucle ouverte) ou sur l'analyseur d'oxygène des fumées (boucle fermée).
Elle est équipée de tubes d'eau reliant les ballons inférieur et supérieur, dans lesquels est produite la vapeur, d'un économiseur, échangeur permettant de préchauffer l'eau d'appoint en refroidissant les fumées, et d'un surchauffeur vapeur dans la zone radiante.
Les sécurités sont identiques à la chaudière à tube de fumée.
Les points figuratifs de l'eau d'alimentation, du ballon de chaudière et de la vapeur surchauffée produite sont représentés en temps réel sur le diagramme de Mollier.

Diagramme de Mollier pour l'eau et sa vapeur:

Un diagramme de Mollier Log(P) fonction de h pour l'eau et sa vapeur, pression P en bar absolus et enthalpie h en kJ.kg-1.
Affichage des propriétés du point à la position de la souris, et des propriétés des phases correspondantes au changement d'état à la même pression.
Deux points réglables en pression/enthalpie/température sur le synoptique et sur le graphe avec affichage de toutes leurs propriétés: fraction vaporisée (%), entropie massique (kJ.kg-1), masse volumique (kg.m-3), volume massique (L.kg-1 pour le liquide, m3.kg-1 pour la vapeur), capacité thermique Cp (kJ.kg-1.°C-1), viscosité (Pa.s), conductivité thermique (W.m-1.°C-1).
Exportation des tables de la vapeur saturante au format html

Logiciel de simulation de Cocotte minute,

Logiciel de simulation d'auto-cuiseur:

Logiciel de simulation dynamique d'une cocotte minute d'un volume fixé avec couvercle, soupape de fonctionnement et soupape de protection, plaque chauffante avec réglage de puissance de chauffe, pertes thermiques, puissance de refroidissement, gestion de la pression de vapeur saturante de l'eau et de la pression d'air dans la cocotte (prise en compte des inertes).
Représentation des points figuratifs de l'eau et de sa vapeur à sa pression partielle sur le diagramme de mollier.
Propriétés de l'eau et de sa vapeur par les corrélations de Duperray et Rankine, ou par les formules de l'IAPWS IF-97, "International Association for Properties of Water and Steam Industrial Formulation 1997".