Qu’est-ce que la condensation de film – Définition

Film Condensation

De la même manière que dans le chapitre précédent, nous discuterons dans ce chapitre du transfert de chaleur avec changement de phase, mais dans ce cas, nous discuterons de la condensation de la phase gazeuse (changement de phase vapeur-liquide).

En général, la condensation est le changement de l’état physique de la matière d’une phase gazeuse à une phase liquide et est l’ inverse de la vaporisation . Les processus d’écoulement associés à la condensation sur une surface solide sont presque une image miroir de ceux impliqués dans l’ébullition. La condensation se produit lorsque la température d’une vapeur est abaissée au-dessous de sa température de saturation ou lorsque la pression d’une vapeur est augmentée au-dessus de ses paramètres de saturation (voir le diagramme de phases de l’eau).

Lors de la  condensation en film , le condensat mouille la surface et forme un film liquide qui glisse vers le bas sous l’effet de la gravité. La condensation du film entraîne de faibles taux de transfert de chaleur car le film de condensat empêche le transfert de chaleur. L’épaisseur du film formé dépend de nombreux paramètres, notamment l’orientation de la surface, la viscosité, le taux de condensation, etc. Le film augmente  la résistance thermique  au flux thermique entre la surface et la vapeur. Le taux de transfert de chaleur est réduit à cause de cette résistance.

Condensation dans les centrales électriques – Condenseur principal

Le système de  condenseur de vapeur principal  (MC) est conçu pour  condenser  et  désaérer  la vapeur d’échappement de la turbine principale et fournir un puits de chaleur au système de dérivation de la turbine. La vapeur évacuée des turbines au GPL est condensée en passant par des tubes contenant de l’eau du système de refroidissement. Il y a une unité de condenseur principal sous  chaque  turbine BP , généralement au-dessous de la turbine avec son axe perpendiculaire à l’axe de la turbine. Étant donné que les centrales nucléaires contiennent généralement aussi un condenseur auxiliaire (par exemple, pour condenser la vapeur d’eau provenant de pompes d’alimentation en eau à vapeur), les ingénieurs utilisent le terme « condenseur principal ».

Voir aussi: Condenseur principal

Le condensateur doit maintenir un vide faible suffisant pour augmenter l’efficacité de la centrale. Les pompes à vide maintiennent un vide suffisant dans le condenseur en extrayant l’air et les gaz non condensés. La pression de condenseur la plus basse possible est la   pression de saturation correspondant à la température ambiante (par exemple, une pression absolue de  0,008 MPa,  ce qui correspond à  41,5 ° C ). Notez qu’il existe toujours une différence de température entre (autour de  ΔT = 14 ° C) la température du condenseur et la température ambiante, qui proviennent de la taille finie et de l’efficacité des condenseurs. Étant donné que ni le condenseur ni l’échangeur de chaleur n’est efficace à 100%, il existe toujours une différence de température entre la température de saturation (côté secondaire) et la température du liquide de refroidissement dans le système de refroidissement. De plus, la conception est inefficace, ce qui diminue l’efficacité globale de la turbine. Idéalement, la vapeur évacuée dans le condenseur n’aurait  pas de sous-refroidissement . Mais les vrais condenseurs sont conçus pour sous-refroidir le liquide de quelques degrés Celsius afin d’éviter la  cavitation d’aspiration  dans les pompes à condensat.

Les  condenseurs à vapeur  sont généralement classés en deux types:

• Condensateurs de surface  (ou condenseurs sans mélange). Dans les condenseurs de surface, il n’y a pas de contact direct entre la vapeur d’échappement et l’eau de refroidissement.
• Condensateurs à jet  (ou condenseurs à mélange). Dans les condenseurs à jet, il y a un contact direct entre la vapeur d’échappement et l’eau de refroidissement.