{"id":52415,"date":"2020-02-19T13:02:09","date_gmt":"2020-02-19T12:02:09","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-quun-generateur-a-turbine-systeme-de-conversion-denergie-definition\/"},"modified":"2020-02-19T13:07:55","modified_gmt":"2020-02-19T12:07:55","slug":"quest-ce-quun-generateur-a-turbine-systeme-de-conversion-denergie-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-quun-generateur-a-turbine-systeme-de-conversion-denergie-definition\/","title":{"rendered":"Qu&#8217;est-ce qu&#8217;un g\u00e9n\u00e9rateur \u00e0 turbine &#8211; Syst\u00e8me de conversion d&#8217;\u00e9nergie &#8211; D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-clearfix\">Le dispositif cl\u00e9 du syst\u00e8me de conversion de puissance est le g\u00e9n\u00e9rateur \u00e0 turbine. La turbine g\u00e9n\u00e9ratrice se trouve dans le b\u00e2timent des turbines et contient la plupart des composants principaux du cycle thermodynamique. G\u00e9nie thermique<\/div>\n<\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>G\u00e9n\u00e9rateur de turbine &#8211; Syst\u00e8me de conversion de puissance<\/span><\/h2>\n<p><span>La disposition des\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/\"><span>centrales nucl\u00e9aires<\/span><\/a><span>\u00a0comprend deux parties principales:\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-island\/\"><span>l&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>\u00eelot nucl\u00e9aire<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0et l&#8217;\u00a0<\/span><a title=\"\u00cele conventionnelle (\u00e0 turbine)\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/conventional-turbine-island\/\"><strong><span>\u00eelot conventionnel (turbine)<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0L&#8217;\u00eele nucl\u00e9aire est le c\u0153ur de la centrale nucl\u00e9aire.\u00a0D&#8217;autre part, l&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>\u00eelot conventionnel (turbine)<\/span><\/strong><span>\u00a0abrite le composant cl\u00e9 qui extrait l&#8217;\u00e9nergie thermique de la vapeur sous pression et la convertit en \u00e9nergie \u00e9lectrique, le\u00a0<\/span><strong><span>turbog\u00e9n\u00e9rateur<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Par cons\u00e9quent, il est \u00e9galement connu sous le nom de\u00a0<\/span><strong><span>syst\u00e8me de conversion de puissance<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Le dispositif cl\u00e9 du syst\u00e8me de conversion de puissance est\u00a0<\/span><strong><span>le turbog\u00e9n\u00e9rateur.\u00a0<\/span><\/strong><span>La turbog\u00e9n\u00e9ratrice se trouve dans le b\u00e2timent des turbines et contient la plupart des principaux composants du cycle thermodynamique.\u00a0Seulement le<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><span>des g\u00e9n\u00e9rateurs de vapeur<\/span><\/a><span>\u00a0sont situ\u00e9s dans le b\u00e2timent r\u00e9acteur (l&#8217;\u00eelot nucl\u00e9aire).<\/span><\/p>\n<p><span>Notez que nous d\u00e9crivons le syst\u00e8me de conversion de puissance d&#8217;un r\u00e9acteur \u00e0 eau sous pression (REP).\u00a0Un\u00a0<\/span><strong><span>r\u00e9acteur \u00e0 eau bouillante<\/span><\/strong><span>\u00a0(REB) est comme un r\u00e9acteur \u00e0 eau sous pression mais avec de nombreuses diff\u00e9rences.\u00a0Les BWR n&#8217;ont pas de\u00a0<\/span><strong><span>g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Contrairement \u00e0 un PWR, il n&#8217;y a pas de boucle primaire et secondaire.\u00a0Fondamentalement, l&#8217;\u00eelot de turbine des REB est tr\u00e8s similaire aux REP.<\/span><\/p>\n<p><span>\u00c9tant donn\u00e9 que les centrales \u00e9lectriques conventionnelles (par exemple les centrales \u00e0 combustibles fossiles) utilisent une technologie tr\u00e8s similaire pour convertir l&#8217;\u00e9nergie thermique en \u00e9nergie \u00e9lectrique, cette partie de la centrale nucl\u00e9aire est appel\u00e9e\u00a0<\/span><strong><span>\u00ab\u00eele conventionnelle\u00bb<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Par rapport aux centrales \u00e9lectriques conventionnelles, les \u00eelots conventionnels des centrales nucl\u00e9aires doivent satisfaire aux sp\u00e9cifications beaucoup plus strictes en mati\u00e8re d&#8217;assurance et de contr\u00f4le de la qualit\u00e9 qui s&#8217;appliquent m\u00eame aux parties conventionnelles de la centrale nucl\u00e9aire en raison de l&#8217;impact qu&#8217;elles peuvent avoir sur les syst\u00e8mes nucl\u00e9aires.<\/span><\/p>\n<p><span>Les composants cl\u00e9s du syst\u00e8me de conversion de puissance:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Turbine \u00e0 vapeur<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Une turbine \u00e0 vapeur est un dispositif qui extrait l&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9nergie thermique<\/span><\/strong><span>\u00a0de la vapeur sous pression et l&#8217;utilise pour effectuer\u00a0<\/span><strong><span>des travaux m\u00e9caniques<\/span><\/strong><span>\u00a0sur un arbre de sortie rotatif.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>G\u00e9n\u00e9rateur<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Un g\u00e9n\u00e9rateur est un appareil qui convertit\u00a0<\/span><strong><span>l&#8217;\u00e9nergie m\u00e9canique<\/span><\/strong><span>\u00a0de la turbine \u00e0 vapeur en\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9nergie \u00e9lectrique<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><a title=\"G\u00e9n\u00e9rateur de vapeur\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><strong><span>G\u00e9n\u00e9rateur de vapeur<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0Les g\u00e9n\u00e9rateurs de vapeur sont<\/span><strong><span>\u00a0des \u00e9changeurs de chaleur<\/span><\/strong><span>\u00a0utilis\u00e9s pour convertir l&#8217;<\/span><strong><span>\u00a0eau d&#8217;alimentation en vapeur \u00e0<\/span><\/strong><span>\u00a0partir de la chaleur produite dans un<\/span><a href=\"https:\/\/www.reactor-physics.com\/what-is-reactor-core-definition\/\"><span>\u00a0c\u0153ur de r\u00e9acteur nucl\u00e9aire<\/span><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Condenseur<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Un condenseur est un\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9changeur de chaleur<\/span><\/strong><span>\u00a0utilis\u00e9 pour\u00a0<\/span><strong><span>condenser la<\/span><\/strong><span>\u00a0vapeur du dernier \u00e9tage de la turbine.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Syst\u00e8me condensat-eau d&#8217;alimentation<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Les syst\u00e8mes de condensats d&#8217;alimentation en eau ont deux fonctions principales.\u00a0<\/span><strong><span>Fournir<\/span><\/strong><span>\u00a0au g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur\u00a0<\/span><strong><span>de l&#8217;eau de<\/span><\/strong><span>\u00a0haute qualit\u00e9 (condensat) et\u00a0<strong>chauffer l&#8217;eau<\/strong>\u00a0(condensat) \u00e0 une temp\u00e9rature proche de la saturation.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>R\u00e9chauffeur s\u00e9parateur d&#8217;humidit\u00e9 (MSR)<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Les r\u00e9chauffeurs du s\u00e9parateur d&#8217;humidit\u00e9 sont g\u00e9n\u00e9ralement install\u00e9s entre la sortie de la turbine haute pression et les entr\u00e9es de la turbine basse pression pour \u00e9liminer l&#8217;humidit\u00e9 de la vapeur d&#8217;\u00e9chappement de la turbine haute pression et pour r\u00e9chauffer cette vapeur avant son admission dans les turbines BP.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Syst\u00e8me de refroidissement<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0La fonction principale du syst\u00e8me de refroidissement dans les centrales \u00e9lectriques est de refroidir le circuit de vapeur afin de condenser la vapeur \u00e0 basse pression et de la recycler.\u00a0Comme la vapeur dans le circuit interne se condense en eau, la chaleur exc\u00e9dentaire (perdue) qui en est retir\u00e9e doit \u00eatre \u00e9vacu\u00e9e par transfert dans l&#8217;air ou dans un plan d&#8217;eau.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Syst\u00e8me d&#8217;instrumentation et de contr\u00f4le (I&amp;C)<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Le syst\u00e8me d&#8217;instrumentation et de contr\u00f4le sert de syst\u00e8me nerveux central \u00e0 une centrale nucl\u00e9aire.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-youtube su-responsive-media-yes\"><iframe class=\"lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/SPg7hOxFItI?\" width=\"340\" height=\"200\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-lazy-type=\"iframe\" data-src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/SPg7hOxFItI?\"><\/iframe><\/div>\n<figure id=\"attachment_12524\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-12524\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Nuclear-Island-Conventional-Island-min.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-12524 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Nuclear-Island-Conventional-Island-min-300x229.jpg\" alt=\"\u00cele nucl\u00e9aire - \u00cele conventionnelle (turbine)\" width=\"300\" height=\"229\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Nuclear-Island-Conventional-Island-min-300x229.jpg\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-12524\" class=\"wp-caption-text\"><span>L&#8217;agencement des centrales nucl\u00e9aires comprend deux parties principales: l&#8217;\u00eele nucl\u00e9aire et l&#8217;\u00eele conventionnelle (\u00e0 turbine).<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-scheme.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17771 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-scheme.png\" alt=\"Cycle de Rankine\" width=\"591\" height=\"897\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-scheme.png\" \/><\/a><br \/>\n<span>Diagramme Ts du cycle de Rankine.\u00a0Le cycle de Rankine a \u00e9t\u00e9 nomm\u00e9 d&#8217;apr\u00e8s un ing\u00e9nieur \u00e9cossais, William John Macquorn Rankine et d\u00e9crit les performances des syst\u00e8mes de turbines \u00e0 vapeur.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_17846\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17846\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-large wp-image-17846 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min-1024x529.png\" alt=\"Turbine \u00e0 vapeur de PWR 3000 MWth typique\" width=\"669\" height=\"346\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min-1024x529.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17846\" class=\"wp-caption-text\"><span>Sch\u00e9ma d&#8217;une turbine \u00e0 vapeur d&#8217;un REP typique de 3 000 MWth.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Principe de fonctionnement du g\u00e9n\u00e9rateur \u00e0 turbine &#8211; Production d&#8217;\u00e9lectricit\u00e9<\/span><\/h2>\n<p>La plupart des\u00a0<strong>centrales nucl\u00e9aires<\/strong>\u00a0exploitent une\u00a0<strong>turbog\u00e9n\u00e9ratrice \u00e0 un arbre<\/strong>\u00a0qui se compose d&#8217;une\u00a0<strong>turbine HP \u00e0 plusieurs \u00e9tages<\/strong>\u00a0et de\u00a0<strong>trois turbines BP \u00e0 plusieurs \u00e9tages parall\u00e8les<\/strong>\u00a0, d&#8217;un g\u00e9n\u00e9rateur principal et d&#8217;un excitateur. \u00a0<strong>La turbine HP<\/strong>\u00a0est g\u00e9n\u00e9ralement une turbine \u00e0 impulsion \u00e0 double flux (ou type \u00e0 r\u00e9action) avec environ 10 \u00e9tages avec des pales envelopp\u00e9es et produit environ 30 \u00e0 40% de la puissance de sortie brute de la centrale.\u00a0<strong>Turbines LP <\/strong>sont g\u00e9n\u00e9ralement des turbines \u00e0 r\u00e9action \u00e0 double flux avec environ 5-8 \u00e9tages (avec des pales envelopp\u00e9es et avec des pales autonomes des 3 derniers \u00e9tages).\u00a0Les turbines LP produisent environ 60 \u00e0 70% de la puissance brute de la centrale.\u00a0Chaque rotor de turbine est mont\u00e9 sur deux roulements, c&#8217;est-\u00e0-dire qu&#8217;il y a des roulements doubles entre chaque module de turbine.<\/p>\n<figure id=\"attachment_17846\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17846\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-large wp-image-17846 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min-1024x529.png\" alt=\"Turbine \u00e0 vapeur de PWR 3000 MWth typique\" width=\"669\" height=\"346\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min-1024x529.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17846\" class=\"wp-caption-text\"><span>Sch\u00e9ma d&#8217;une turbine \u00e0 vapeur d&#8217;un REP typique de 3 000 MWth.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Du g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur aux conduites de vapeur principales &#8211; \u00c9vaporation<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_407\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-407\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-407 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR.gif\" alt=\"G\u00e9n\u00e9rateur de vapeur - vertical\" width=\"266\" height=\"357\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-407\" class=\"wp-caption-text\"><span>G\u00e9n\u00e9rateur de vapeur &#8211; vertical<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Le syst\u00e8me de conversion de puissance d&#8217;un\u00a0<\/span><a title=\"PWR - R\u00e9acteur \u00e0 eau sous pression\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/pwr-pressurized-water-reactor\/\"><span>PWR<\/span><\/a><span>\u00a0typique\u00a0\u00a0commence dans les\u00a0<\/span><a title=\"G\u00e9n\u00e9rateur de vapeur\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><span>g\u00e9n\u00e9rateurs de vapeur<\/span><\/a><span>\u00a0sur leurs c\u00f4t\u00e9s de coque.\u00a0Les g\u00e9n\u00e9rateurs de vapeur sont\u00a0<\/span><strong><span>des \u00e9changeurs de chaleur<\/span><\/strong><span>\u00a0utilis\u00e9s pour convertir l&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>eau d&#8217;alimentation en vapeur \u00e0<\/span><\/strong><span>\u00a0partir de la chaleur produite dans un\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.reactor-physics.com\/what-is-reactor-core-definition\/\"><span>c\u0153ur de r\u00e9acteur nucl\u00e9aire<\/span><\/a><span>\u00a0.\u00a0L&#8217;eau d&#8217;alimentation (circuit secondaire) est chauff\u00e9e de\u00a0<\/span><strong><span>~ 230 \u00b0 C 500 \u00b0 F<\/span><\/strong><span>\u00a0(fluide pr\u00e9chauff\u00e9 par des r\u00e9g\u00e9n\u00e9rateurs) au point d&#8217;\u00e9bullition de ce fluide\u00a0<\/span><strong><span>(280 \u00b0 C; 536 \u00b0 F; 6,5 MPa)<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0La chaleur est transf\u00e9r\u00e9e \u00e0 travers les parois de ces tubes vers le liquide de refroidissement secondaire \u00e0 basse pression situ\u00e9 sur le c\u00f4t\u00e9 secondaire de l&#8217;\u00e9changeur o\u00f9 le liquide de refroidissement s&#8217;\u00e9vapore en vapeur sous pression\u00a0<\/span><strong><span>(\u00a0<\/span><\/strong><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-steam-proprietes-de-steam-definition\/\"><strong><span>vapeur satur\u00e9e<\/span><\/strong><\/a><strong><span>\u00a0280 \u00b0 C; 536 \u00b0 F; 6,5 MPa)<\/span><\/strong><span>.\u00a0La vapeur satur\u00e9e quitte le g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur par une sortie de vapeur et continue vers les\u00a0<\/span><strong><span>conduites de vapeur principales<\/span><\/strong><span>\u00a0et ensuite vers la\u00a0<\/span><strong><span>turbine \u00e0 vapeur<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/From-Steam-Generator-to-Main-Steam-Lines-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-17845 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/From-Steam-Generator-to-Main-Steam-Lines-min-241x300.png\" alt=\"G\u00e9n\u00e9rateur de vapeur vers les lignes de vapeur principales\" width=\"241\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/From-Steam-Generator-to-Main-Steam-Lines-min-241x300.png\" \/><\/a><span>Ces conduites de vapeur principales sont r\u00e9ticul\u00e9es (par exemple via un tuyau de collecteur de vapeur) pr\u00e8s de la turbine pour garantir que la diff\u00e9rence de pression entre l&#8217;un des g\u00e9n\u00e9rateurs de vapeur ne d\u00e9passe pas la valeur sp\u00e9cifique, maintenant ainsi l&#8217;\u00e9quilibre du syst\u00e8me et assurant une \u00e9vacuation uniforme de la chaleur du syst\u00e8me de refroidissement du r\u00e9acteur ( RCS).\u00a0La vapeur s&#8217;\u00e9coule \u00e0 travers les\u00a0<\/span><strong><span>vannes d&#8217;isolement de la conduite de vapeur principale<\/span><\/strong><span>\u00a0(MSIV), qui sont tr\u00e8s importantes du point de vue de la s\u00e9curit\u00e9, vers la turbine haute pression.\u00a0Directement \u00e0 l&#8217;entr\u00e9e de la turbine \u00e0 vapeur, il y a\u00a0<\/span><strong><span>des vannes d&#8217;arr\u00eat des gaz<\/span><\/strong><span>\u00a0et\u00a0<\/span><strong><span>des vannes de r\u00e9gulation<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Le contr\u00f4le de la turbine est obtenu en faisant varier ces ouvertures de soupapes de turbine.\u00a0En cas de\u00a0<\/span><strong><span>d\u00e9clenchement turbine<\/span><\/strong><span>, l&#8217;alimentation en vapeur doit \u00eatre isol\u00e9e tr\u00e8s rapidement, g\u00e9n\u00e9ralement en une fraction de seconde, de sorte que les vannes d&#8217;arr\u00eat doivent fonctionner rapidement et de mani\u00e8re fiable.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Des vannes de turbine au condenseur &#8211; Expansion<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_17781\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17781\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17781 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram-300x276.png\" alt=\"Cycle de Rankine - Diagramme Ts\" width=\"300\" height=\"276\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram-300x276.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17781\" class=\"wp-caption-text\"><span>Cycle de Rankine &#8211; Diagramme Ts<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>La plupart des\u00a0<\/span><strong><span>centrales nucl\u00e9aires<\/span><\/strong><span>\u00a0exploitent g\u00e9n\u00e9ralement\u00a0<\/span><strong><span>des turbines \u00e0 vapeur \u00e0 condensation \u00e0 plusieurs \u00e9tages<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Dans ces turbines, l&#8217;\u00e9tage haute pression re\u00e7oit de la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-steam-proprietes-de-steam-definition\/\"><span>vapeur<\/span><\/a><span>\u00a0(cette vapeur est presque de la vapeur satur\u00e9e &#8211; x = 0,995 &#8211; point C sur la figure;\u00a0<\/span><strong><span>6 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0; 275,6 \u00b0 C) d&#8217;un g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur et l&#8217;\u00e9vacue vers un s\u00e9parateur-r\u00e9chauffeur d&#8217;humidit\u00e9 (MSR &#8211; point D).\u00a0La vapeur doit \u00eatre r\u00e9chauff\u00e9e afin d&#8217;\u00e9viter les dommages qui pourraient \u00eatre caus\u00e9s aux pales de la turbine \u00e0 vapeur par\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/vapor-quality-dryness-fraction\/\">une vapeur<\/a>\u00a0de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/vapor-quality-dryness-fraction\/\"><span>faible qualit\u00e9<\/span><\/a><span>.\u00a0Une teneur \u00e9lev\u00e9e en gouttelettes d&#8217;eau peut provoquer un impact et une \u00e9rosion rapides des pales qui se produisent lorsque de l&#8217;eau condens\u00e9e est projet\u00e9e sur les pales.\u00a0Pour \u00e9viter cela, des drains de condensats sont install\u00e9s dans la tuyauterie de vapeur menant \u00e0 la turbine.\u00a0La vapeur sans humidit\u00e9 est surchauff\u00e9e par la vapeur d&#8217;extraction de l&#8217;\u00e9tage haute pression de la turbine et par la vapeur directement des conduites de vapeur principales.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_17852\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17852\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Main-Turbine-key-parameters.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17852 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Main-Turbine-key-parameters-234x300.png\" alt=\"Source: TVO - Centrale nucl\u00e9aire d'Olkiluoto 3 www.tvo.fi\/uploads\/julkaisut\/tiedostot\/ydinvoimalayks_OL3_ENG.pdf\" width=\"234\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Main-Turbine-key-parameters-234x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17852\" class=\"wp-caption-text\"><span>Source: TVO &#8211; Centrale nucl\u00e9aire d&#8217;Olkiluoto 3 www.tvo.fi\/uploads\/julkaisut\/tiedostot\/ydinvoimalayks_OL3_ENG.pdf<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>La vapeur de chauffage est condens\u00e9e dans les tubes et \u00e9vacu\u00e9e vers le syst\u00e8me d&#8217;eau d&#8217;alimentation.\u00a0Le r\u00e9chauffeur chauffe la vapeur (point D), puis la vapeur est dirig\u00e9e vers l&#8217;\u00e9tage basse pression de la turbine \u00e0 vapeur, o\u00f9 elle se d\u00e9tend (point E \u00e0 F).\u00a0La vapeur \u00e9vacu\u00e9e se condense ensuite dans le condenseur et se trouve \u00e0 une pression bien inf\u00e9rieure \u00e0 la pression atmosph\u00e9rique (pression absolue de\u00a0<\/span><strong><span>0,008 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0), et est dans un \u00e9tat partiellement condens\u00e9 (point F), typiquement d&#8217;une qualit\u00e9 proche de 90%.\u00a0Les \u00e9tages haute et basse pression de la turbine se trouvent g\u00e9n\u00e9ralement sur le m\u00eame arbre pour entra\u00eener un g\u00e9n\u00e9rateur commun, mais ils ont des bo\u00eetiers s\u00e9par\u00e9s.\u00a0Le g\u00e9n\u00e9rateur principal produit de l&#8217;\u00e9nergie \u00e9lectrique, qui est fournie au r\u00e9seau \u00e9lectrique.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Wet-Steam-Turbine-Expansion-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-large wp-image-17844 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Wet-Steam-Turbine-Expansion-min-1024x388.png\" alt=\"Turbine \u00e0 vapeur humide - Expansion\" width=\"669\" height=\"253\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Wet-Steam-Turbine-Expansion-min-1024x388.png\" \/><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-accordion\">\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\"><\/div>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<div class=\"su-spoiler-content su-clearfix\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Du condensateur aux pompes \u00e0 condensats &#8211; Condensation<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-17843 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min-300x146.png\" alt=\"Condenseur - R\u00e9chauffeurs LP - D\u00e9sa\u00e9rateur\" width=\"300\" height=\"146\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min-300x146.png\" \/><\/a><span>Le condenseur principal condense la vapeur d&#8217;\u00e9chappement des \u00e9tages basse pression de la turbine principale et \u00e9galement du syst\u00e8me de d\u00e9charge de vapeur.\u00a0La vapeur d&#8217;\u00e9chappement est condens\u00e9e en passant sur des tubes contenant de l&#8217;eau du syst\u00e8me de refroidissement.<\/span><\/p>\n<p><span>La pression \u00e0 l&#8217;int\u00e9rieur du\u00a0<\/span><strong><span>condenseur<\/span><\/strong><span>\u00a0est donn\u00e9e par la temp\u00e9rature de l&#8217;air ambiant (c&#8217;est-\u00e0-dire la temp\u00e9rature de l&#8217;eau dans le syst\u00e8me de refroidissement) et par\u00a0<\/span><strong><span>des \u00e9jecteurs \u00e0 vapeur<\/span><\/strong><span>\u00a0ou\u00a0<\/span><strong><span>des pompes \u00e0 vide<\/span><\/strong><span>\u00a0, qui aspirent les gaz (non condensables) du condenseur de surface et les \u00e9jectent dans l&#8217;atmosph\u00e8re.<\/span><\/p>\n<p><span>La pression de condensation la plus basse possible est la pression de saturation correspondant \u00e0 la temp\u00e9rature ambiante (par exemple une pression absolue de\u00a0<\/span><strong><span>0,008 MPa,<\/span><\/strong><span>\u00a0ce qui correspond \u00e0\u00a0<\/span><strong><span>41,5 \u00b0 C<\/span><\/strong><span>\u00a0).\u00a0Notez qu&#8217;il y a toujours une diff\u00e9rence de temp\u00e9rature entre (autour de\u00a0<\/span><strong><span>\u0394T = 14 \u00b0 C<\/span><\/strong><span>\u00a0) la temp\u00e9rature du condenseur et la temp\u00e9rature ambiante, qui provient de la taille finie et de l&#8217;efficacit\u00e9 des condenseurs.\u00a0Comme le condenseur n&#8217;est pas un \u00e9changeur de chaleur efficace \u00e0 100%, il y a toujours une diff\u00e9rence de temp\u00e9rature entre la temp\u00e9rature de saturation (c\u00f4t\u00e9 secondaire) et la temp\u00e9rature du liquide de refroidissement dans le syst\u00e8me de refroidissement.\u00a0De plus, il y a une inefficacit\u00e9 de conception qui diminue l&#8217;efficacit\u00e9 globale de la turbine.\u00a0Id\u00e9alement, la vapeur \u00e9vacu\u00e9e dans le condenseur n&#8217;aurait\u00a0<\/span><strong><span>pas de sous-refroidissement<\/span><\/strong><span>.\u00a0Mais les vrais condenseurs sont con\u00e7us pour sous-refroidir le liquide de quelques degr\u00e9s Celsius afin d&#8217;\u00e9viter la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/centrifugal-pumps\/cavitation\/suction-cavitation\/\"><strong><span>cavitation d&#8217;aspiration<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0dans les pompes \u00e0 condensats.\u00a0Mais, ce sous-refroidissement augmente l&#8217;inefficacit\u00e9 du cycle, car plus d&#8217;\u00e9nergie est n\u00e9cessaire pour r\u00e9chauffer l&#8217;eau.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_17767\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17767\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-condenser-pressure-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17767 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-condenser-pressure-min-300x300.png\" alt=\"Cycle de Rankine - pression du condenseur\" width=\"300\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-condenser-pressure-min-300x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17767\" class=\"wp-caption-text\"><span>La diminution de la pression d&#8217;\u00e9chappement de la turbine augmente le travail net par cycle mais diminue \u00e9galement la qualit\u00e9 de vapeur de la vapeur de sortie.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>L&#8217;objectif de maintenir la pression d&#8217;\u00e9chappement de turbine pratique la plus basse est une raison principale pour inclure le condenseur dans une centrale thermique.\u00a0Le condenseur fournit un vide qui maximise l&#8217;\u00e9nergie extraite de la vapeur, r\u00e9sultant en une augmentation significative du travail net et de l&#8217;efficacit\u00e9 thermique.\u00a0Mais aussi ce param\u00e8tre (pression du condenseur) a ses limites d&#8217;ing\u00e9nierie:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>La diminution de la pression d&#8217;\u00e9chappement de la turbine diminue la qualit\u00e9 de la vapeur (ou la fraction de s\u00e9cheresse).\u00a0\u00c0 un certain point, l&#8217;expansion doit \u00eatre interrompue pour \u00e9viter les dommages qui pourraient \u00eatre caus\u00e9s aux pales de la turbine \u00e0 vapeur par\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/vapor-quality-dryness-fraction\/\"><span>une vapeur<\/span><\/a><span>\u00a0de\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/vapor-quality-dryness-fraction\/\">mauvaise qualit\u00e9<\/a>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>La diminution de la pression d&#8217;\u00e9chappement de la turbine augmente consid\u00e9rablement le volume sp\u00e9cifique de vapeur d&#8217;\u00e9chappement, ce qui n\u00e9cessite d&#8217;\u00e9normes pales dans les derni\u00e8res rang\u00e9es de l&#8217;\u00e9tage basse pression de la turbine \u00e0 vapeur.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Dans une\u00a0<\/span><strong><span>turbine \u00e0 vapeur humide<\/span><\/strong><span>\u00a0typique\u00a0, la vapeur d&#8217;\u00e9chappement se condense dans le condenseur et se trouve \u00e0 une pression bien inf\u00e9rieure \u00e0 la pression atmosph\u00e9rique (pression absolue de\u00a0<\/span><strong><span>0,008 MPa,<\/span><\/strong><span>\u00a0ce qui correspond \u00e0 41,5 \u00b0 C).\u00a0Cette vapeur est dans un \u00e9tat partiellement condens\u00e9 (point F), typiquement d&#8217;une qualit\u00e9 proche de 90%.\u00a0Notez que la pression \u00e0 l&#8217;int\u00e9rieur du condenseur d\u00e9pend \u00e9galement des conditions atmosph\u00e9riques ambiantes:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>temp\u00e9rature, pression et humidit\u00e9 de l&#8217;air en cas de refroidissement dans l&#8217;atmosph\u00e8re<\/span><\/li>\n<li><span>temp\u00e9rature de l&#8217;eau et d\u00e9bit en cas de refroidissement dans une rivi\u00e8re ou une mer<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Une augmentation de la temp\u00e9rature ambiante entra\u00eene une augmentation proportionnelle de la pression de la vapeur d&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9chappement<\/span><\/strong><span>\u00a0(\u00a0<strong>\u0394T = 14 \u00b0 C<\/strong>\u00a0est g\u00e9n\u00e9ralement une constante), d&#8217;o\u00f9 l&#8217;efficacit\u00e9 thermique du syst\u00e8me de conversion de puissance diminue.\u00a0En d&#8217;autres termes, la\u00a0<\/span><strong><span>puissance \u00e9lectrique<\/span><\/strong><span>\u00a0d&#8217;une centrale \u00e9lectrique\u00a0<\/span><strong><span>peut varier<\/span><\/strong><span>\u00a0avec\u00a0<\/span><strong><span>les conditions ambiantes<\/span><\/strong><span>\u00a0, tandis que la puissance thermique reste constante.<\/span><\/p>\n<p><span>La vapeur condens\u00e9e (maintenant appel\u00e9e condensat) est collect\u00e9e dans le hotwell du condenseur.\u00a0Le hotwell du condenseur fournit \u00e9galement une capacit\u00e9 de stockage d&#8217;eau, qui est n\u00e9cessaire \u00e0 des fins op\u00e9rationnelles telles que le remplissage de l&#8217;eau d&#8217;alimentation.\u00a0Le condensat (liquide satur\u00e9 ou l\u00e9g\u00e8rement sous-refroidi) est achemin\u00e9 vers la pompe \u00e0 condensat puis pomp\u00e9 par des pompes \u00e0 condensat vers le d\u00e9gazeur via le syst\u00e8me de chauffage de l&#8217;eau d&#8217;alimentation.\u00a0Les pompes \u00e0 condensats augmentent g\u00e9n\u00e9ralement la pression \u00e0 environ p = 1-2 MPa.\u00a0Il existe g\u00e9n\u00e9ralement quatre pompes \u00e0 condensats centrifuges d&#8217;un tiers avec des collecteurs d&#8217;aspiration et de refoulement communs.\u00a0Trois pompes sont normalement en fonctionnement avec une dans la sauvegarde.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Des pompes \u00e0 condensats aux pompes \u00e0 eau d&#8217;alimentation &#8211; R\u00e9g\u00e9n\u00e9ration de la chaleur<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-17843 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min-300x146.png\" alt=\"Condenseur - R\u00e9chauffeurs LP - D\u00e9sa\u00e9rateur\" width=\"300\" height=\"146\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min-300x146.png\" \/><\/a><span>Le\u00a0<\/span><strong><span>condensat<\/span><\/strong><span>\u00a0des\u00a0<\/span><strong><span>pompes \u00e0 condensats<\/span><\/strong><span>\u00a0passe ensuite par plusieurs \u00e9tages de\u00a0<\/span><strong><span>chauffe-eau \u00e0 basse pression<\/span><\/strong><span>\u00a0, dans lesquels la temp\u00e9rature du condensat est augment\u00e9e par transfert de chaleur de la vapeur extraite des turbines \u00e0 basse pression.\u00a0Il y a g\u00e9n\u00e9ralement trois ou quatre \u00e9tages de chauffe-eau basse pression connect\u00e9s dans la cascade.\u00a0Le condensat sort des chauffe-eau basse pression \u00e0 environ p = 1 MPa, t = 150 \u00b0 C et entre dans le\u00a0<\/span><strong><span>d\u00e9gazeur<\/span><\/strong><span>.\u00a0Le syst\u00e8me de condensat principal contient \u00e9galement un syst\u00e8me de purification m\u00e9canique des condensats pour \u00e9liminer les impuret\u00e9s.\u00a0Les chauffe-eau d&#8217;alimentation sont autor\u00e9gulants.\u00a0Cela signifie que plus le d\u00e9bit d&#8217;eau d&#8217;alimentation est important, plus le taux d&#8217;absorption de chaleur de la vapeur est \u00e9lev\u00e9 et plus le d\u00e9bit de vapeur d&#8217;extraction est important.<\/span><\/p>\n<p><span>Il y a des clapets anti-retour dans les conduites de vapeur d&#8217;extraction entre les chauffe-eau d&#8217;alimentation et la turbine.\u00a0Ces clapets anti-retour emp\u00eachent le flux inverse de vapeur ou d&#8217;eau en cas de d\u00e9clenchement de la turbine, ce qui provoque une diminution rapide de la pression \u00e0 l&#8217;int\u00e9rieur de la turbine.\u00a0Toute eau entrant dans la turbine de cette mani\u00e8re pourrait endommager gravement la pale de la turbine.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>D\u00e9sa\u00e9rateur<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_17856\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17856\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Deaerator.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17856 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Deaerator-285x300.png\" alt=\"D\u00e9sa\u00e9rateur\" width=\"285\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Deaerator-285x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17856\" class=\"wp-caption-text\"><span>Un diagramme sch\u00e9matique d&#8217;un d\u00e9gazeur \u00e0 plateau type.\u00a0Source: wikipedia.org Licence: CC BY-SA 3.0<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>En g\u00e9n\u00e9ral, un\u00a0<\/span><strong><span>d\u00e9gazeur<\/span><\/strong><span>\u00a0est un appareil utilis\u00e9 pour \u00e9liminer l&#8217;oxyg\u00e8ne et les autres gaz dissous de l&#8217;eau d&#8217;alimentation vers les g\u00e9n\u00e9rateurs de vapeur.\u00a0Le\u00a0<\/span><strong><span>d\u00e9gazeur<\/span><\/strong><span>\u00a0fait partie du syst\u00e8me de chauffage de l&#8217;eau d&#8217;alimentation.\u00a0Il est g\u00e9n\u00e9ralement situ\u00e9 entre le dernier r\u00e9chauffeur basse pression et les pompes d&#8217;appoint d&#8217;eau d&#8217;alimentation.\u00a0En particulier, l&#8217;oxyg\u00e8ne dissous dans le g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur peut causer de graves dommages de corrosion en se fixant aux parois des tuyaux m\u00e9talliques et autres \u00e9quipements m\u00e9talliques et en formant des oxydes (rouille).\u00a0De plus, le dioxyde de carbone dissous se combine avec l&#8217;eau pour former de l&#8217;acide carbonique qui provoque une corrosion suppl\u00e9mentaire.<\/span><\/p>\n<p><span>Dans le\u00a0<\/span><strong><span>d\u00e9gazeur<\/span><\/strong><span>\u00a0, le condensat est chauff\u00e9 \u00e0 des conditions satur\u00e9es g\u00e9n\u00e9ralement par la vapeur extraite de la turbine \u00e0 vapeur.\u00a0La vapeur d&#8217;extraction est m\u00e9lang\u00e9e dans le d\u00e9gazeur par un syst\u00e8me de buses de pulv\u00e9risation et de plateaux en cascade entre lesquels la vapeur s&#8217;infiltre.\u00a0Tous les gaz dissous dans le condensat sont lib\u00e9r\u00e9s dans ce processus et \u00e9vacu\u00e9s du d\u00e9gazeur par ventilation vers l&#8217;atmosph\u00e8re ou vers le condenseur principal.\u00a0Directement sous le\u00a0<\/span><strong><span>d\u00e9gazeur se<\/span><\/strong><span>\u00a0trouve le\u00a0<\/span><strong><span>r\u00e9servoir de stockage d&#8217;eau d&#8217;alimentation<\/span><\/strong><span>, dans lequel une grande quantit\u00e9 d&#8217;eau d&#8217;alimentation est stock\u00e9e dans des conditions proches de la saturation.\u00a0Dans le cas d&#8217;un arr\u00eat de turbine, cette eau d&#8217;alimentation peut \u00eatre fournie aux g\u00e9n\u00e9rateurs de vapeur pour maintenir l&#8217;inventaire d&#8217;eau requis pendant les transitoires.\u00a0Le d\u00e9gazeur et le r\u00e9servoir de stockage sont g\u00e9n\u00e9ralement situ\u00e9s \u00e0 une altitude \u00e9lev\u00e9e dans le hall de la turbine pour assurer une\u00a0<\/span><a title=\"T\u00eate d'aspiration positive nette\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/centrifugal-pumps\/net-positive-suction-head\/\"><span>t\u00eate d&#8217;aspiration positive nette<\/span><\/a><span>\u00a0(NPSH)\u00a0ad\u00e9quate\u00a0\u00e0 l&#8217;entr\u00e9e des pompes \u00e0 eau d&#8217;alimentation.\u00a0<\/span><strong><span>Le NPSH<\/span><\/strong><span>\u00a0est utilis\u00e9 pour mesurer\u00a0<\/span><strong><span>la proximit\u00e9 d&#8217;<\/span><\/strong><span>\u00a0un fluide avec des conditions satur\u00e9es.\u00a0L&#8217;abaissement de la pression c\u00f4t\u00e9 aspiration peut provoquer une\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/centrifugal-pumps\/cavitation\/\"><strong><span>cavitation<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0Cette disposition minimise le risque de cavitation dans la pompe.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Des pompes \u00e0 eau d&#8217;alimentation au g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Feedwater-Pumps-HP-Heaters-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-17847 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Feedwater-Pumps-HP-Heaters-min-300x298.png\" alt=\"Pompes \u00e0 eau d'alimentation - R\u00e9chauffeurs HP\" width=\"300\" height=\"298\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Feedwater-Pumps-HP-Heaters-min-300x298.png\" \/><\/a><span>Le syst\u00e8me de\u00a0<\/span><strong><span>pompes \u00e0 eau<\/span><\/strong><span>\u00a0d&#8217;\u00a0<strong>alimentation<\/strong>\u00a0comprend g\u00e9n\u00e9ralement trois lignes parall\u00e8les (\u00a0<\/span><strong><span>3 \u00d7 50%<\/span><\/strong><span>\u00a0) de pompes \u00e0 eau d&#8217;alimentation avec collecteurs d&#8217;aspiration et de refoulement communs.\u00a0Chaque pompe \u00e0 eau d&#8217;alimentation se compose du\u00a0<\/span><strong><span>surpresseur<\/span><\/strong><span>\u00a0et de la\u00a0<\/span><strong><span>pompe \u00e0 eau d&#8217;alimentation principale<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Les pompes \u00e0 eau d&#8217;alimentation (g\u00e9n\u00e9ralement entra\u00een\u00e9es par des turbines \u00e0 vapeur) augmentent la pression du condensat (~ 1 MPa) \u00e0 la pression dans le g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur (~ 6,5 MPa).<\/span><\/p>\n<p><span>Les\u00a0<\/span><strong><span>pompes d&#8217;appoint<\/span><\/strong><span>\u00a0fournissent la pression d&#8217;aspiration de la pompe principale d&#8217;alimentation en eau requise.\u00a0Ces pompes (les deux pompes \u00e0 eau d&#8217;alimentation) sont normalement des pompes \u00e0 haute pression (g\u00e9n\u00e9ralement du\u00a0<\/span><a title=\"Pompes centrifuges\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-quune-pompe-centrifuge-definition\/\"><span>type \u00e0 pompe centrifuge<\/span><\/a><span>\u00a0) qui aspirent le r\u00e9servoir de stockage d&#8217;eau du d\u00e9gazeur, qui est mont\u00e9 directement sous le d\u00e9gazeur, et alimentent les principales pompes \u00e0 eau d&#8217;alimentation.\u00a0La d\u00e9charge d&#8217;eau des pompes \u00e0 eau d&#8217;alimentation s&#8217;\u00e9coule \u00e0 travers les\u00a0<\/span><strong><span>chauffe-eau \u00e0 haute pression<\/span><\/strong><span>\u00a0, entre dans l&#8217;\u00a0<\/span><a title=\"B\u00e2timent de confinement\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/containment-building\/\"><span>enceinte de confinement<\/span><\/a><span>\u00a0, puis s&#8217;\u00e9coule dans les\u00a0<\/span><a title=\"G\u00e9n\u00e9rateur de vapeur\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><span>g\u00e9n\u00e9rateurs de vapeur<\/span><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Le d\u00e9bit d&#8217;eau d&#8217;alimentation vers chaque g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur est contr\u00f4l\u00e9 par\u00a0<\/span><strong><span>des vannes de r\u00e9gulation de l&#8217;eau<\/span><\/strong><span>\u00a0d&#8217;\u00a0<strong>alimentation<\/strong>\u00a0(\u00a0<\/span><strong><span>FRV<\/span><\/strong><span>\u00a0) dans chaque\u00a0<strong>conduite d&#8217;<\/strong>\u00a0eau d&#8217;alimentation.\u00a0Le r\u00e9gulateur est contr\u00f4l\u00e9 automatiquement par le niveau du g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur, le d\u00e9bit de vapeur et le d\u00e9bit d&#8217;eau d&#8217;alimentation.<\/span><\/p>\n<p><span>Les\u00a0<\/span><strong><span>chauffe-eau haute pression<\/span><\/strong><span>\u00a0sont chauff\u00e9s par extraction de vapeur de la turbine haute pression HP Turbine.\u00a0Les drains des chauffe-eau haute pression sont g\u00e9n\u00e9ralement achemin\u00e9s vers le d\u00e9gazeur.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_407\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-407\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-407 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR-223x300.gif\" alt=\"G\u00e9n\u00e9rateur de vapeur - vertical\" width=\"223\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR-223x300.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-407\" class=\"wp-caption-text\"><span>G\u00e9n\u00e9rateur de vapeur &#8211; vertical<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>L&#8217;eau d&#8217;alimentation (\u00a0<\/span><strong><span>eau 230 \u00b0 C; 446 \u00b0 F; 6,5 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0) est pomp\u00e9e dans\u00a0<\/span><strong><span>le g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur<\/span><\/strong><span>\u00a0par l&#8217;entr\u00e9e d&#8217;eau d&#8217;alimentation.\u00a0Dans le g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur, l&#8217;eau d&#8217;alimentation (circuit secondaire) est chauff\u00e9e de\u00a0<\/span><strong><span>~ 230 \u00b0 C 446 \u00b0 F<\/span><\/strong><span>\u00a0au point d&#8217;\u00e9bullition de ce fluide\u00a0<\/span><strong><span>(280 \u00b0 C; 536 \u00b0 F; 6,5 MPa)<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0L&#8217;eau d&#8217;alimentation est ensuite \u00e9vapor\u00e9e et la vapeur sous pression\u00a0<\/span><strong><span>(<\/span><\/strong><span>\u00a0vapeur\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/dry-steam\/\"><strong><span>satur\u00e9e<\/span><\/strong><\/a><strong><span>\u00a0280 \u00b0 C; 536 \u00b0 F; 6,5 MPa)<\/span><\/strong><span>\u00a0quitte le g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur par la sortie de vapeur et continue vers la turbine \u00e0 vapeur, compl\u00e9tant ainsi le cycle.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Efficacit\u00e9 thermique des turbines \u00e0 vapeur<\/span><\/h2>\n<p><span>En g\u00e9n\u00e9ral ,\u00a0le\u00a0<a title=\"Efficacit\u00e9 thermique\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-lefficacite-thermique-definition\/\"><strong>rendement thermique<\/strong><\/a><a title=\"Efficacit\u00e9 thermique\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-lefficacite-thermique-definition\/\">\u00a0,\u00a0<\/a><a title=\"Efficacit\u00e9 thermique\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-lefficacite-thermique-definition\/\"><strong><em>\u03b7\u00a0<\/em><\/strong><\/a><a title=\"Efficacit\u00e9 thermique\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-lefficacite-thermique-definition\/\"><strong><em><sub>e<\/sub><\/em><\/strong><\/a>\u00a0, d&#8217;un moteur thermique est d\u00e9finie comme \u00e9tant le rapport entre le\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-le-travail-en-thermodynamique-definition\/\">travail<\/a>\u00a0qu&#8217;elle fait,\u00a0<strong>W<\/strong>\u00a0, \u00e0 la\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-chaleur-en-physique-chaleur-definition\/\">chaleur<\/a>\u00a0d&#8217; entr\u00e9e \u00e0 la temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e, Q\u00a0<sub>H<\/sub>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-16945 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\" alt=\"formule d'efficacit\u00e9 thermique - 1\" width=\"125\" height=\"82\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>L&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>efficacit\u00e9 thermique<\/span><\/strong><span>\u00a0,\u00a0<\/span><strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>th<\/span><\/sub><\/em><\/strong><span>\u00a0, repr\u00e9sente la fraction de\u00a0<\/span><strong><span>chaleur<\/span><\/strong><span>\u00a0,\u00a0<\/span><strong><span>Q\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>H<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0, qui est convertie\u00a0<\/span><strong><span>en travail<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Puisque l&#8217;\u00e9nergie est conserv\u00e9e selon la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quelle-est-la-premiere-loi-de-la-thermodynamique-definition\/\"><strong><span>premi\u00e8re loi de la thermodynamique<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0et que l&#8217;\u00e9nergie ne peut pas \u00eatre convertie pour fonctionner compl\u00e8tement, l&#8217;apport de chaleur, Q\u00a0<\/span><sub><span>H<\/span><\/sub><span>\u00a0, doit \u00eatre \u00e9gal au travail effectu\u00e9, W, plus la chaleur qui doit \u00eatre dissip\u00e9e sous forme de\u00a0<\/span><strong><span>chaleur r\u00e9siduelle Q\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>C<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0dans le environnement.\u00a0Par cons\u00e9quent, nous pouvons r\u00e9\u00e9crire la formule de l&#8217;efficacit\u00e9 thermique comme suit:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-2.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-16944 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-2.png\" alt=\"formule d'efficacit\u00e9 thermique - 2\" width=\"352\" height=\"83\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-2.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>C&#8217;est une formule tr\u00e8s utile, mais ici nous exprimons l&#8217;efficacit\u00e9 thermique en utilisant le premi\u00e8re principe en termes d&#8217;\u00a0<\/span><a title=\"Qu'est-ce que l'enthalpie\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-enthalpy\/\"><span>enthalpie<\/span><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_17781\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17781\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17781 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram-300x276.png\" alt=\"Cycle de Rankine - Diagramme Ts\" width=\"300\" height=\"276\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram-300x276.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17781\" class=\"wp-caption-text\"><span>Cycle de Rankine &#8211; Diagramme Ts<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>La plupart des\u00a0<\/span><strong><span>centrales nucl\u00e9aires<\/span><\/strong><span>\u00a0exploitent g\u00e9n\u00e9ralement\u00a0<\/span><strong><span>des turbines \u00e0 vapeur \u00e0 condensation \u00e0 plusieurs \u00e9tages<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Dans ces turbines, l&#8217;\u00e9tage haute pression re\u00e7oit de la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-steam-proprietes-de-steam-definition\/\"><span>vapeur<\/span><\/a><span>\u00a0(cette vapeur est presque de la vapeur satur\u00e9e &#8211; x = 0,995 &#8211; point C sur la figure;\u00a0<\/span><strong><span>6 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0; 275,6 \u00b0 C) d&#8217;un g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur et l&#8217;\u00e9vacue vers un s\u00e9parateur-r\u00e9chauffeur d&#8217;humidit\u00e9 (point D ).\u00a0La vapeur doit \u00eatre r\u00e9chauff\u00e9e afin d&#8217;\u00e9viter les dommages qui pourraient \u00eatre caus\u00e9s aux pales de la turbine \u00e0 vapeur par\u00a0<\/span><a title=\"Qualit\u00e9 de vapeur - Fraction de s\u00e9cheresse\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/vapor-quality-dryness-fraction\/\"><span>une vapeur<\/span><\/a><span>\u00a0de\u00a0<a title=\"Qualit\u00e9 de vapeur - Fraction de s\u00e9cheresse\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/vapor-quality-dryness-fraction\/\">mauvaise qualit\u00e9<\/a>\u00a0.\u00a0Le r\u00e9chauffeur chauffe la vapeur (point D), puis la vapeur est dirig\u00e9e vers l&#8217;\u00e9tage basse pression de la turbine \u00e0 vapeur, o\u00f9 elle se d\u00e9tend (point E \u00e0 F).\u00a0La vapeur \u00e9vacu\u00e9e se condense ensuite dans le condenseur et se trouve \u00e0 une pression bien inf\u00e9rieure \u00e0 la pression atmosph\u00e9rique (pression absolue de<\/span><strong><span>0,008 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0), et est dans un \u00e9tat partiellement condens\u00e9 (point F), g\u00e9n\u00e9ralement d&#8217;une qualit\u00e9 proche de 90%.<\/span><\/p>\n<p><span>Dans ce cas, les g\u00e9n\u00e9rateurs de vapeur, les turbines \u00e0 vapeur, les condenseurs et les pompes \u00e0 eau d&#8217;alimentation constituent un moteur thermique, soumis aux limitations d&#8217;efficacit\u00e9 impos\u00e9es par la\u00a0<a title=\"Deuxi\u00e8me loi de la thermodynamique\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-deuxieme-loi-de-la-thermodynamique-definition\/\"><strong>deuxi\u00e8me loi de la thermodynamique<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Dans le cas id\u00e9al (pas de frottement, processus r\u00e9versibles, conception parfaite), ce moteur thermique aurait une\u00a0<a title=\"Efficacit\u00e9 Carnot - Efficacit\u00e9 du moteur thermique Carnot\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/second-law-of-thermodynamics\/carnot-efficiency-efficiency-of-carnot-heat-engine\/\">efficacit\u00e9 Carnot<\/a>\u00a0de<\/span><\/p>\n<p><span>= 1 &#8211; T\u00a0<\/span><sub><span>froid<\/span><\/sub><span>\u00a0\/ T\u00a0<\/span><sub><span>chaud<\/span><\/sub><span>\u00a0= 1 &#8211; 315\/549 = 42,6%<\/span><\/p>\n<p><span>o\u00f9 la temp\u00e9rature du r\u00e9servoir chaud est de 275,6 \u00b0 C (548,7 K), la temp\u00e9rature du r\u00e9servoir froid est de 41,5 \u00b0 C (314,7 K).\u00a0Mais la centrale nucl\u00e9aire est le\u00a0<\/span><strong><span>v\u00e9ritable moteur thermique<\/span><\/strong><span>\u00a0, dans lequel les processus thermodynamiques sont en quelque sorte irr\u00e9versibles.\u00a0Ils ne se font pas infiniment lentement.\u00a0Dans les appareils r\u00e9els (tels que les turbines, les pompes et les compresseurs), un frottement m\u00e9canique et des pertes de chaleur entra\u00eenent d&#8217;autres pertes d&#8217;efficacit\u00e9.<\/span><\/p>\n<p><span>Pour calculer l&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>efficacit\u00e9 thermique<\/span><\/strong><span>\u00a0du\u00a0<\/span><strong><span>cycle de Rankine<\/span><\/strong><span>\u00a0le plus simple\u00a0(sans r\u00e9chauffage), les ing\u00e9nieurs utilisent la\u00a0<\/span><a title=\"Premi\u00e8re loi en termes d'enthalpie dH = dQ + Vdp\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/first-law-of-thermodynamics\/first-law-in-terms-of-enthalpy-dh-dq-vdp\/\"><strong><span>premi\u00e8re loi de la thermodynamique en termes d&#8217;enthalpie<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0plut\u00f4t qu&#8217;en termes d&#8217;\u00e9nergie interne.<\/span><\/p>\n<p><span>La premi\u00e8re loi en mati\u00e8re d&#8217;enthalpie est:<\/span><\/p>\n<p><em><strong><span>dH = dQ + Vdp<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n<p><span>Dans cette \u00e9quation, le terme\u00a0<\/span><strong><em><span>Vdp<\/span><\/em><\/strong><span>\u00a0est un\u00a0<\/span><strong><span>travail de processus d&#8217;\u00e9coulement.\u00a0<\/span><\/strong><span>Ce travail, \u00a0\u00a0<\/span><strong><em><span>Vdp<\/span><\/em><\/strong><span>\u00a0, est utilis\u00e9 pour\u00a0<\/span><strong><span>des syst\u00e8mes \u00e0 flux ouvert<\/span><\/strong><span>\u00a0comme une\u00a0<\/span><strong><span>turbine<\/span><\/strong><span>\u00a0ou une\u00a0<\/span><strong><span>pompe<\/span><\/strong><span>\u00a0dans lesquels il y a un\u00a0<\/span><strong><span>\u00abdp\u00bb<\/span><\/strong><span>\u00a0, c&#8217;est-\u00e0-dire un changement de pression.\u00a0Il n&#8217;y a aucun changement dans\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/control-volume-control-volume-analysis\/\"><span>le volume de contr\u00f4le<\/span><\/a><span>\u00a0.\u00a0Comme on peut le voir, cette forme de loi\u00a0<\/span><strong><span>simplifie la description du transfert d&#8217;\u00e9nergie<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0<\/span><strong><span>\u00c0 pression constante<\/span><\/strong><span>\u00a0, le\u00a0<\/span><strong><span>changement d&#8217;enthalpie<\/span><\/strong><span>\u00a0est \u00e9gal \u00e0 l&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9nergie<\/span><\/strong><span>\u00a0transf\u00e9r\u00e9e de l&#8217;environnement par le chauffage:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Processus isobare (Vdp = 0):<\/span><\/strong><\/p>\n<p><strong><span>dH = dQ \u2192 Q = H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>2<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>1<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n<p><strong><span>\u00c0 entropie constante<\/span><\/strong><span>\u00a0, c&#8217;est-\u00e0-dire dans un processus isentropique, le\u00a0<\/span><strong><span>changement d&#8217;enthalpie<\/span><\/strong><span>\u00a0est \u00e9gal au\u00a0<\/span><strong><span>travail de processus d&#8217;\u00e9coulement<\/span><\/strong><span>\u00a0effectu\u00e9 sur ou par le syst\u00e8me:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Processus isentropique (dQ = 0):<\/span><\/strong><\/p>\n<p><strong><span>dH = Vdp \u2192 W = H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>2<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>1<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n<p><span>Il est \u00e9vident, il sera tr\u00e8s utile dans l&#8217;analyse des deux cycles thermodynamiques utilis\u00e9s en g\u00e9nie \u00e9nerg\u00e9tique, c&#8217;est-\u00e0-dire dans le cycle de Brayton et le cycle de Rankine.<\/span><\/p>\n<p><span>L&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>enthalpie<\/span><\/strong><span>\u00a0peut \u00eatre transform\u00e9e en une\u00a0variable\u00a0<\/span><strong><span>intensive<\/span><\/strong><span>\u00a0ou\u00a0<\/span><strong><span>sp\u00e9cifique<\/span><\/strong><span>\u00a0, en la divisant par la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-mass-and-weight\/what-is-mass\/\"><span>masse<\/span><\/a><span>\u00a0.\u00a0<\/span><strong><span>Les ing\u00e9nieurs utilisent l&#8217;\u00a0<\/span><\/strong><strong><span>enthalpie sp\u00e9cifique<\/span><\/strong><span>\u00a0dans l&#8217;analyse thermodynamique plus que l&#8217;enthalpie elle-m\u00eame.\u00a0Il est tabul\u00e9 dans les\u00a0<\/span><a title=\"Tables \u00e0 vapeur - Propri\u00e9t\u00e9s sp\u00e9cifiques de l'eau et de la vapeur\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/steam-tables\/\"><strong><span>tableaux de vapeur<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0avec\u00a0<\/span><a title=\"Quel est le volume sp\u00e9cifique\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-specific-volume\/\"><span>un volume\u00a0<\/span><\/a><a title=\"\u00c9nergie interne sp\u00e9cifique\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/internal-energy-thermal-energy\/specific-internal-energy\/\"><span>sp\u00e9cifique<\/span><\/a><span>\u00a0et\u00a0<a title=\"\u00c9nergie interne sp\u00e9cifique\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/internal-energy-thermal-energy\/specific-internal-energy\/\">une \u00e9nergie interne sp\u00e9cifique<\/a>\u00a0.\u00a0L&#8217;efficacit\u00e9 thermique d&#8217;un tel cycle de Rankine simple et en termes d&#8217;enthalpies sp\u00e9cifiques serait:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-rankine-cycle-equation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-16962 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-rankine-cycle-equation.png\" alt=\"efficacit\u00e9 thermique du cycle de Rankine\" width=\"535\" height=\"68\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-rankine-cycle-equation.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>C&#8217;est une \u00e9quation tr\u00e8s simple et pour d\u00e9terminer l&#8217;efficacit\u00e9 thermique, vous pouvez utiliser les donn\u00e9es\u00a0<\/span><strong><span>des tables<\/span><\/strong><span>\u00a0de\u00a0<strong>vapeur<\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_16961\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-16961\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-engines-turbines-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-16961 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-engines-turbines-min.png\" alt=\"Takaishi, Tatsuo;  Numata, Akira;  Nakano, Ryouji;  Sakaguchi, Katsuhiko (mars 2008).\" width=\"452\" height=\"334\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-engines-turbines-min.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-16961\" class=\"wp-caption-text\"><span>Takaishi, Tatsuo;\u00a0Numata, Akira;\u00a0Nakano, Ryouji;\u00a0Sakaguchi, Katsuhiko (mars 2008).\u00a0\u00abApproche des moteurs diesel et \u00e0 gaz \u00e0 haut rendement\u00bb (PDF).\u00a0Revue technique Mitsubishi Heavy Industries.\u00a045 (1).\u00a0R\u00e9cup\u00e9r\u00e9 le 04\/02\/2011.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Dans les centrales nucl\u00e9aires modernes, le rendement thermique global est d&#8217;environ\u00a0<\/span><strong><span>un tiers<\/span><\/strong><span>\u00a0(33%), de sorte que\u00a0<\/span><strong><span>3000 MWth<\/span><\/strong><span>\u00a0d&#8217;\u00e9nergie thermique provenant de la r\u00e9action de fission sont n\u00e9cessaires pour g\u00e9n\u00e9rer\u00a0<\/span><strong><span>1000 MWe<\/span><\/strong><span>\u00a0d&#8217;\u00e9nergie \u00e9lectrique.\u00a0La raison en est la temp\u00e9rature de vapeur relativement basse (\u00a0<\/span><strong><span>6 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0; 275,6 \u00b0 C).\u00a0Des rendements plus \u00e9lev\u00e9s peuvent \u00eatre atteints en augmentant la\u00a0<\/span><strong><span>temp\u00e9rature<\/span><\/strong><span>de la vapeur.\u00a0Mais cela n\u00e9cessite une augmentation des pressions \u00e0 l&#8217;int\u00e9rieur des chaudi\u00e8res ou des g\u00e9n\u00e9rateurs de vapeur.\u00a0Cependant, des consid\u00e9rations m\u00e9tallurgiques imposent des limites sup\u00e9rieures \u00e0 ces pressions.\u00a0Par rapport \u00e0 d&#8217;autres sources d&#8217;\u00e9nergie, le rendement thermique de 33% n&#8217;est pas beaucoup.\u00a0Mais il faut noter que les centrales nucl\u00e9aires sont beaucoup plus complexes que les centrales \u00e0 combustibles fossiles et qu&#8217;il est beaucoup plus facile de br\u00fbler des combustibles fossiles que de produire de l&#8217;\u00e9nergie \u00e0 partir de combustibles nucl\u00e9aires.\u00a0Les centrales \u00e9lectriques \u00e0 combustibles fossiles sous-critiques, qui fonctionnent sous\u00a0<\/span><a title=\"Pression critique de l'eau\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-pressure-physics\/critical-pressure-of-water\/\"><strong><span>une pression critique<\/span><\/strong>\u00a0<\/a><span>(c&#8217;est-\u00e0-dire inf\u00e9rieure \u00e0 22,1 MPa), peuvent atteindre une efficacit\u00e9 de 36 \u00e0 40%.<\/span><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Causes d&#8217;inefficacit\u00e9<\/span><\/h2>\n<p><span>Comme cela a \u00e9t\u00e9 discut\u00e9, une efficacit\u00e9 peut varier entre 0 et 1. Chaque moteur thermique est en quelque sorte inefficace.\u00a0Cette inefficacit\u00e9 peut \u00eatre attribu\u00e9e \u00e0 trois causes.<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Irr\u00e9versibilit\u00e9 des processus<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Il existe une limite sup\u00e9rieure th\u00e9orique globale \u00e0 l&#8217;efficacit\u00e9 de la conversion de la chaleur pour fonctionner dans n&#8217;importe quel moteur thermique.\u00a0Cette limite sup\u00e9rieure est appel\u00e9e\u00a0<\/span><strong><span>efficacit\u00e9 Carnot<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Selon le\u00a0<\/span><strong><span>principe Carnot<\/span><\/strong><span>\u00a0, aucun moteur ne peut \u00eatre plus efficace qu&#8217;un moteur r\u00e9versible (\u00a0<\/span><strong><span>un moteur thermique Carnot<\/span><\/strong><span>\u00a0) fonctionnant entre les m\u00eames r\u00e9servoirs haute temp\u00e9rature et basse temp\u00e9rature.\u00a0Par exemple, lorsque le r\u00e9servoir chaud a T\u00a0<\/span><sub><span>chaud<\/span><\/sub><span>\u00a0de 400 \u00b0 C (673 K) et T\u00a0<\/span><sub><span>froid<\/span><\/sub><span>\u00a0d&#8217;environ 20 \u00b0 C (293 K), l&#8217;efficacit\u00e9 maximale (id\u00e9ale) sera: = 1 &#8211; T\u00a0<\/span><sub><span>froid<\/span><\/sub><span>\u00a0\/ T\u00a0<\/span><sub><span>chaud<\/span><\/sub><span>\u00a0= 1 &#8211; 293 \/ 673 = 56%.\u00a0Mais tous les processus thermodynamiques r\u00e9els sont en quelque sorte\u00a0<\/span><strong><span>irr\u00e9versibles<\/span><\/strong><span>.\u00a0Ils ne se font pas infiniment lentement.\u00a0Par cons\u00e9quent, les moteurs thermiques doivent avoir des rendements inf\u00e9rieurs aux limites de leur rendement en raison de l&#8217;irr\u00e9versibilit\u00e9 inh\u00e9rente du cycle du moteur thermique qu&#8217;ils utilisent.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Pr\u00e9sence de friction et de pertes de chaleur.\u00a0<\/span><\/strong><span>Dans les syst\u00e8mes thermodynamiques r\u00e9els ou dans les moteurs thermiques r\u00e9els, une partie de l&#8217;inefficacit\u00e9 globale du cycle est due aux pertes des composants individuels.\u00a0Dans les appareils r\u00e9els (tels que les turbines, les pompes et les compresseurs), un\u00a0<\/span><strong><span>frottement m\u00e9canique<\/span><\/strong><span>\u00a0,\u00a0<\/span><strong><span>des pertes de chaleur<\/span><\/strong><span>\u00a0et des pertes dans le processus de combustion entra\u00eenent des pertes d&#8217;efficacit\u00e9 suppl\u00e9mentaires.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Inefficacit\u00e9 de la conception<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Enfin, la derni\u00e8re et aussi importante source d&#8217;inefficacit\u00e9 provient des\u00a0<\/span><strong><span>compromis<\/span><\/strong><span>\u00a0faits par les\u00a0<\/span><strong><span>ing\u00e9nieurs<\/span><\/strong><span>\u00a0lors de la conception d&#8217;un moteur thermique (par exemple une centrale \u00e9lectrique).\u00a0Ils doivent tenir compte des co\u00fbts et d&#8217;autres facteurs dans la conception et le fonctionnement du cycle.\u00a0\u00c0 titre d&#8217;exemple, consid\u00e9rons la conception du\u00a0<\/span><strong><span>condenseur<\/span><\/strong><span>\u00a0dans les centrales thermiques.\u00a0Id\u00e9alement, la vapeur \u00e9vacu\u00e9e dans le condenseur n&#8217;aurait\u00a0<\/span><strong><span>pas de sous-refroidissement<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Mais les vrais condenseurs sont con\u00e7us pour sous-refroidir le liquide de quelques degr\u00e9s Celsius afin d&#8217;\u00e9viter la\u00a0<\/span><a title=\"Cavitation d'aspiration\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/centrifugal-pumps\/cavitation\/suction-cavitation\/\"><strong><span>cavitation d&#8217;aspiration<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0dans les pompes \u00e0 condensats.\u00a0Mais, ce sous-refroidissement augmente l&#8217;inefficacit\u00e9 du cycle, car plus d&#8217;\u00e9nergie est n\u00e9cessaire pour r\u00e9chauffer l&#8217;eau.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Am\u00e9lioration de l&#8217;efficacit\u00e9 thermique &#8211; Cycle de Rankine<\/span><\/h2>\n<p><span>Il existe plusieurs m\u00e9thodes, comment am\u00e9liorer l&#8217;efficacit\u00e9 thermique du cycle de Rankine.\u00a0En supposant que la temp\u00e9rature maximale est limit\u00e9e par la pression \u00e0 l&#8217;int\u00e9rieur de l&#8217;enceinte sous pression du r\u00e9acteur, ces m\u00e9thodes sont les suivantes:<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-accordion\">\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<ul>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><span>Pressions des chaudi\u00e8res et des condenseurs<\/span><\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Surchauffe et r\u00e9chauffage<\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-cycle-reheat-superheat.png\"><span style=\"color: #333333;\">R\u00e9g\u00e9n\u00e9ration de chaleur<\/span><\/a><\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Cycle de Rankine supercritique<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<div class=\"su-spoiler-content su-clearfix\"><\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<div class=\"su-spoiler-content su-clearfix\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-60 lgc-tablet-grid-60 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Efficacit\u00e9 isentropique &#8211; Turbine, pompe<\/span><\/h2>\n<p><span>Dans les chapitres pr\u00e9c\u00e9dents, nous avons suppos\u00e9 que l&#8217;expansion de la vapeur est isentropique et nous avons donc utilis\u00e9 T\u00a0<\/span><sub><span>4, soit<\/span><\/sub><span>\u00a0\u00a0la temp\u00e9rature de sortie du gaz.\u00a0Ces hypoth\u00e8ses ne sont applicables qu&#8217;avec des cycles id\u00e9aux.<\/span><\/p>\n<p><span>La plupart des appareils \u00e0 d\u00e9bit constant (turbines, compresseurs, buses) fonctionnent dans des conditions adiabatiques, mais ils ne sont pas vraiment isentropiques mais sont plut\u00f4t id\u00e9alis\u00e9s comme isentropiques \u00e0 des fins de calcul.\u00a0Nous d\u00e9finissons les param\u00e8tres\u00a0<\/span><strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>T<\/span><\/sub><\/em><\/strong><strong><em><span>\u00a0,\u00a0<\/span><\/em><\/strong>\u00a0<strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>P<\/span><\/sub><\/em><\/strong><strong><em><span>\u00a0, \u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>N<\/span><\/sub><\/em><\/strong><strong><em><span>\u00a0,<\/span><\/em><\/strong><span>\u00a0comme un rapport entre le travail r\u00e9el effectu\u00e9 par appareil et le travail par appareil lorsqu&#8217;il est utilis\u00e9 dans des conditions isentropiques (dans le cas d&#8217;une turbine).\u00a0Ce rapport est connu sous le nom d&#8217;\u00a0<\/span><a title=\"Efficacit\u00e9 isentropique - Turbine \/ compresseur \/ buse\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-processes\/isentropic-process\/isentropic-efficiency-turbinecompressornozzle\/\"><strong><span>efficacit\u00e9 turbine isentropique \/ pompe \/ buse<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0Ces param\u00e8tres d\u00e9crivent l&#8217;efficacit\u00e9 avec laquelle une turbine, un compresseur ou une buse se rapproche d&#8217;un dispositif isentropique correspondant.\u00a0Ce param\u00e8tre r\u00e9duit l&#8217;efficacit\u00e9 globale et le rendement de travail.\u00a0Pour les turbines, la valeur de\u00a0<\/span><strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>T<\/span><\/sub><\/em><\/strong><span>\u00a0est g\u00e9n\u00e9ralement de 0,7 \u00e0 0,9 (70\u201390%).<\/span><\/p>\n<p><span>Voir aussi:\u00a0<\/span><a title=\"Processus isentropique\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quel-est-le-processus-isentropique-definition\/\"><span>Processus isentropique<\/span><\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Efficiency-turbine-pump.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17790 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Efficiency-turbine-pump.png\" alt=\"Efficacit\u00e9 isentropique - turbine - pompe\" width=\"567\" height=\"365\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Efficiency-turbine-pump.png\" \/><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-40 lgc-tablet-grid-40 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-compression.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-17268 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-compression-274x300.png\" alt=\"Compression isentropique vs adiabatique\" width=\"274\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-compression-274x300.png\" \/><\/a><\/p>\n<figure id=\"attachment_17267\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17267\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-expansion.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17267 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-expansion-276x300.png\" alt=\"Expansion isentropique vs adiabatique\" width=\"276\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-expansion-276x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17267\" class=\"wp-caption-text\"><span>Le processus isentropique est un cas particulier des processus adiabatiques.\u00a0Il s&#8217;agit d&#8217;un processus adiabatique r\u00e9versible.\u00a0Un processus isentropique peut \u00e9galement \u00eatre appel\u00e9 un processus d&#8217;entropie constante.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Cycle de Rankine &#8211; Probl\u00e8me avec la solution<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-scheme.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-full wp-image-17771 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-scheme.png\" alt=\"Cycle de Rankine\" width=\"300\" height=\"450\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-scheme.png\" \/><\/a><span>Supposons le\u00a0<\/span><strong><span>cycle de Rankine<\/span><\/strong><span>\u00a0, qui est l&#8217;un des\u00a0<\/span><strong><span>cycles thermodynamiques<\/span><\/strong><span>\u00a0les plus courants\u00a0dans les centrales thermiques.\u00a0Dans ce cas, supposons un cycle simple sans r\u00e9chauffage et sans avec turbine \u00e0 vapeur \u00e0 condensation fonctionnant \u00e0\u00a0<\/span><a title=\"Vapeur s\u00e8che\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/dry-steam\/\"><span>la vapeur satur\u00e9e<\/span><\/a><span>\u00a0\u00a0(vapeur s\u00e8che).\u00a0Dans ce cas, la turbine fonctionne \u00e0 l&#8217;\u00e9tat stable avec des conditions d&#8217;entr\u00e9e de 6 MPa, t = 275,6 \u00b0 C, x = 1 (point 3).\u00a0La vapeur sort de cet \u00e9tage de turbine \u00e0 une pression de 0,008 MPa, 41,5 \u00b0 C et x = ???\u00a0(point 4).<\/span><\/p>\n<p><span>Calculer:<\/span><\/p>\n<ol>\n<li><span>la qualit\u00e9 de la vapeur de la vapeur de sortie<\/span><\/li>\n<li><span>la diff\u00e9rence d&#8217;enthalpie entre ces deux \u00e9tats (3 \u2192 4), ce\u00a0qui correspond au travail effectu\u00e9 par la vapeur, W\u00a0<\/span><sub><span>T<\/span><\/sub><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>la diff\u00e9rence d&#8217;enthalpie entre ces deux \u00e9tats (1 \u2192 2), qui correspond au travail effectu\u00e9 par les\u00a0pompes, W\u00a0<\/span><sub><span>P<\/span><\/sub><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>la diff\u00e9rence d&#8217;enthalpie entre ces deux \u00e9tats (2 \u2192 3), qui correspond \u00e0 la chaleur nette ajout\u00e9e dans le g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur<\/span><\/li>\n<li><span>l&#8217;efficacit\u00e9 thermodynamique de ce cycle et comparer cette valeur avec l&#8217;efficacit\u00e9 de Carnot<\/span><\/li>\n<\/ol>\n<p><span>1)<\/span><\/p>\n<p><span>Comme nous ne connaissons pas la qualit\u00e9 exacte de la vapeur de la vapeur de sortie, nous devons d\u00e9terminer ce param\u00e8tre.\u00a0L&#8217;\u00e9tat 4 est fix\u00e9 par la pression\u00a0<\/span><strong><span>p\u00a0<\/span><sub><span>4<\/span><\/sub><span>\u00a0= 0,008 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0et le fait que l&#8217;\u00a0<\/span><a title=\"Entropie sp\u00e9cifique\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-entropy\/specific-entropy\/\"><span>entropie sp\u00e9cifique<\/span><\/a><span>\u00a0est constante pour l&#8217;expansion isentropique (s\u00a0<\/span><sub><span>3<\/span><\/sub><span>\u00a0= s\u00a0<\/span><sub><span>4<\/span><\/sub><span>\u00a0= 5,89\u00a0<\/span><em><span>kJ \/ kgK pour 6 MPa<\/span><\/em><span>\u00a0).\u00a0L&#8217;entropie sp\u00e9cifique de l&#8217;eau liquide satur\u00e9e (x = 0) et de la vapeur s\u00e8che (x = 1) peut \u00eatre choisie dans\u00a0<\/span><a title=\"Tables \u00e0 vapeur - Propri\u00e9t\u00e9s sp\u00e9cifiques de l'eau et de la vapeur\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/steam-tables\/\"><span>les tables<\/span><\/a><span>\u00a0de\u00a0<a title=\"Tables \u00e0 vapeur - Propri\u00e9t\u00e9s sp\u00e9cifiques de l'eau et de la vapeur\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/steam-tables\/\">vapeur<\/a>\u00a0.\u00a0En cas de vapeur humide, l&#8217;entropie r\u00e9elle peut \u00eatre calcul\u00e9e avec la qualit\u00e9 de la vapeur,\u00a0<\/span><em><span>x,<\/span><\/em><span>\u00a0et les entropies sp\u00e9cifiques de l&#8217;eau liquide satur\u00e9e et de la vapeur s\u00e8che:<\/span><\/p>\n<p><em><span>s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>4<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0= s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>v<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0x + (1 &#8211; x) s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>l<\/span><\/sub><\/em><em>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/em><\/p>\n<p><em><span>o\u00f9<\/span><\/em><\/p>\n<p><em><span>s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>4<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0= entropie de vapeur humide (J \/ kg K) =<\/span><\/em><span>\u00a05,89\u00a0<\/span><em><span>kJ \/ kgK<\/span><\/em><\/p>\n<p><em><span>s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>v<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0= entropie de vapeur \u00abs\u00e8che\u00bb (J \/ kg K) = 8,227 kJ \/ kgK (pour 0,008 MPa)<\/span><\/em><\/p>\n<p><em><span>s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>l<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0= entropie d&#8217;eau liquide satur\u00e9e (J \/ kg K) = 0,592 kJ \/ kgK (pour 0,008 MPa)<\/span><\/em><\/p>\n<p><span>D&#8217;apr\u00e8s cette \u00e9quation, la qualit\u00e9 de la vapeur est:<\/span><\/p>\n<p><span>x\u00a0<\/span><sub><span>4<\/span><\/sub><span>\u00a0= (\u00a0<\/span><em><span>s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>4<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0&#8211; s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>l<\/span><\/sub><\/em><span>\u00a0) \/ (\u00a0<\/span><em><span>s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>v<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0&#8211; s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>l<\/span><\/sub><\/em><span>\u00a0) = (5,89 &#8211; 0,592) \/ (8,227 &#8211; 0,592) = 0,694 = 69,4%<\/span><\/p>\n<p><span>2)<\/span><\/p>\n<p><span>L&#8217;enthalpie pour l&#8217;\u00e9tat 3 peut \u00eatre pr\u00e9lev\u00e9e directement dans les tables de vapeur, tandis que l&#8217;enthalpie pour l&#8217;\u00e9tat 4 doit \u00eatre calcul\u00e9e en utilisant la qualit\u00e9 de la vapeur:<\/span><\/p>\n<p><em><span>h\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>3, v<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0=<\/span><\/em><span>\u00a02785 kJ \/ kg<\/span><\/p>\n<p><em><span>h\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>4, humide<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0= h\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>4, v<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0x + (1 &#8211; x) h\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>4, l<\/span><\/sub><\/em><span>\u00a0\u00a0= 2576.\u00a00,694 + (1 &#8211; 0,694).\u00a0174 = 1787 + 53,2 = 1840 kJ \/ kg<\/span><\/p>\n<p><span>Ensuite, le travail effectu\u00e9 par la vapeur, W\u00a0<\/span><sub><span>T,<\/span><\/sub><span>\u00a0est<\/span><\/p>\n<p><strong><span>W\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>T<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0= \u0394h =\u00a0<\/span><strong><span>945 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n<p><strong><span>3)<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>L&#8217;enthalpie pour l&#8217;\u00e9tat 1 peut \u00eatre s\u00e9lectionn\u00e9e directement dans les tables \u00e0 vapeur:<\/span><\/p>\n<p><em><span>h\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>1, l<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0=<\/span><\/em><span>\u00a0174 kJ \/ kg<\/span><\/p>\n<p><span>L&#8217;\u00e9tat 2 est fix\u00e9 par la pression p\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0= 6,0 MPa et le fait que l&#8217;entropie sp\u00e9cifique est constante pour la compression isentropique (s\u00a0<\/span><sub><span>1<\/span><\/sub><span>\u00a0= s\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0= 0,592\u00a0<\/span><em><span>kJ \/ kgK pour 0,008 MPa<\/span><\/em><span>\u00a0).\u00a0Pour cette entropie s\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0=\u00a0<\/span><strong><span>0,592\u00a0<\/span><em><span>kJ \/ kgK<\/span><\/em><\/strong><span>\u00a0et p\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0= 6,0 MPa, nous trouvons\u00a0<\/span><strong><em><span>h\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>2, sous-refroidi<\/span><\/sub><\/em><\/strong><span>\u00a0dans les tables de vapeur pour l&#8217;eau comprim\u00e9 (en utilisant l&#8217;interpolation entre deux \u00e9tats).<\/span><\/p>\n<p><strong><em><span>h\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>2, sous-refroidi<\/span><\/sub><\/em><\/strong><strong><em><span>\u00a0=<\/span><\/em><\/strong><strong><span>\u00a0179,7 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Ensuite, le travail effectu\u00e9 par les pompes, W\u00a0<\/span><sub><span>P,<\/span><\/sub><span>\u00a0est<\/span><\/p>\n<p><strong><span>W\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>P<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0= \u0394h =\u00a0<\/span><strong><span>5,7 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>4)<\/span><\/p>\n<p><span>La diff\u00e9rence d&#8217;enthalpie entre (2 \u2192 3), qui correspond \u00e0 la chaleur nette ajout\u00e9e dans le g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur, est simplement:<\/span><\/p>\n<p><strong><em><span>Q\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>add<\/span><\/sub><\/em><\/strong><em><span>\u00a0= h\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>3, v<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0\u00a0&#8211; h\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>2, sous-refroidi<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0= 2785 &#8211; 179,7 = \u00a0\u00a0<\/span><strong><span>2605,3 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n<p><span>Notez qu&#8217;il n&#8217;y a pas de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration de chaleur dans ce cycle.\u00a0En revanche, la plus grande partie de la chaleur ajout\u00e9e est destin\u00e9e \u00e0 l&#8217;enthalpie de vaporisation (c&#8217;est-\u00e0-dire au changement de phase).<\/span><\/p>\n<p><span>5)<\/span><\/p>\n<p><span>Dans ce cas, les g\u00e9n\u00e9rateurs de vapeur, les turbines \u00e0 vapeur, les condenseurs et les pompes \u00e0 eau d&#8217;alimentation constituent un moteur thermique, soumis aux limitations d&#8217;efficacit\u00e9 impos\u00e9es par la\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-deuxieme-loi-de-la-thermodynamique-definition\/\"><strong>deuxi\u00e8me loi de la thermodynamique<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Dans le cas id\u00e9al (pas de frottement, processus r\u00e9versibles, conception parfaite), ce moteur thermique aurait une\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/second-law-of-thermodynamics\/carnot-efficiency-efficiency-of-carnot-heat-engine\/\">efficacit\u00e9 Carnot<\/a>\u00a0de<\/span><\/p>\n<p><strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>Carnot<\/span><\/sub><\/em><\/strong><span>\u00a0= 1 &#8211; T<\/span><sub><span>\u00a0froid<\/span><\/sub><span>\u00a0\/ T<\/span><sub><span>\u00a0chaud<\/span><\/sub><span>\u00a0= 1 &#8211; 315\/549 =<\/span><strong><span>\u00a042,6%<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>o\u00f9 la temp\u00e9rature du r\u00e9servoir chaud est de 275,6 \u00b0 C (548,7 K), la temp\u00e9rature du r\u00e9servoir froid est de 41,5 \u00b0 C (314,7 K).<\/span><\/p>\n<p><span>L&#8217;efficacit\u00e9 thermodynamique de ce cycle peut \u00eatre calcul\u00e9e par la formule suivante:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-cycle-example-thermal-efficiency.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17792 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-cycle-example-thermal-efficiency.png\" alt=\"Cycle de Rankine - exemple - efficacit\u00e9 thermique\" width=\"159\" height=\"76\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-cycle-example-thermal-efficiency.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>donc<\/span><br \/>\n<strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>th<\/span><\/sub><\/em><\/strong><span>\u00a0= (945 &#8211; 5,7) \/ 2605,3 = 0,361 =\u00a0<\/span><strong><span>36,1%<\/span><\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Cet article est bas\u00e9 sur la traduction automatique de l&#8217;article original en anglais. Pour plus d&#8217;informations, voir l&#8217;article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la \u00e0 l&#8217;adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous appr\u00e9cions votre aide, nous mettrons \u00e0 jour la traduction le plus rapidement possible. Merci<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Le dispositif cl\u00e9 du syst\u00e8me de conversion de puissance est le g\u00e9n\u00e9rateur \u00e0 turbine. La turbine g\u00e9n\u00e9ratrice se trouve dans le b\u00e2timent des turbines et contient la plupart des composants principaux du cycle thermodynamique. G\u00e9nie thermique G\u00e9n\u00e9rateur de turbine &#8211; Syst\u00e8me de conversion de puissance La disposition des\u00a0centrales nucl\u00e9aires\u00a0comprend deux parties principales:\u00a0l&#8217;\u00a0\u00eelot nucl\u00e9aire\u00a0et l&#8217;\u00a0\u00eelot conventionnel &#8230; <a title=\"Qu&#8217;est-ce qu&#8217;un g\u00e9n\u00e9rateur \u00e0 turbine &#8211; Syst\u00e8me de conversion d&#8217;\u00e9nergie &#8211; D\u00e9finition\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-quun-generateur-a-turbine-systeme-de-conversion-denergie-definition\/\" aria-label=\"En savoir plus sur Qu&#8217;est-ce qu&#8217;un g\u00e9n\u00e9rateur \u00e0 turbine &#8211; Syst\u00e8me de conversion d&#8217;\u00e9nergie &#8211; D\u00e9finition\">Lire la suite<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[8],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Qu&#039;est-ce qu&#039;un g\u00e9n\u00e9rateur \u00e0 turbine - Syst\u00e8me de conversion d&#039;\u00e9nergie - D\u00e9finition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Le dispositif cl\u00e9 du syst\u00e8me de conversion de puissance est le g\u00e9n\u00e9rateur \u00e0 turbine. 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