Fonctionnement des éjecteurs de vapeur

Les éjecteurs vapeur utilisent de la vapeur ou des gaz plutôt que des pièces mobiles pour comprimer un gaz. Dans un jet ou un éjecteur, un gaz à pression relativement élevée, comme la vapeur ou l'air, se dilate à travers une buse. La vapeur ou l'air convertit cette pression ou cette énergie potentielle en vitesse ou en énergie cinétique. Le jet de vapeur ou de gaz à haute vitesse entraîne le gaz à évacuer ou à pomper dans l'aspiration de l'éjecteur. Le mélange résultant entre dans le diffuseur où l'énergie de vitesse est convertie en pression à la sortie de l'éjecteur.

Les éjecteurs qui utilisent l'air comme gaz moteur sont souvent appelés éjecteurs air ou jets d'air. L'air est souvent utilisé sur les petits éjecteurs lorsque la vapeur n'est pas disponible. Lorsqu'ils sont associés à une pompe à vide à anneau liquide NASH, ils peuvent utiliser l'air de la pièce ou l'échappement de la pompe comme air moteur pour augmenter le niveau de vide que la pompe est capable d'atteindre. Ce système est souvent utilisé dans des applications telles que la désaération, lorsque le système de vide doit pouvoir descendre jusqu'à la pression de vapeur de l'eau à dégazer. Les jets d'air de ce type sont pratiques car ils ne nécessitent pas de vapeur ou d'air sous pression pour fonctionner, mais seulement une pompe à vide.

Technologie des éjecteurs de vapeur

Les éjecteurs vapeur peuvent également être combinés avec des pompes à vide à anneau liquide pour créer un système hybride capable de fournir le même vide que des éjecteurs en série mais avec une consommation d'énergie inférieure. Nash est reconnu dans le monde entier pour intégrer les éjecteurs à jet de vapeur et d'air les plus efficaces. Les ingénieurs d'application développent des systèmes hybrides avec une efficacité maximale personnalisé pour les processus, les applications et les exigences technologiques. Les éjecteurs à jet de vapeur et d'air Nash minimisent les émissions de gaz à effet de serre et l'efficacité opérationnelle tout en améliorant la stabilité du système.

Découvrez nos éjecteurs de vapeur

Cliquez ici pour en savoir plus

 ENER-JET Ejecteurs vapeur et air

Profil de fonctionnement des éjecteurs de vapeur

Les éjecteurs vapeur font passer de la vapeur à travers une buse d'expansion. La buse contrôle l'expansion de la vapeur et convertit la pression en vitesse, créant ainsi un vide pour transférer les gaz. Un éjecteur fonctionne sur un débit massique et non volumique. Par conséquent, les éjecteurs sont mieux adaptés pour l’aspiration de gaz de faible poids moléculaire et pour fonctionner à des pressions absolues faibles. Ces systèmes conviennent idéalement aux applications de haute vide mais sont seulement marginalement utilisés en tant que compresseurs. 

Un jet de fluide moteur à vitesse supersonique entraîne le courant d'entrée et élève sa vitesse à la vitesse du son lors de la fusion des deux flux. Une onde de choc sonique stationnaire se forme dans la gorge du diffuseur, et la pression absolue augmente brusquement à ce point. Une augmentation de pression supplémentaire se produit le long du cône de décharge à mesure que l'écoulement ralentit. Le fluide moteur le plus courant est la vapeur à 6 bar abs. (80 PSIG) à 28 bar abs. (400 PSIG). D'autres fluides peuvent être utilisés dès lors qu'il y a une bonne raison d'éviter de mélanger de la vapeur avec le produit pompé. 

Les éjecteurs vapeur ou jets de vapeur, qui utilisent de la vapeur comme gaz moteur, sont de loin le type d'éjecteur le plus populaire. Un seul éjecteur peut être conçu pour créer jusqu'à 27 in. Hg (ou environ 76 mm HgA). Pour créer un vide plus profond, les éjecteurs peuvent être "échelonnés" ou installés en série. Les éjecteurs de vapeur sont privilégiés dans ce cas car le gaz moteur - la vapeur - peut être condensé entre certains étages pour minimiser la charge (et la vapeur motrice) de l'étage suivant. Les éjecteurs à vapeur ont été utilisés dans certaines industries pour réduire la pression d'un récipient au point que l'eau gèle. Ils peuvent être échelonnés pour atteindre une pression d'aspiration inférieure à 0,1 mm Hg absolu.

Profil d'exploitation des éjecteurs vapeur

Comment améliorer le rendement d’un système d'éjecteur

  • Combinez les forces de l'éjecteur avec les forces de la pompe à vide à anneau liquide
  • Le dernièr étage d’éjecteur et le condenseur intermèdiaire sont remplacés par une pompe à vide à anneau liquide à haute rendement
  • La pression du condenseur inter-étage est optimisée et la charge en eau de refroidissement est réduite
  • La pression inter-étage peut être optimisée par une buse de vaporisation qui réduit le débit de vapeur

Installation des éjecteurs vapeur

  • Les éjecteurs peuvent être montés dans n'importe quelle direction, il faut prendre des précautions pour bien vidanger le système
  • Les condenseurs et les drains doivent être montés suffisamment haut pour que l'eau s'écoule par gravité
  • Les éjecteurs peuvent décharger dans le puits chaud
  • Si les condenseurs ne peuvent pas être montés à la bonne hauteur une pompe NASH de plus petit débit doit être utilisée

Avantages des éjecteurs vapeur

  • Pas de pièces mobiles
  • Construction simple
  • Facile à entretenir
  • Disponible dans une grande variété de matériaux
  • Faible investissement, coût énergétique élevé

Solution idéale pour les applications exigeantes

Les éjecteurs vapeur et les systèmes hybrides éjecteur/pompe à vide sont des solutions idéales pour les applications les plus exigeantes dans les secteurs du pétrole et du gaz, de la chimie, de la production d’électricité et de l'agroalimentaire.

  • Reactor Vacuum (industrie chimique) - Le vide peut permettre à l'usine de réduire la température de réaction et d'économiser de l'énergie. Il peut également être utilisé pour éviter la polymérisation, les réactions indésirables et la dégradation thermique.
  • Séchage de solides dans des procédés discontinus ou continus (industries chimiques/alimentaires et des boissons) - L'utilisation du vide permet de sécher le solide à une température plus basse. Il peut être utile lors du traitement de matériaux sensibles à la chaleur, pour améliorer les taux de séchage et pour produire une concentration finale d'humidité très faible.
Applications pour les éjecteurs vapeur

  • Vacuum Distillation (Chemical/Oil & Gas Industries) – Pulling vacuum on a product and condensing it allows the separation of two or more volatile components with different boiling points.
  • Vide d'évaporateur (industries chimique, alimentaire et des boissons) - Concentrer les matériaux à l'état liquide en faisant bouillir le solvant (eau). Une grande partie du travail est effectuée par un condenseur. L'utilisation du vide permet de réduire les coûts énergétiques et d'éviter d'endommager les produits sensibles à la chaleur. 
  • Bacs à sucre sous vide (industrie alimentaire et des boissons) - Après la concentration du jus de sucre par évaporation (voir évaporateur sous vide), le vide est utilisé pour convertir le sirop en un état où les cristaux commencent à se former.
  • Blanchiment et désodorisation (industrie alimentaire et des boissons) - Utilisation du vide pour éliminer la couleur et les contaminants de l'huile alimentaire.
  • Échappement du condenseur (industrie électrique) - Pour optimiser l'expansion de la vapeur à travers la turbine, le condenseur de la turbine doit être maintenu à son vide optimal. Ce vide doit être maintenu en éliminant l'air qui s'infiltre dans le condenseur.