Chaudière Benson : 13 faits à connaître

by

Contenu

FAQ / Remarque courte

  • Quels sont les principaux inconvénients des chaudières Benson
  • La chaudière Benson est sans tambour
  • Entretien de la chaudière Benson

Chaudière Benson

Mark Benson a inventé la chaudière Benson, en 1922.

Il peut être connu en suivant,

  • Chaudière haute pression,
  • Supercritique,
  • Catégorie de tube à eau,
  • Chaudière à circulation forcée (eau et vapeur)

Il s'agit d'une chaudière supercritique car l'eau d'alimentation est pressurisée à une pression supercritique. La raison de la compression de l’eau est d’éliminer la formation de bulles à l’intérieur du tube d’eau. L'apparition de la bulle ne peut pas être possible en raison de la même densité d'eau comprimée et de vapeur. Ici, dans la chaudière Benson, l'eau est comprimée à une pression supercritique. Grâce à ce processus, la chaleur latente sera nulle. Il n'y a pas de latence chaleur de vaporisation, l'eau est donc directement transformée en vapeur. L'étape intermédiaire de formation des bulles est éliminée dans cette chaudière.

Fonctionnement de la chaudière Benson | Expérience de la chaudière Benson

Dans cette chaudière, l'eau est comprimée par une pompe à eau d'alimentation à pression supercritique (de l'ordre de 225 bars). Il n'y a pas de chaleur latente de vaporisation, l'eau est donc directement convertie en vapeur. L'étape intermédiaire de formation de bulles est éliminée dans cette chaudière. Cette prévention de la formation de bulles est le principal avantage de cette chaudière par rapport aux autres chaudières moyennes.

On peut rapidement remarquer à partir du chiffre donné dans cet article,

La pompe à eau d'alimentation est utilisée pour comprimer l'eau et la faire circuler dans le système. La pompe à eau d'alimentation est utilisée pour augmenter la pression de près de 225 bars. L'eau passe à travers un économiseur pour absorber la chaleur perdue et le chauffage de l'eau d'alimentation.

Après avoir été principalement chauffée par l'économiseur, l'eau passe à travers le radiateur. Dans un radiateur, l'eau reçoit de la chaleur par rayonnement et la température de l'eau augmente de telle sorte qu'elle change partiellement sa phase en vapeur. Sa température est presque supercritique.

Ce mélangeur à deux phases de vapeur et d'eau est passé à travers un évaporateur à convection dans l'étape suivante. Ici, dans l'évaporateur à convection, le mélangeur biphasé s'est transformé en vapeur. On peut le considérer comme de la vapeur surchauffée dans une certaine mesure.

Dans cette chaudière, la vapeur du surchauffeur convectif passe à travers le surchauffeur pour élever sa pression au niveau requis. Ce surchauffé la vapeur est capable de faire tourner une turbine et précieux pour la production d'électricité.

La turbine est mise en rotation avec cette vapeur surchauffée. La turbine est couplée à un générateur d'électricité. En fin de compte, la rotation du générateur d'électricité produit de l'électricité.

Conception de la chaudière Benson

L'approche de conception différente est appliquée à cette chaudière pour contrôler les conditions de fonctionnement appropriées et les différentes conditions de haute pression. La chaudière doit être capable de permettre un séchage parfaitement indiqué. La commande du générateur de vapeur de la chaudière est telle qu'elle comprend la prise en compte du démarrage initial vers un point final. Il doit être constitué de l'eau entrant dans l'économiseur à la sortie du surchauffeur.

Le flux biphasique est maintenu à un point critique, et avec une charge d'environ 55 %, le flux est inversé monophasé à partir de deux phases.

Le contrôle et la conception de la chaudière Benson doivent répondre aux critères suivants,

  • Démarrage de la chaudière à froid
  • Un redémarrage de la chaudière à chaud
  • Soutenir la charge de cyclisme
  • Fermer.

La conception est réalisée sur la base du point Benson. Le point Benson est le point auquel le séparateur de vapeur vertical doit fonctionner à sec. Le fluide inséré dans la chaudière doit être converti en vapeur grâce à ce séparateur de vapeur vertical.

La pompe de circulation de la chaudière s'est arrêtée pendant le point Benson. L'eau est pressurisée avec la pompe à eau d'alimentation pour répondre au fonctionnement requis du four avec l'augmentation d'enthalpie requise. Avec cette méthode, la fonction de l'évaporateur et du surchauffeur est contrôlée en fonction de la charge. La charge sur le système se stabilise.

La vapeur sera réchauffée si elle ne respecte pas l'exigence. La charge de consigne est maintenue avec le contrôle de la température à différentes étapes.

La température dans ces conditions est maintenue par l'utilisation d'un spray à température.

Avantages, inconvénients de la chaudière Benson

Les chaudières à haute pression présentent de nombreux avantages. Parmi eux, certains avantages sont indiqués ci-dessous pour étude,

  • Le poids de la chaudière Benson devrait être inférieur à celui des autres chaudières car il n'y a pas de tambour dans cette chaudière. Le tambour est la partie centrale de l'augmentation de poids. Il peut réduire d'environ 20% le poids de la chaudière.
  • Comme nous le savons, la pression supercritique est fournie à l'eau. La formation de bulles est éliminée dans cette chaudière. L'eau est directement convertie en vapeur à cause de cela.
  • Cette chaudière est considérée comme une chaudière légère.
  • L'entretien de cette chaudière peut être possible sur une surface de plancher plus petite. L'érection nécessite moins de surface.
  • Le diamètre des tubes d'eau dans cette chaudière est plus petit. L'avantage des tubes de petit diamètre réduit les risques d'explosion.
  • Ce type de chaudière est rapide car il peut démarrer en quelques minutes, environ 15 minutes.
  • Cette chaudière est facilement transportable par rapport aux autres chaudières.
  • On remarque que le rendement thermique de cette chaudière est attendu d'environ 90%. Pour toute chaudière, l'efficacité thermique indique ses performances

Il y en a peu désavantages de la chaudière.

  • Si le débit d'eau n'est pas correct, le tube d'eau surchauffera. Cela affectera le fonctionnement de la chaudière.
  • Supposons que l'eau ne soit pas pure et contienne des impuretés. La formation de dépôts peut être trouvée à la surface des tubes.
  • L'opération peut rencontrer des difficultés si la charge est variable.

Application de la chaudière Benson

Pour toute chaudière, l'utilisation initiale est de générer de la vapeur utile. La vapeur générée est utilisée à des fins différentes. La vapeur est largement utilisée pour produire de l'électricité. La vapeur est utilisée pour le chauffage de processus dans certaines applications telles que la papeterie, la pressurisation du lait, etc. Les conditions de fonctionnement de la chaudière Benson sont les suivantes,

La pression de la vapeur: 250 bar,

La température de la vapeur: 650 degrés centigrades,

Débit de vapeur de sortie: 135-150 tonnes par heure

Tambour de chaudière Benson

C'est sans tambour.

Le poids de cette chaudière devrait être inférieur à celui des autres chaudières car il n'y a pas de tambour dans cette chaudière. Le tambour est la partie centrale de l'augmentation de poids. Il peut réduire d'environ 20% le poids de la chaudière.

Caractéristiques de la chaudière Benson

Puisqu'aucun tambour n'est utilisé dans cette chaudière, la mobilité des pièces de cette chaudière n'est pas difficile.

Fonction chaudière Benson

La fonction de la chaudière est similaire au fonctionnement de la chaudière. La première utilisation de la chaudière est de générer de la vapeur utile. Comment cette vapeur est-elle générée? Voici les réponses à cette question,

Il n'y a pas de chaleur latente de vaporisation, l'eau est donc directement convertie en vapeur. L'étape intermédiaire de formation de bulles est éliminée dans cette chaudière. Cette prévention de la formation de bulles est le principal avantage de cette chaudière par rapport aux autres chaudières moyennes.

On peut rapidement remarquer à partir du chiffre donné dans cet article,

Dans la première étape,

La pompe à eau d'alimentation comprime l'eau et la fait circuler dans le système. La pompe à eau d'alimentation élève la pression à 225 bars. L'eau passe à travers un économiseur pour absorber la chaleur perdue et chauffer l'eau d'alimentation.

Deuxième étape

Après avoir été principalement chauffée par l'économiseur, l'eau passe à travers le radiateur. Dans un radiateur, l'eau reçoit de la chaleur par rayonnement et la température de l'eau augmente de telle sorte qu'elle change partiellement sa phase en vapeur. Sa température est presque supercritique.

Troisième étape

Ce mélangeur à deux phases de vapeur et d'eau est passé à travers un évaporateur à convection dans l'étape suivante. Ici, dans l'évaporateur à convection, le mélangeur biphasé s'est transformé en vapeur. On peut le considérer comme de la vapeur surchauffée dans une certaine mesure.

Quatrième étape

Dans cette chaudière, la vapeur provenant du surchauffeur à convection passe à travers le surchauffeur pour augmenter sa pression au niveau requis. Cette vapeur surchauffée est capable de faire tourner une turbine et précieuse pour la production d'électricité.

Dernière étape

La turbine est mise en rotation avec cette vapeur surchauffée. La turbine est couplée à un générateur d'électricité. En fin de compte, la rotation du générateur d'électricité produit de l'électricité.

Pression de la chaudière Benson

Les conditions de fonctionnement de la chaudière Benson sont les suivantes,

  • La pression de la vapeur: 250 bar,
  • La température de la vapeur: 650 degrés centigrades,
  • Débit de vapeur de sortie: 135-150 tonnes par heure

Schéma de principe de la chaudière Benson | Schéma de la chaudière Benson

Le diagramme schématique de la chaudière Benson est présenté ci-dessous avec chaque pièce.

Chaudière haute pression Benson

Oui, c'est une chaudière à pression plus élevée. Elle est également considérée comme une chaudière supercritique.

Chaudière Benson Point

La conception est réalisée sur la base du point Benson. Le point Benson est le point auquel le séparateur de vapeur vertical doit fonctionner à sec. Le fluide inséré dans la chaudière doit être converti en vapeur grâce à ce séparateur de vapeur vertical.

La pompe de circulation de la chaudière s'est arrêtée pendant le point Benson. L'eau est pressurisée avec la pompe à eau d'alimentation pour répondre au fonctionnement requis du four avec l'augmentation d'enthalpie requise. Avec cette méthode, la fonction de l'évaporateur et du surchauffeur est contrôlée en fonction de la charge. La charge sur le système se stabilise.

Définir la chaudière Benson

Mark Benson a inventé la chaudière Benson, en 1922.

Il peut être connu en suivant,

  • Chaudière haute pression,
  • Supercritique,
  • Catégorie de tube à eau,
  • Chaudière à circulation forcée (eau et vapeur)

Il s'agit d'une chaudière supercritique car l'eau d'alimentation est pressurisée à une pression supercritique. La raison de la compression de l'eau est d'éliminer la formation de bulles à l'intérieur du tube à eau. L'apparition de la bulle ne peut pas être possible en raison de la même densité d'eau comprimée et de vapeur.

Efficacité de la chaudière Benson

On peut dire que le rendement thermique de la chaudière Benson est attendu à environ 90%. Pour toute chaudière, l'efficacité thermique indique ses performances.

FAQ / Remarque courte

Quels sont les principaux inconvénients des chaudières Benson?

Il y a peu d'inconvénients pour la chaudière.

Si le débit d'eau n'est pas correct, le tube d'eau surchauffera. Cela affectera le fonctionnement de la chaudière.

Supposons que l'eau ne soit pas pure et contienne des impuretés. La formation de dépôts peut être trouvée à la surface des tubes.

L'opération peut rencontrer des difficultés si la charge est variable.

La chaudière Benson est sans tambour

Oui, la chaudière Benson est sans tambour.

Le poids de cette chaudière devrait être inférieur à celui des autres chaudières car il n'y a pas de tambour dans cette chaudière. Le tambour est la partie centrale de l'augmentation de poids. Il peut réduire d'environ 20% le poids de la chaudière.

Entretien de la chaudière Benson

L'entretien de cette chaudière est déjà abordé dans la conception du sujet de la chaudière Benson. Veuillez vous y référer.