Qu'est-ce qu'un séparateur de vapeur?

Un dispositif de séparateur de vapeur est utilisé pour éliminer la vapeur d'eau de la vapeur.Bien que le terme puisse se référer à un ensemble spécialisé d'équipements travaillant de concert, un dispositif de séparateur de vapeur peut être tout ce qui élimine la vapeur d'eau en excès de vapeur afin d'augmenter l'efficacité thermique d'un moteur à vapeur.Le produit final d'un séparateur d'humidité à la vapeur est appelé vapeur sèche, bien qu'il contienne toujours de l'eau dans un état gazeux.Les séparateurs de vapeur sont utilisés dans tout, des moteurs de locomotive à vapeur classiques aux systèmes de turbine modernes entraînés par la fission nucléaire.

La vapeur régulière ou humide qui n'a pas traversé un séparateur de vapeur contient des gouttelettes d'eau en suspension qui sont encore à l'état liquide.Ceux-ci sont créés lorsque l'eau est suffisamment excitée par la chaleur du processus d'ébullition pour se libérer de la plus grande masse de liquide, mais l'énergie transmise aux molécules n'est pas assez grande pour briser la tension superficielle des gouttelettes.Non seulement ces gouttelettes sont encore liquides, mais ils présentent également des noyaux autour desquels la vapeur gazeuse peut plus facilement refroidir et se condenser.

Dans l'exemple plus élémentaire de la locomotive à vapeur, un dôme de vapeur est placé au-dessus de la chaudière pour agir comme unséparateur de vapeur.La vapeur sur son chemin de la chaudière aux pistons conduisant le moteur doit passer dans le dôme de vapeur et redescendre.Cette conception crée un séparateur de vapeur passif.La vapeur d'eau piégée par le séparateur de vapeur passerait autrement aux cylindres de piston et s'y condenserait.S'il est autorisé à se condenser en grande quantité, l'eau créerait une masse non compressible à l'intérieur du cylindre de piston, créant une condition appelée serrure hydraulique, ce qui fait échouer l'ensemble du moteur. Alors que certains moteurs à vapeur modernes utilisent toujours un dôme à vapeur, cette forme de séparateur de vapeur peut être augmentée par d'autres séparateurs d'humidité, et la vapeur peut passer par plusieurs séparateurs avant d'atteindre les turbines.Certains séparateurs de vapeur passifs peuvent inclure des tubes, des vannes ou des aubes étroits qui découragent le passage des gouttelettes liquides et renvoient toute eau récoltée à la chaudière.Ceux-ci peuvent être formés de manière à faire tourbillonner la vapeur, augmentant l'efficacité de l'appareil. Les dangers sont différents dans un moteur à turbine, le besoin et la fonction d'un séparateur de vapeur sont essentiellement les mêmes.Les gouttelettes d'eau dans la vapeur à haute pression passant sur les turbines dans les usines de production d'énergie moderne peuvent endommager les lames de turbine et autres pièces.De plus, la condensation sur les lames et les parties de la turbine peut entraîner une érosion au fil du temps.Bien que ce type de dégâts puisse ne pas être aussi catastrophique que le verrouillage hydraulique, il diminuera toujours considérablement la durée de vie d'une turbine.