Chapitre 9
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ingénierie nous préférons en général nous concentrer soit sur la compression
de vapeur sèche, soit sur la compression de liquide saturé.
Comme le volume spécifique de l’eau liquide est environ mille fois plus
faible que celui de la vapeur d’eau, une brève re-lecture de l’équation 3/22
nous pousse à préférer la compression des liquides à celle des gaz. C’est
pour cela que les phases de compression, dans les installations industrielles,
se font toujours à l’état liquide, à l’aide de pompes (figures 9.2 et 9.1). Ce
sont des équipements plus compacts et géométriquement simples que les
compresseurs à gaz.
Figure 9.1 – Schéma de principe d’une pompe à eau.
Schéma CC-0 Olivier Cleynen
Figure 9.2 – Photo d’une pompe du fabricant ksb menant 2 500 t h
−1 d’eau à 350 bar
dans une centrale à vapeur.
Les pompes à liquide sont usuellement alimentées par un moteur électrique, mais
ce modèle est alimenté mécaniquement par la turbine et doit ainsi fonctionner
sur une plus grande plage de vitesses. Sa puissance maximale est de 38 MW ; la
puissance de la turbine entraînée dépasse 800 MW.
Photo CC-by-sa KSB Aktiengesellschaft, Frankenthal
La puissance spécifique requise pour comprimer un débit de fluide d’une
pression 𝑝 𝐴 à une pression 𝑝 𝐵 , lorsque l’évolution est réversible, s’exprime
à partir de la relation 3/22. Comme le volume massique 𝑣 𝐿 de l’eau liquide
pure saturée (environ 𝑣 𝐿 = 1 ⋅ 10 −3 m 3 kg
−1 ) varie très peu avec sa pression,
nous pouvons écrire :
𝑤 pompe liquide ≈ 𝑣 𝐿 ∫
B
A
d𝑝 = 𝑣 𝐿 (𝑝 B − 𝑝 A )
(9/4)
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen