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Importance du vide au condenseur

La pression et la température à l’échappement turbine sont déterminés par le fonctionnement du condenseur.
C’est la température de la source de refroidissement disponible sur le site qui va fixer le "vide" atteignable.
(eau de mer, eau de rivière avec ou sans réfrigérants atmosphériques)

Si on ne fait pas le vide, la température de condensation de la vapeur d’eau sera de 100°C pour 1,013 b.
Si on fait le vide, la température de condensation dépendra de la pression, par exemple une température de 30°C correspond à une pression de 42 mb.

Le travail massique supplémentaire produit sera égal à H vapeur à 100°C - H vapeur à 30°C. Cela donne 2676 - 2556 = 120 kJ/kg.

En fait, tout ce passe comme si on avait un cycle partiel avec une source chaude à 100°C et une source froide à 30°C.

Cela se visualise sur le diagramme T-S. Sur ce diagramme, l’énergie utile est représentée par la surface comprise entre les températures de source chaude et la source froide (en rouge sur ce diagramme). L’énergie perdue est représentée par la surface entre la température de source froide et le zéro Kelvin. (en bleu sur ce diagramme)

Le rendement est égal au rapport entre la surface rouge et l’addition des surfaces rouges et bleues.

En diminuant le température de la source froide. La surface rouge, représentant le travail utile augmente au détriment de la perte au condenseur qui diminue lorsque la condensation se fait à 30°C.

Visualisation des cycles de Joule et de Hirn

Remarque : Il serait illusoire de vouloir refroidir le condenseur à l’aide d’une machine frigorifique. En effet, il faudrait lui fournir plus d’énergie qu’elle n’en ferait gagner, toujours en vertu du second principe.
Il est possible de combiner le cycle de l’eau et que cette température de 30°C devienne la source chaude d’un cycle mettant en œuvre un autre fluide.

Le condenseur


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Alain Duparquet, conducteur en centrale électrique.

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