Notre société accorde une grande importance au traitement d'eau. L'espérance de vie de votre chaudière est en effet étroitement liée à qualité de l'eau utilisée. Sur la base d'analyses, les CHAUDIERES BARATA vous aident à établir votre diagnostic eau et adapter le matériel, le traitement et les contrôles en conséquences.
ADOUCISSEUR D'EAU (à la base de résine échangeuse d'ions, agrée alimentaire, à haut pouvoir d'échange)
- CHRONOMETRIQUES MONOBLOC ou BI-BLOC,
- VOLUMETRIQUES MONOBLOC ou BI-BLOC,
- INDUSTRIELS (sur demande, grandes capacités - chronométriques, volumétriques ou duplex)
GROUPES DE CONDITIONNEMENT (pompes doseuses)
PRODUITS DE CONDITIONNEMENT (consommables)
- INCOR 1 X - pour le traitement des chaudières,
- INCOR 2 X - pour le traitement des circuits,
- INCOR 5 X - pour eau en contact avec les produits alimentaires,
PRODUITS DE CONTRÔLE
- nécessaire et liqueur hydrotimétrique,
- nécessaire TAC et liqueur alcalimétrique,
- bandelettes sulfites,
- conductivimètre,
- etc...
ADOUCISSEUR INDUSTRIEL ACIER GALVANISE
CAPACITE 1500 LITRES DE RESINE
PANOPLIE AVEC VANNES A COMMANDE PNEUMATIQUE
QUALITÉ MINIMALE REQUISE POUR EAU
La qualité de l'eau d'alimentation et de l'eau en chaudière est un élément primordial pour le bon fonctionnement des chaudières.
Il est important de rappeler que l'appareil reçoit de l'eau d'alimentation qui est constituée par une proportion variable d'eau condensée récupérée, dite "eau de retour" et d'eau neuve, plus ou moins épurée, dite "eau d'appoint".
Cette eau se transforme en vapeur, qui s'échappe de la zone de vaporisation vers l'extérieur. On pourrait penser que cette vapeur est constituée par des molécules d'eau pure. En réalité, elle contient très fréquemment des vésicules liquides (primage), des gaz (en particulier le gaz carbonique dû à la décomposition des bicarbonates et aux pressions élevées, elle véhicule des sels volatilisés par un véritable "entraînement à la vapeur", tels que des sulfates, des chlorures et de la silice.
L'eau restée sous forme liquide à la partie inférieure de la chaudière se charge de toutes les substances étrangères que contenait l'eau qui a été vaporisée (à l'exception de celles qui ont été entraînées dans la vapeur).
Les principaux inconvénients provoqués par les impuretés de l'eau sont :
- LES INCRUSTATIONS dues au dépôts sur les parois de la chaudière de précipités cristallins, qui, gênant la transmission de la chaleur, provoquent des surchauffes locales et sont à l'origine des "coup de feu".
- LE PRIMAGE, entraînement plus ou moins important de vésicules liquides dans la vapeur, qui provoque à la fois une baisse de rendement énergétique de la vapeur et le dépôt de cristaux salins en aval.
- L'ENTRAÎNEMENT DANS LA VAPEUR de corps minéraux volatils à la température d'ébullition, dont le plus nocif est la silice.
- LES CORROSIONS d'origine et de nature très variées dues, soit à l'action de l'oxygène dissous, soit à des courants de corrosions provenant d'hétérogénéités dans les surfaces métalliques, soit encore à l'attaque directe du fer par l'eau.
De telles difficultés peuvent être évitées par un traitement convenable de l'eau et une surveillance régulière de sa qualité.
Norme NF E 32-120 (Janvier 1981)
CARACTERISTIQUES DE L'EAU
La qualité de l'eau d'alimentation et de l'eau en chaudière est élément primordial pour le bon fonctionnement des générateurs de vapeur
CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES |
UNITES | EAU ALIMENTATION | EAU CHAUDIERE | |
Dureté | TH | °F | 0 | 0 |
PH (à 25 °C) | 8,5 - 9,5 | 10,5 - 12,0 | ||
Huiles graisses | mg/l | 0 | 0 | |
Silice | SiO2 | mg/l | plus faible possible | < 100 |
Oxygène dissous | O2 | mg/l | < 0,1 | 0 |
Titre alcalimétrique | TA | 50 - 80 | ||
Titre alcalimétrique complet | TAC | 70 - 140 | ||
Chlorures | Cl | mg/l | 100 maxi | |
Phosphates | P2O5 | mg/l | 15 - 30 | |
Sulfites | SO3 | mg/l | 40 - 50 | |
Hydrazine | N2O4 | mg/l | ne pas utiliser en conditionnement d'air | |
Salinité totale | mg/l | < 3500 |
ENTRATRAGE
La cause principale de l’entartrage est la rupture de l’équilibre carbonique de l’eau, notamment pour les sels de calcium et de magnésium.
Ca(HCO3)2 ® CaCO3 + CO2 + H2O et Mg(HCO3)2 ® MgCO3 + CO2 + H2O
La présence du CO2 permet la formation des ions (-HCO3) et par suite, le maintien des sels carbonatés en solution. Tout phénomène physique ou chimique qui entraîne le dégagement du CO2 favorise donc l’entartrage par précipitations du carbonate de calcium (CaCO3) et du carbonate de magnésium (MgCO3).
Le dépôt se produit au niveau des parties les plus chaudes (sur les plaques tubulaires, les foyers, les faisceaux tubulaires ou les thermoplongeurs). Le tartre constitue un isolant thermique qui provoque une augmentation de la température (surchauffe). Il favorise d’autre part des corrosions localisées.
TRAITER L'EAU AVANT UTILISATION : L'ADOUCISSEUR
L'eau naturelle n'est jamais pure. Elle ne peut jamais être utilisée sans traitement avant l'entrée en machine. Chargée d'éléments solides qui peuvent provoquer des phénomènes de corrosion et d'entartrage, il est nécessaire d'en connaître la composition pour la traiter efficacement et éviter des désagrément au stade de la finition (repassage).
Paramètres à surveiller :
Le pH ou potentiel d'hydrogène mesure l'alcalinité ou acidité de l'eau. Il varie de 0 à 14 lorsque l'eau est à 20 °C. Au dessous du pH 7 l'eau est acide, à 7 elle est neutre, au dessus de 7 elle est alcaline ou basique.
Le pH de l'eau diminue lorsque sa température augmente, il faut donc mesurer le pH à 20 °C pour avoir une mesure fiable.
Le TH ou titre hydrotimétrique mesure la dureté de l'eau c'est à dire la quantité de calcium et de magnésium qu'elle contient. Son unité est le degré français noté °f.
Le TAC ou titre alcalimétrique complet mesure les bicarbonates de l'eau.
Le tartre présent dans l'eau est, en fait, le calcaire du sol qui a été dissous par l'eau de pluie avant d'arriver à l'utilisateur. L'entartrage s'explique par l'équation suivante :
TH + TAC donne tartre + CO2 soit 1°fTH + 1°FTAC = 10 mg de tartre par litre (soit 10g / m3).
Pour le process de lavage, les blanchisseries utilisent une eau dont le TH est de 5 à 7°f, mais en entrée de chaudière l'eau doit impérativement être adoucie à 0°f. En effet un générateur de vapeur de 2 t/h fonctionnant 10 heures par jour pendant 250 jours par an avec une introduction d'eau de ville de 50 % (pour un TH = 35 °f) produit 875 kg de tartre par an !
L'adoucisseur
La plupart des blanchisseries disposent d'un ou de plusieurs adoucisseurs : en général un adoucisseur pour l'eau utilisée dans le process de lavage et un autre pour l'eau de chaudière.
Les adoucisseurs utilisés en blanchisserie fonctionnent avec une résine échangeuse d'ions. Le calcium et le magnésium contenus dans l'eau sont "échangés" contre des sels de sodium. Ce qui veut dire que la charge minérale de l'eau reste la même (l'eau adoucie mais non déminéralisée).
L'adoucisseur est constitué d'une bouteille contenant la résine échangeuse d'ions, d'une vanne de régénération automatique et d'un bac à sel. La résine a une certaine capacité de fixation du calcium. Lorsque cette capacité est dépassée, le calcium n'est plus fixé et l'eau de sortie est aussi dure qu'en entrée. Pour éviter cela il faut régénérer la résine ainsi saturée à l'aide de la saumure préparée dans le bac à sel. Le sodium de la saumure (300 g/l) prend la place du calcium qui est ainsi éliminé et envoyé vers l'égout.
Pour choisir et dimensionner un adoucisseur, il faut :
- mesurer le TH de l'eau à adoucir,
- estimer la consommation d'eau quotidienne nécessaire,
- estimer le débit d'eau maximal,
- vérifier que la pression est dans la fourchette tolérée par l'appareil,
- choisir le mode de régénération en fonction des impératifs techniques et financiers.
(extraits de l'article paru dans le mensuel d'information professionnelle "BLANCHISSERIE / LOCATION / TEXTILES PROFESSIONNELS" N° 35 Février 1997)
ADOUCISSEURS D'EAU SEMI-AUTOMATIQUES
Les adoucisseurs d'eau semi-automatiques type Monobloc avec bouteille en fibre de verre immergée dans le bac à saumure. Leur fonctionnement est automatique. Le déclenchement de la régénération en fin du cycle se fait manuellement à l'aide d'une minuterie. La vanne ne nécessite aucun raccordement électrique.
Capacités disponibles : 7, 16, 20 et 30 litres de résine,
Raccords entrée / sortie Ø20/27 (3/4"),
Accessoires de montage à prévoir : 1 filtre à tamis, 1 clapet de retenue à battant, 1 soupape de sécurité à 7 bar et 1 robinet de prise d'échantillon pour analyse d'eau.
ADOUCISSEURS D'EAU CHRONOMETRIQUES
L'adoucisseur d'eau chronométrique est programmé pour régénérer après un temps prédéterminé. Il est équipé d'une vanne réf. 5600 à huit cycles entièrement automatique. Pour programmer la tête de commande de la vanne, il suffit de régler l'horloge.
Deux modèles disponibles : MONOBLOC avec la bouteille en fibre de verre immergée dans le bac à saumure et BI-BLOC avec la bouteille et le bac séparés.
Capacités disponibles en version MONOBLOC : 7, 16, 20 et 30 litres de résine,
Capacités disponibles en version BI-BLOC : 7, 12, 16, 22, 30, 35, 45, 75 et 100 litres de résine,
Volume d'eau traité par cycle (pour eau TH = 25 °F) : de 1,6 à 24,0 m3 suivant la capacité de l'adoucisseur.
Raccords entrée / sortie Ø26/34 (1"),
Accessoires de montage à prévoir : 1 filtre à tamis, 1 clapet de retenue à battant, 1 soupape de sécurité à 7 bar et 1 robinet de prise d'échantillon pour analyse d'eau.
SCHEMA DE PRINCIPE
ADOUCISSEUR BI-BLOC
chronométrique ou volumétrique
ADOUCISSEURS D'EAU VOLUMETRIQUES
L'adoucisseur d'eau volumétrique est programmé pour régénérer après un volume d'eau prédéterminé. Il est équipé d'une vanne réf. 5600 à huit cycles entièrement automatique avec un compteur d'eau mécanique incorporé. Le compteur d'eau monté dans le circuit de sortie mesure le débit d'eau traitée, enregistrant ainsi la quantité d'eau adoucie réellement traitée. Pour programmer la tête de commande de la vanne, il suffit d'afficher l'heure du jour et le volume d'eau à adoucir.
Deux modèles disponibles : MONOBLOC avec la bouteille en fibre de verre immergée dans le bac à saumure et BI-BLOC avec la bouteille et le bac séparés.
Capacités disponibles en version MONOBLOC : 7, 16, 20 et 30 litres de résine,
Capacités disponibles en version BI-BLOC : 7, 12, 16, 22, 30, 35, 45, 75 et 100 litres de résine,
Volume d'eau traité par cycle (pour eau TH = 25 °F) : de 1,6 à 24,0 m3 suivant la capacité de l'adoucisseur.
Raccords entrée / sortie Ø26/34 (1"),
Accessoires de montage à prévoir : 1 filtre à tamis, 1 clapet de retenue à battant, 1 soupape de sécurité à 7 bar et 1 robinet de prise d'échantillon pour analyse d'eau.
ADOUCISSEURS D'EAU DUPLEX (système TWIN alterné)
L'adoucisseur d'eau DUPLEX type DX avec turbine incorporé est programmé pour régénérer après un volume d'eau prédéterminé. Commande entièrement automatique avec réglage de tous les cycles de régénération, renvoi d'eau dans le bac à sel par régulation de débit et de temps. Aucune interruption d'eau traitée grâce au système TWIN. Après réglage du cycle de l'appareil (capacité), le quota atteint, l'appareil n° 1 bascule automatiquement sur le n° 2 jusqu'à épuisement; après la régénération le n° 1 reste en attente de la saturation du n° 2, etc...
TYPE | LITRES DE RESINE / CORPS | CYCLE EAU pour TH = 25 °F en m3 |
DX 125 | 12 | 2,8 |
DX 165 | 16 | 3,8 |
DX 225 | 22 | 5,2 |
DX 305 | 30 | 7,2 |
DX 450 | 45 | 10,6 |
DX 750 | 75 | 18 |
DX 1000 | 100 | 24 |
DX 1500 | 150 | 36 |
SCHEMA DE PRINCIPE
ADOUCISSEUR DUPLEX TYPE DX
Système TWIN alterné
CORROSIONS
La corrosion est phénomène chimique qui porte atteinte à un objet solide et provoque une altération de la matière. La corrosion peut entraîner la perforation, la fissuration, et la rupture des équipements.
On rencontre la corrosion :
dans les chaudières,
dans les réseaux de distribution de vapeur,
dans les réseaux de retours de condensats et purges.
Les facteurs qui la favorisent sont l’oxygène (O2), le dioxyde de carbone (CO2), les sels dissous, la soude caustique et, d’une façon générale, un pH de l’eau trop bas ou trop élevé.
Corrosion par l’oxygène
Les eaux traitées, ou les retours de condensats mis en contact avec l’air fixent de l’oxygène. Quand on chauffe un eau qui contient de l’oxygène , l’élévation de température libère cet oxygène qui risque de provoquer des corrosions.
Lorsque la teneur en oxygène dissous diffère d’un point à un autre du liquide, un courant électrique s’établit entre la région la plus aérée (cathode) et la région du métal la moins aérée (anode). Le fer qui se trouve dans la zone anodique est attaqué et passe en solution. Cette sorte de corrosion s’établit sous les dépôts (tartre, oxydation directe). Une pustule s’est forme à l’endroit où la corrosion a commencé (mélange du tartre, de la boue et de déchets). La pustule n’arrête pas le processus, cette corrosion se traduit par des piqûres plus ou moins importantes.
Corrosion par le dioxyde de carbone (CO2)
La corrosion par le dioxyde de carbone a pour origine la dissociation, sous l’action de la température, des bicarbonates et des carbonates présents dans l’eau d’alimentation. Elle est plus accentuée dans l’eau bicarbonatée sodique car la dissociation s’y prolonge.
Le dioxyde de carbone dissous, dans les condensats, forme avec l’eau de l’acide carbonique, qui diminue le pH et augmente donc le risque de corrosion.
Sels dissous
Les sels dissous corrosifs les plus répandues sont les chlorures suivants : chlorure de magnésium MgCl2, chlorure ferreux FeCl2 ou ferrique FeCl3, chlorure de sodium NaCl, chlorure de calcium CaCl2. En général, les eaux de dureté moyenne (10 à 25°f), dont la concentration en chlorures reste inférieure à 100 mg/L peuvent être tolérées. Pour des teneurs en chlorures voisines de 1 g/L, la corrosion des métaux est importante. Elle s’est traduit dans le cas du fer et de l’acier ordinaire par une attaque inter granulaire
Les adoucisseurs d'eau ont parfaitement résolu le problème d'entartrage. Par contre les corrosions sont devenues fréquentes, plus rapides et plus graves pour les raisons suivantes :
- Tôles non protégées par le calcaire,
- Adoucisseurs mal rincés,
- Eaux polluées ou traitées au chlore, à l'ozone,
- Etc ...
Il nous a semblé devoir attirer votre attention sur cet important problème tout en vous conseillant les mesures préventives indispensables.
SCHEMA DE PRINCIPE
GROUPE DE CONDITIONNEMENT
Pompe doseuse à débit variable montée
sur bac à réactif 110 litres
PURGE CONTINUE
L'eau contient généralement des sels minéraux et en particulier du calcaire (carbonate de calcium). Lors de la vaporisation les sels minéraux se déposent dans la chaudière. La chaleur les fait durcir (la chaudière en souffre).
Les quantités de sels minéraux :
L'eau de l'Odet à Quimper contient environ 20 g / m3 d'eau,
L'eau de Paris contient environ 250 g / m3 d'eau,
Le sous sol de Paris - il y a de l'eau qui contient plus de 1700 g / m3 d'eau, etc ...
Conclusions :
Avant de traiter l'eau il faut avoir son analyse et en particulier connaître sa dureté (titre hydrotimétrique TH),
Si l'eau est dure, il est indispensable d'éliminer les sels minéraux pour éviter que leur concentration s'élève indéfiniment en chaudière.
L'adoucissement généralement utilisé n'enlève pas le carbonate de calcium. L'adoucisseur transforme les sels alcalino-teneux (calcium et magnésium) en sels de sodium totalement solubles. Cette considération s'applique à la fraction bicarbonatée de la dureté de l'eau brute (TAC) qui est la plus entartrante.
Solutions pour déconcentrer :
Extractions de fond (toujours utiles),
Purge continue (en dessous le plan d'eau),
Purge continue :
C'est la meilleure solution. Elle doit toujours être refroidie sinon son réglage est difficile (récupérer les calories).
Purge continue manuelle - avec un robinet à pointeau diam. 8/13 écoulement visible,
Purge continue automatique - avec une sonde qui mesure en permanence la conductivité, et qui commande un automate qui ouvre à son tour le robinet. Excellente solution mais chère pour les chaudière de faibles puissances.
Calcul des purges :
TACeau brute × VA
PURGES = --------------------------------- [ en m3 / heure ]
100
ou : VA = quantité de l'eau d'appoint en m3
exemple : TACeau brute = 33 et TACchaudière = 100
L'eau d'appoint = 2 m3 / heure
33
donc : Purges = ----------- × 2 = 0,66 m3 / heure
100
Ce qui précède est un aspect très important du traitement d'eau, mais il est loin d'être complet. En particulier il n'évoque pas les problèmes de corrosions qui sont extrêmement graves. Les chaudières actuelles sont conçues pour fonctionner en eau traitée (adoucie et conditionnée) L'absence de traitement conduit à la destruction de la chaudière très rapidement.
Formation de mousse
La mousse se forme dans le cas de concentration excessive de solides en suspension, de matières organiques, d’hydrocarbures, de sels dissous ou en cas d’alcalinité trop forte. Les mousses faussent la détection du niveau d’eau et contaminent la vapeur.
Primage
Le « primage » est l’entraînement de gouttelettes d’eau par la vapeur produite dans les conditions normales de fonctionnement., c’est-à-dire en dehors des cas d’appel brutal de vapeur., de variation brusque du régime évaporatoire, ou de niveau trop haut.
Les principes causes du primage sont :
une augmentation de la tension superficielle de l’eau due à la présence de produits minéraux (soude, carbonates alcalins, phosphates, chlorures, sulfates, et produits organiques),
la présence d’agents mouillants de synthèse (ceux qui provoquent la formation de mousses abondantes sur les plans d’eau),
la présence de traces d’hydrocarbure.
Ce phénomène n’est pas dangereux en faible quantité pour les circuits de vapeur, mais il peut entraîner une altération de la pureté et de la quantité de la vapeur qui est parfois gênante. Dans tous les cas, le primage conduit à une diminution du rendement du générateur.