Cuves ⇒ Calcul surface d'échange

[Northern]

J'ai reçu un prix très intéressant pour une cuve de 1600 litres avec double paroi pour y faire circuler de la vapeur. Cette cuve me servirait pour ébullition, je dois donc être capable de porter le moût à 100C en y faisant circuler de la vapeur dans la double-paroi. J'aimerais savoir s'il existe un calcul pour connaitre le temps de chauffe requis pour arriver a 100C par rapport à la surface d'échange (double paroi dans mon cas).

Les dimensions de la cuve sont :
Hauteur : 2 mètres
Diamètre : 1,2 mètres
Surface totale : +/- 7,5 m²
Surface totale de la double paroi : 1,3 m²

Est-ce que la surface d'échange qui me semble un peu petite serait suffisante pour chauffé jusqu'à ébullition ? Si oui, comment puis-je calculer le temps requis pour le faire ?

Merci !
Alex

[sorg]

J4ai une feuille de calcul pour çà au boulot. Je regarde çà demain.

[Cede]

Ça va aussi dépendre de ton type de vapeur, de sa température et du débit, entre autre.
Mes cours de thermodynamique sont loins mais je vais essayer d'en retrouver une partie

[Northern]

Merci à vous ! J'attends ces calculs avec impatiente

Alex

[sorg]

Ce qui est important, c'est d'avoir un purgeur de régulation (purgeur à flotteur) en sortie de la double envellope.
Ensuite, il est effectivement important de connaitre la pression de vapeur que tu vas utilisée (c'est elle qui va définir la température de vapeur).
Le débit sera la conséquence de tout le reste: le débit nécéssaire sera fonction de la vitesse à laquelle tu va condenser ta vapeur dans la double envellope . Si le débit dispo est insuffisant, ca va pas le faire: tu va faire chuter ta pression, voire meme tirer au vide et bousiller ta cuve si le débit est réellement trop juste.

[sorg]

D'après un rapide calcul:

Dans des conditions purement théoriques, c'est à dire:
Pour une cuve pleine de 1600L d'eau,
Pour une cuve considérée comme parfaitement isotherme,
Pour une cuve considérée sans évaporation,
Pour une agitation supposée parfaite (maintenant à tout instant , une température parfaitement homogène dans la cuve)
Un purgeur de régulation en parfait état, sans fuite de vapeur.

Pour une alimentation de vapeur à 3 bars (soit 143°C)

Avec une surface d'échange de 1,3m², tu peux passer de 90 à 100°C en 10 minutes en considérant que tu as encore 40% d'excès de surface. (Débit de vapeur nécéssaire : 185kg/h instantané)
Avec 0% de marge de surdimenssionnement, le calcul donne un passage de 90 à 100°C en 4 minutes. (Débit de vapeur nécéssaire : 465kg/h instantané)

Ces résultat purement théorique sont à moduler selon la réalité, (nottament la capacité calorifique du mout). Mais dans les grandes ligne, j'ai l'impression, que cette cuve fait le boulot...

Reste à vérifier que la double envellope tient bien à la vapeur 3 bars... (donc dimensionnée pour 6 bars pour plus de sécurité). C'est loin d'etre standard une double envellope qui tient ces pressions là.

[papiknacki]

ouais, surtout que se bidouiller un réseau de vapeur à 3 bars qui te débite du 465kg/h, c'est pas rien!

Une cuve double enveloppe qui tient cette pression, ça coute un bras... là aussi faut faire gaffe...

si tu as une double enveloppe, pourquoi tu utilise pas simplement un bain d'huile? c'est plus simple, et plus économique à mettre en place. Surtout que là tu as pas besoin d'avoir peur que la cuve te pète à la gueule à chaque chauffe...

Pour info, en France, une cuve fonctionnant à cette pression doit être vérifiée tous les ans... (en milieu industriel biensur)

[Northern]

J'avais pas penser à l'huile, ça pourrait être une bonne solution.
Sinon, j'ai écris au fournisseur et voici sa réponse:
- Les double-parois sont prévues pour faire circuler de l’eau froide ou de l’eau chaude à une pression comprise entre minimum 2,0 bars et maximum 6,0 bars.

Je lui ai réécris pour demander s'il y avait un risque à y faire circuler de la vapeur de l'huile ou du glycol (j'aurai aussi des cuves de fermentation avec les même double-parois.
Selon vous, il y aurait des risques ?

Alex

[Northern]

Pour information, si quelqu'un a des retours d'expériences, ce sont des cuves Speidel.

Alex

[sorg]

J'avais pas penser à l'huile, ça pourrait être une bonne solution.
Sinon, j'ai écris au fournisseur et voici sa réponse:
- Les double-parois sont prévues pour faire circuler de l’eau froide ou de l’eau chaude à une pression comprise entre minimum 2,0 bars et maximum 6,0 bars.

Je lui ai réécris pour demander s'il y avait un risque à y faire circuler de la vapeur de l'huile ou du glycol (j'aurai aussi des cuves de fermentation avec les même double-parois.
Selon vous, il y aurait des risques ?

Alex

Vapeur, le risque c'est que en cas de condensation brutale, il y a risque de voir la pression chuter brutalement et de créer du vide dans la double envellope: Cuve cassée.
Glycol, si tu utilises du glycol alimentaire (MPG) le risque n'est pas plus important qu'avec de l'eau.