Differents montages en phase liquide.

Mise en pratique de la phase liquide.

Voilà un moment que l'on parle de phase liquide et je voudrais ici, vous présenter différentes installations  utilisées par quelques uns de nos amis.
Certains ont abandonné, d'autres en sont des inconditionnels, aussi allons nous essayer d'y voir plus clair et nous permettre de nous faire notre propre opinion , et surtout de l'adapter à notre installation. Les installations sont différentes et chacun jugera , mais toutes sont opérationnelles.

• D'abord, pourquoi utiliser la phase liquide ?
- Le volume de gaz que l’on soutire en phase gazeuse est remplacé par un même volume de gaz « évaporé » de la phase liquide contenue dans le tank. Cette «évaporation» est endothermique, c’est à dire qu’elle consomme de la chaleur. La chaleur nécessaire ne peut être fournie que par la masse de gaz, la masse métallique du tank et les transferts thermiques ambiants vers le tank (ces derniers sont en général faibles). Le résultat est que si vous soutirez trop rapidement du gaz, la température du tank et donc de son contenu va rapidement chuter, éventuellement jusqu’au givrage. Or, la température d’ébullition de nos mélanges gazeux est de quelques degrés au dessus de 0°C. Donc plus d’évaporation et plus de gaz à envoyer au brûleur.

- Le soutirage en phase liquide présente l’intérêt de ne pas utiliser la chaleur du tank : L’ opération d’évaporation, passage du liquide au gaz, se fera par un apport de chaleur externe, celle récupérée autour du brûleur. La température du tank reste à peu près constante. Donc la pression de vapeur dans le tank est maintenue et le débit de gaz liquide reste lui aussi constant.

Ceux qui aiment les calculs peuvent se référer aux cahiers de Rookie, dans ce fil:
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

• Généralités sur la mise en oeuvre:
- Suivant les accessoires  de contrôle en service (vanne coupe-gaz, régulateur, détendeurs, ,.), il est important de maitriser la température du gaz afin de ne pas exposer les membranes , joints et autres à des excès dans un sens comme dans l'autre. L'installation d'un serpentin d'une certaine longueur avant ces accessoires permettra de ramener la température d'utilisation à la température ambiante sans contrainte sur les éléments de contrôle.
- Chacun pourra choisir l'installation qu'il souhaite tout en gardant à l'esprit que la sécurité prime avant tout. Le gaz liquide qui s'enflamme au brûleur est assez impressionnant et peut même avoir des conséquences dramatiques .
- Ce genre d'installation ne présente pas un grand intérêt pour des installations classiques qui emploient des brûleurs de capacité inférieure à 80 Gr/H. suivant la taille du tank.
- Un des inconvénients de cette technique est que la prise de gaz se fait au fond du réservoir et que le soutirage entraîne des débris qui risquent de boucher le gicleur. Raison pour laquelle , certains ont abandonner ! Il y a , malgré tout , plusieurs solutions pour résoudre ce problème:
Tout d'abord, filtrer le gaz lors du remplissage. Ensuite le filtrer suivant la méthode classique du tamis, filtre en coton, ou alors celle du décanteur (R.Gradelet).

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Mais : il y aura toujours des mais …...et de l'entretien
Il n'y a pas de règle bien définie dans la construction d'un telle installation, et le bon sens en plus d'un minimum de connaissances et d'expérience suffit à élaborer un système performant.
Je vous propose quelques installations qui m'ont été communiquées par des  »Copains » !
Elles sont toutes opérationnelles et ont toutes leur propre intérêt.

• L'installation de Christian
Sortie du tank directement vers le serpentin de réchauffage autour du brûleur.  Entré dans le régulateur  (facultatif) pour sortie vers le brûleur. La plus simple.
Attention à ne pas enflammer le liquide dans le brûleur.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

• Installation de William.
Probablement le système qui convient bien aux gros débits: Deux brûleurs de 540gr chacun plus  une veilleuse de 30gr/H alimentée en parallèle en phase gaz
- Le gaz liquide sort du réservoir pour être dirigé sur le brûleur , autour duquel il se réchauffe , monte en pression et l'alimente . Le régulateur en contact avec le gaz liquide est à aiguille.
- Une veilleuse montée en parallèle en phase gazeuse brûle en permanence.
- Le contrôle de débit en phase liquide se règle manuellement par une vanne pointeau .
- Une vanne coupe gaz  coupe l'alimentation du gaz en cas de pression trop basse dans la chaudière. On ouvre le by-pass pour une alimentation directe du brûleur jusqu'à ce que la pression dans la chaudière permette à la vanne coupe gaz de rester ouverte.
William utilise indifféremment le Butane ou le Propane par temps très froid.
Schéma de principe de l'installation de William dans son Stéphie de 44 Kg.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

• L'installation de Robert.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

- Sortie en phase liquide vers un réchauffeur qui est constitué d'une spirale de cuivre de 2x3mm et de 8cm de long, installé dans la cheminée.
Le gaz sort réchauffé , en phase gazeuse et passe sur un filtre/décanteur à eau. Il est dirigé à grande vitesse sur la surface de l'eau et sort en face après s’être débarrassé de ses débris et autres impuretés. Décanteur Gradelet.
Noter que le gaz ne passe pas dans l'eau  sous peine de l’entraîner avec les conséquences que l'on imagine.
Notez aussi que le gaz ne rentre pas en phase liquide dans de l'eau pour sortir en phase gazeuse. Ce qui aurait pour effet de geler l'eau dans l'entrée du récipient très rapidement.
Le gaz rentre ensuite dans un régulateur connecté à la chaudière.
Lorsque la pression est atteinte , le régulateur qui n'a pas de By-pass se coupe et empêche le gaz de passer (= tout ou rien). La veilleuse branchée en parallèle , est en phase gazeuse directement depuis le tank, et elle est allumée en permanence. Elle enflamme le brûleur dés que la pression baisse dans la chaudière.
Pas de mise en route des brûleurs en phase gazeuse , d'où précautions à prendre au départ afin d'éviter d'enflammer le liquide dans le brûleur.
Régulation du débit avec une vanne pointeau.
2H30 d'autonomie en marche.

• L'installation de Jean Claude.
Allumage en phase gaz jusqu'à température optimum des brûleurs et passage sur alimentation phase liquide quand la température est atteinte.
Clapet anti-retour de sécurité ainsi que vanne coupe gaz RC en cas de problème.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

• L'installation de Yves.  

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Le principe est basé sur le réchauffage de la phase liquide afin de monter en pression puis  de  contrôler cette pression  pour obtenir une flamme régulière et optimum
Le contrôle de la température permet de ne pas endommager les appareils de contrôle.
Grâce au détendeur, l'alimentation est continue à pression et débit constant.
Le clapet anti retour évite une surpression dans le tank à gaz.  Je ne l'utilise pas sur certaines installations de façon à permettre de la contre pression dans le tank et "gaver" le détendeur. Démarrage en phase gazeuse.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Chauffe du gaz et de l'eau de l'alimentation chaudière autour des brûleurs.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Vanne coupe gaz RC .Départ gaz phase liquide sur le bruleur et retour en phase gaz au travers d'un serpentin de refroidissement. Le gaz entre à température ambiante et haute pression dans les accessoires.
Démarrage en phase gazeuse.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Installation sans clapet anti-retour, autorisant une surpression dans le tank à gaz. Démarrage directement en phase liquide.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Dans tous les cas il y a un petit serpentin de refroidissement avant  l'entrée dans les accessoires  de contrôle et dans la vanne coupe gaz.

Ici, je voudrais ouvrir une parenthèse concernant l'utilisation de la vanne coupe gaz connectée sur la chaudière.. J'ai entendu dire ici et là , que cette vanne étaient nécessaire en cas de manque d'eau dans la chaudière. Elle couperait le gaz lorsque le niveau d'eau est trop bas.
Hors, tant qu'il y a un tant soit peu d'eau dans la chaudière, il y a de la vapeur , donc de la pression. Si on doit attendre qu'il n'y ait plus de pression dans la chaudière pour couper le gaz, ça fait un moment que la flamme lèche le conduit de fumée et les tubes bouilleurs , et avec d'autant plus d'énergie que le régulateur est ouvert à fond (s'il y en a un). Ce qui est mauvais pour la chaudière , c'est le bruleur qui chauffe le métal sec.
Je ne suis donc pas convaincu de l'utilité de cette vanne branchée sur la chaudière que j'ai laissé tomber. Je suis plus rassuré , et je la conseille vivement, avec une vanne coupe gaz RC qui présente bien d'autres avantages de confort et de sécurité.

Pour la petite histoire :Nos anciens (qui n'étaient pas bêtes) équipaient leur chaudières à charbon, d'un bouchon "fusible" en contact direct avec le foyer. En cas de température anormale le métal du bouchon fondait et le foyer était inondé de vapeur et du peu d'eau restant ce qui avait pour effet de l'éteindre immédiatement. C'est bon pour la chaudière à charbon de America, parce que nous avec le gaz..........


Il y a certainement d'autres installations en service, et le ré-chauffage de la phase liquide peut se faire au travers du dés-huileur comme de bien d'autres manières. L'important étant de garder en tête que du bon sens, et de la réflexion sont nécessaires pour éviter des accidents avec ce genre de chauffe.

Merci à Patrick pour l'aide apportée sur les schémas


Dernière édition par KBIO le Mer 25 Juin 2014 - 16:18, édité 9 fois

Hi!
Logiquement, c'est bon.
N'hésitez pas à me reprendre si quelque chose vous choque.
Merci!