Calculateur de tables de vapeur, d’enthalpie et d’énergie de la vapeur

Tables de vapeur

L’énergie de la vapeur se mesure par l’enthalpie, pas par la température seule. Eau et vapeur à même température diffèrent fortement : vaporiser un kilogramme vers 100 °C et 1 bar demande environ 2257 kJ. Les tables donnent ces propriétés selon pression et température. L’outil utilise directement IAPWS-IF97, sans interpolation manuelle.

États

• Liquide saturé : eau à l’ébullition, enthalpie h_f.
• Vapeur saturée : entièrement vaporisée à même température, h_g. h_fg = h_g − h_f est l’enthalpie de vaporisation.
• Vapeur humide : avec gouttelettes, h_x = h_f + x × h_fg, x étant le titre.
• Vapeur surchauffée : à une température supérieure à la saturation, nécessitant pression et température.

Puissance chaudière

Q = ṁ × (h_steam − h_feedwater). Produire 1000 kg/h de vapeur sèche saturée à 10 bar absolus depuis une alimentation à 80 °C fait passer l’enthalpie de 335,8 à 2777,1 kJ/kg, soit 2441,3 kJ/kg. Q = 1000 / 3600 × 2441,3 = 678 kW. À 90 % de rendement, l’apport combustible est de 753 kW.

Revaporisation

Lors de la détente de condensats chauds, l’excès de chaleur vaporise une fraction x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2. De 10 bar à 1 bar, environ 15 % se vaporisent. Leur récupération en réseau basse pression évite cette perte.

Pression

Les tables utilisent la pression absolue, le manomètre indique la pression relative. Une lecture de 9 bar donne environ 10 bar absolus. Choisissez le type : l’erreur de température est particulièrement forte à basse pression.

Limites

Saturation sous 350 °C et surchauffe sous 800 °C. La région critique, saturation au-delà d’environ 165 bar vers 374 °C et 221 bar, est exclue. Les résultats valent pour l’eau pure. Les gaz dissous, les sels et l’huile présents dans l’eau réelle de chaudière modifient légèrement les propriétés.

Questions fréquentes

Comment calculer l’enthalpie de vapeur saturée ?

À 1 bar absolu, la vapeur d’eau sèche saturée a une enthalpie massique de 2675 kJ/kg. La valeur est évaluée par les relations d’énergie libre de Gibbs. Ce calcul préliminaire concerne l’eau pure, sans région critique, substances dissoutes ni rendement de chaudière.

Calculer avec ces valeurs