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chaudière (n.f.)
1.récipient où l'on chauffe de l'eau pour produire de l'énergie, fournir du chauffage.
2.enceinte fermée dans laquelle de la chaleur est produite pour chauffer des bâtiments, détruire des déchets, fondre ou raffiner des minerais, etc.
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⇨ definición de Chaudière (Littré)
⇨ definición de Chaudière (Wikipedia)
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⇨ alimenter (une chaudière) • charbon de chaudière • chaudière auxiliaire • chaudière nucléaire • chaudière à grains crus • chaudière à pression • explosion d'une chaudière sur un bateau à vapeur • la Chaudière • tôle de chaudière • tôle pour chaudière
⇨ Bataille de La Chaudière • Chaudière (homonymie) • Chaudière de récupération • Chaudière pulsatoire • Chaudière à condensation • Chaudière à granulés • Chaudière-Appalaches • Chaudière-Bassin • Chutes-de-la-Chaudière • Chutes-de-la-Chaudière (circonscription provinciale) • La Chaudière • Les Chutes-de-la-Chaudière-Est • Les Chutes-de-la-Chaudière-Ouest • Liste des villes de Chaudière-Appalaches • Lotbinière—Chutes-de-la-Chaudière • Maurice Chaudière • Parc des Chutes-de-la-Chaudière • Pont de la Chaudière • PÔLE Québec Chaudière-Appalaches • Regroupement des institutions muséales de la Chaudière-Appalaches • Rivière Chaudière • Régiment de la Chaudière • Vin de chaudière
chaudière (n. f.)
objet en cuivre[ClasseParExt.]
ustensile pour distiller[ClasseParExt.]
appareil de chauffage d'un bâtiment, d'une pièce[Classe]
chaudière[termes liés]
four[DomainDescrip.]
machine à vapeur[DomainDescrip.]
chaudière (n. m.)
Le Littré (1880)
1. Grand vaisseau en métal où l'on fait chauffer, bouillir ou cuire. Chaudière de teinturier, de raffineur. La chaudière d'une machine à vapeur.
• Et qu'il est aux enfers des chaudières bouillantes Où l'on plonge à jamais les femmes mal vivantes (MOL. Éc. des f. III, 2)
2. Contenu d'une chaudière. Une chaudière de lessive.
3. Terme de marine. Chaudière d'étuve, vase qui, dans les ports, sert à faire chauffer le goudron.
Grand vaisseau en cuivre où cuisent les aliments.
Faire chaudière, faire bonne chère.
Dans les ports de mer, faire chaudière, tenir une maison où les marins des bâtiments de commerce en relâche apportent leur ration et où on la leur fait cuire. Ici on fait chaudière.
4. Partie du four à chaux qui se trouve au-dessus du cendrier.
Vase de fonte peu profond rempli de feu chez les argenteurs.
En termes de manufacture de laine, le pied de la chaudière, les drogues préparatoires et les drogues colorantes. Charger la chaudière, y mettre les ingrédients nécessaires.
5. Terme de blason. Meuble qui, surtout en Espagne et en Portugal, est une preuve de grande noblesse.
HISTORIQUE
XIIe s.— Miex vos venist les hastes à torner, Et le broet des chaudieres humer (Bat. d'Aleschans, V. 4031)— Moab est caldere de la meie esperance (Liber psalm. p. 167)
XIIIe s.— Nus ne puet à Paris metre en oevre laine ne file taint en noir de chaudiere, se il n'i a autre coleur desus.... (Liv. des mét. 119)— Qui dont veïst cel asne ocire et destrenchier, Et metre en la caudiere et sor le grant brasier (Ch. d'Ant. VII, 899)— [Il voit] Ces cuisines fumer, ces caudieres bolir, Ces somiers vers la mer et aler et venir (ib. V, 444)— Jà ne iert [sera] si haus hom, si je l'ai en baillie [en mon pouvoir], Qu'il ne soit ars au feu ou chaudeire bouillie (Parise la duchesse, dans DU CANGE, caldaria)
XVe s.— Messire Jean d'Aubrecicourt regarda les armes quelles le chevalier les portoit.... et me dit depuis que le champ estoit d'argent à une endenture de gueules à deux chaudieres de sable (FROISS. II, III, 39)
XVIe s.— Et desjeunions luy et moy tous les matins de potage de soupe chaudiere (PARÉ IX, 14)
ÉTYMOLOGIE
Picard caudière ; provenç. caudiera ; espagn. caldera ; portug. caldeira ; ital. caldaja ; du latin caldaria, de caldus, pour calidus, chaud.
SUPPLÉMENT AU DICTIONNAIRE
CHAUDIÈRE. Ajoutez :
6. Terme de géologie. Chaudières des géants, cavités plus ou moins larges, creusées dans le roc vif, et dont la coupe intérieure rappelle plus ou moins celle d'un chaudron.
• L'exploration d'une chaudière de géant, que l'auteur [professeur Sexe] a découverte, en 1865.... cette chaudière a 123 pieds norvégiens de hauteur totale au-dessus du niveau de la mer (EUG. MOUTON Journ. offic. 11 mai 1874, p. 3213, 2e col.)
Wikipedia
Une chaudière est un appareil (voire une installation industrielle, selon sa puissance), permettant de transférer en continu de l'énergie thermique à un fluide caloporteur (le plus généralement de l'eau). L'énergie thermique transférée (source de chaleur) peut être soit la chaleur dégagée par la combustion (de charbon, de fioul, de gaz, de bois, de déchets, etc.), soit la chaleur contenue dans un autre fluide (chaudière de récupération sur gaz de combustion ou gaz de procédés chimiques, chaudière « nucléaire » recevant la chaleur du circuit primaire, etc.), soit encore d'autres sources de chaleur (chaudières électriques, par exemple).
Le fluide caloporteur peut être soit chauffé uniquement, soit chauffé et vaporisé, soit chauffé, vaporisé et surchauffé dans la chaudière.
Définition scientifique : « système permettant d'augmenter la température d'un fluide caloporteur afin de transporter de l'énergie thermique »
définition légale pour les puissances comprises entre 400 KW et 20 MW : (article R 224-20 du code de l'environnement) : Chaudière : l'ensemble corps de chaudière et brûleur s'il existe, produisant de l'eau chaude, de la vapeur d'eau, de l'eau surchauffée, ou modifiant la température d'un fluide thermique grâce à la chaleur libérée par la combustion ; (Décret n° 2009-649 du 9 juin 2009, art. 1er) « Lorsque plusieurs chaudières sont mises en réseau dans un même local, l'ensemble est considéré comme une seule chaudière, dont la puissance nominale est égale à la somme des puissances nominales des chaudières du réseau et dont la date d'installation est celle de la chaudière la plus ancienne. »
Sommaire
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Il existe une grande variété de types de chaudières différentes. On peut classifier les chaudières suivant différents critères :
Les réglementations classifient les chaudières par gammes de puissances :
Une chaudière échange de l'énergie thermique avec différents types de fluides caloporteurs qui ensuite la véhiculent jusqu'au point d'utilisation.
Les principaux fluides caloporteurs utilisés peuvent être :
Les chaudières à combustibles liquides et gazeux sont par construction très proches. Dans ce type de chaudière, l'élément assurant la combustion s'appelle brûleur. Les combustibles utilisés sont principalement le gaz naturel, le gaz de pétrole liquéfié, le fioul domestique, le fioul lourd. Une chaudière à combustible liquide ou gazeux peut comporter un ou plusieurs brûleurs.
Il existe de nombreux procédés de combustion pour les chaudières à combustibles solides. On peut séparer les foyers à combustibles solides en trois grandes familles :
Cette liste n'est pas exhaustive tant il existe de techniques de grilles.
Il existe plusieurs types de foyers à lit fluidisé :
Les chaudières à lit fluidisé circulant sont utilisés pour des puissances généralement supérieures à 100 MW. Le lit fluidisé est généralement composé de sable, des cendres du combustible et parfois de calcaire, à haute température, brassées avec l'air primaire. Ces foyers peuvent fonctionner indifféremment avec du charbon, des schistes bitumineux ou des combustibles végétaux. Ils ont l'avantage de fonctionner à des températures de combustion à la fois relativement faibles de l'ordre de 850°C et très homogènes, ce qui est favorable à de faibles rejets en NOx. L'injection de calcaire permet également une capture des oxydes de soufre. Le concassage nécessaire avant injection dans le foyer est moins important que le broyage fin du combustible pour les chaudières à charbon pulvérisé. La complexité de ce type de technologie fait qu'elle est réservée aux chaudières relativement puissantes. La plus importante chaudière à lit fluidisé circulant mise en service à ce jour délivre une puissance de 460 MW, à Lagisza, en Pologne, mais une unité de 600 MW est actuellement en cours de construction à Baima, en Chine. mais des modèles de basse puissance font leur apparition pour le chauffage de bâtisse[réf. nécessaire].
Le charbon pulvérisé est introduit dans la chaudière via un ou plusieurs brûleurs. Cette technologie est principalement utilisé dans les centrales électriques au charbon dont les chaudières ont des puissances de plusieurs centaines de MW[3].
L'énergie thermique est récupérée d'un fluide chaud (gaz d'échappement d'une turbine à gaz ou gaz process dans l'industrie chimique, par exemple). Ces chaudières s'apparentent donc aux échangeurs de chaleur, mais doivent leur dénomination de chaudière au fait que le fluide caloporteur chauffé (généralement l'eau) y est vaporisé (au contraire des échangeurs de chaleur).
Rentrent également dans cette catégorie les générateurs de vapeur des centrales nucléaires qui échangent la chaleur entre le circuit primaire et le circuit secondaire.
L'électricité n'est pas à proprement parler un combustible. C'est cependant une source d'énergie qui est parfois convertie en chaleur dans des chaudières électriques. Il existe plusieurs principes de chauffe. Les chaudières à résistances chauffent l'eau à l'aide d'une résistance électrique immergée dans l'eau. Les chaudières à effet joule chauffent l'eau à l'aide d'électrodes immergées dans l'eau. C'est alors l'effet joule de l'eau qui permet le chauffage de l'eau ou la vaporisation. Les chaudières ioniques projettent des ions à grande vitesse (280 km/s) à l’aide d’un champ électrique, provoquant l’échauffement du liquide caloporteur.
La rareté des chaudières électriques s'explique par le prix de l'électricité qui est une énergie plus coûteuse que la plupart des autres énergies. On trouve des chaudières électriques dans le domaine du chauffage central domestique, dans l'humidification de locaux équipés d'air conditionné (petites chaudières vapeur utilisées pour l'humidification), mais aussi dans l'industrie pour des puissances allant jusque quelques dizaines de MW. Du fait de l'absence de pertes d'énergie par la chaleur sensible des fumées, le rendement des chaudières électriques est souvent proche de 100%[réf. nécessaire].
C'est historiquement le premier type de construction. Les premiers modèles utilisaient une circulation verticale, plus facile à réaliser, du fait de la convection des gaz, mais par la suite, on réalisa des chaudières avec un arrangement horizontal, plus adaptées, à l'utilisation pour le chemin de fer ou la navigation.
Une chaudière à tubes de fumées est constituée d'un grand réservoir d'eau traversé par des tubes dans lesquels circulent les fumées. Le premier tube du parcours de fumées est un tube de plus gros diamètre qui constitue le foyer. Ce type de construction est aujourd'hui utilisé presque exclusivement pour les combustibles gazeux et liquides. En effet, la forme du foyer des chaudières à tubes de fumées rend difficile l'extraction des cendres. Lorsqu'elles sont utilisées avec des combustibles solides le foyer est placé à l'extérieur de la chaudière proprement dite. Dans ce cas, le foyer est un avant foyer à tubes d'eau ou en réfractaire.
Ce type de construction est généralement réservé à des puissances n'excédant pas 20 ou 30 MW.
Dans cette construction, c'est le fluide caloporteur qui circule dans des tubes, les gaz chauds circulant à l'extérieur de ceux-ci. L'avantage de cette formule est surtout la sécurité de ne pas avoir de grandes quantités d'eau dans la chaudière même, qui pourraient en cas de rupture mécanique, entraîner une création explosive de vapeur. Elles ont également l'avantage d'avoir une plus faible inertie. Dans ce type de chaudière, le foyer a toujours un volume très important. De plus, le foyer a la possibilité d'être ouvert dans sa partie inférieure. Ce sont ces deux caractéristiques qui font qu'elles sont souvent utilisées avec des combustibles solides même pour des puissances de quelques MW seulement[4].
La circulation de l'eau dans une chaudière est très importante pour éviter la formation des zones sèches où le métal est susceptible de fondre se déformer ou s'oxyder prématurément sous l'effet de la chaleur.
Les chaudières à tubes d'eau à circulation naturelle comportent un réservoir supérieur (appelé ballon de chaudière), dont partent de gros tubes placés hors du feu (appelés "tubes de chutes" ou "descentes d'eau"). Ces tubes convoient par gravité l'eau soit dans un ballon inférieur, soit dans des "collecteurs". Les tubes du foyer sont raccordés à ce ballon inférieur ou à ces collecteurs. L'eau remonte vers le ballon (supérieur) par ces tubes en recevant donc la chaleur du feu. Cette eau commence alors à se vaporiser. Comme la masse volumique de la vapeur est inférieure à celle de l'eau liquide, la différence de pression entre la colonne d'eau des descentes d'eau et la colonne d'eau et de vapeur des tubes de foyer met naturellement en circulation l'eau dans le circuit. L'eau parcourt plusieurs fois cette boucle (ballon, tubes de descente, tubes de foyer, retour au ballon) avant d'être évacuée du ballon sous forme de vapeur saturée.
Progressivement la pression de fonctionnement des chaudières s'est élevée, notamment pour obtenir de meilleurs rendements dans les centrales thermiques. Lorsque la pression dans le ballon atteint des valeurs de l'ordre de 180 bars, la différence de masse volumique entre eau liquide et vapeur devient insuffisante pour assurer la circulation naturelle dans le circuit évaporatoire. On installe alors une pompe dans le circuit pour assurer la bonne circulation de l'eau.
Dans cette catégorie, on distingue les petites chaudières de chauffage central, des chaudières industrielles ou de centrales thermiques à haute pression.
Pour les premières, la circulation de l'eau dans les tuyauteries est assurée à l'aide d'une pompe appelée aussi circulateur dans le cas du chauffage central. Cette configuration facilite la conception des chaudières : il n'est pas nécessaire de s'assurer que les pertes de charges permettent une circulation par convection.
Pour les chaudières industrielles et les chaudières de centrales thermiques, ont été développées des technologies de chaudières à circulation forcée, sans ballon. En effet, l'accroissement des pressions de fonctionnement s'est heurté à la barrière technologique de la résistance mécanique des ballons de chaudière. En outre le rôle de séparation des phases liquide et vapeur du ballon, n'a plus de sens quand on atteint des pressions supercritiques. Dans les chaudières à circulation forcée (de type Benson ou Sulzer) l'eau ne circule pas plusieurs fois en boucle avant d'être vaporisée, mais rentre dans les tubes évaporateurs du foyer sous forme liquide et en ressort sous forme de vapeur saturée, d'où les appellations de chaudières "monotubulaires" ou de chaudières "once through". La circulation de l'eau dans l'évaporateur est assurée par des pompes à très haute pression qui "poussent" l'eau, puis la vapeur successivement dans les tubes de l'économiseur, de l'évaporateur, puis des surchauffeurs.
Toutes les chaudières « supercritiques » sont nécessairement de ce type. Mais on en rencontre également dans des cycles sous-critiques, en concurrence avec les chaudières à circulation assistée. Leur avantage principal est alors leur plus faible durée de démarrage, avantage notable dans les centrales thermiques de pointe. Par contre, l'absence de ballon les rend plus exigeantes quant à la qualité de l'eau déminéralisée à utiliser.
À l'intérieur d'une même chaudière on peut rencontrer ces différents types de circulations. Par exemple dans une chaudière à vapeur surchauffée, la circulation peut être naturelle dans les tubes du foyer, assistée dans les épingles du parcours de fumée, forcée dans l'économiseur et dans le surchauffeur.
Cette classification ne concerne que les chaudières industrielles et de centrales thermiques. Dans ces chaudières, on distingue deux zones principales d'échange thermique :
C'est l'arrangement le plus répandu. Le foyer est surmonté d'un ou deux échangeurs et un carneau vertical arrière reçoit les autres échangeurs convectifs. Les gaz de combustion quittent le foyer par le haut puis redescendent dans le carneau arrière.
Cet arrangement se rencontre surtout en Allemagne, mais des exemples existent en Italie, France, Inde, Chine, Afrique du Sud etc.
Dans cette architecture de chaudière, le foyer est surmonté de tous les échangeurs de la zone convective. Il s'ensuit une hauteur pouvant atteindre plus de 100 m. Parmi, les avantages d'une telle configuration, on citera la diminution des risques d'érosion et d'encrassement dans le cas de combustion de charbons très cendreux.
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