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Article

1 - TRANSMISSION DE LA CHALEUR EN RÉGIME PERMANENT

2 - ÉPAISSEUR OPTIMALE DU CALORIFUGE

3 - VITESSE DE RÉCHAUFFAGE ADMISSIBLE

4 - CANALISATION D’ÉVACUATION DES CONDENSATS

5 - ANNEXE

Article de référence | Réf : A820 v1

Épaisseur optimale du calorifuge
Tuyauteries - Transmission de la chaleur

Auteur(s) : Walter CERESER

Date de publication : 10 mai 1979

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Auteur(s)

  • Walter CERESER : Diplômé du Conservatoire National des Arts et Métiers - Ingénieur au Service d’Études et Projets Thermiques et Nucléaires - de la Direction de l’Équipement d’Électricité de France (EDF)

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INTRODUCTION

Le présent article a pour but de donner au lecteur les moyens de chiffrer rapidement les phénomènes relatifs à la transmission de la chaleur dans le cas des tuyauteries, et notamment de celles destinées à véhiculer de l’eau ou de la vapeur, dans les conditions courantes rencontrées en service.

Nous examinerons :

  • les déperditions thermiques 1 ;

  • l’établissement de l’épaisseur optimale de calorifuge 2 ;

  • la vitesse de réchauffage maximale admissible 3 ;

  • quelques notions sur le dimensionnement de la canalisation d’évacuation des condensats 4.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-a820


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2. Épaisseur optimale du calorifuge

L’épaisseur économique optimale est celle qui assure à l’installation le coût minimal.

Le coût global, fonction de l’épaisseur du calorifuge e, est égal à :

C(e) = C1 (e) + C 2 (e)
( 2 )

avec :

C (F/m)
 : 
le coût global pour un mètre de tuyauterie
C1 (F/m)
 : 
le coût de la déperdition thermique
C2 (F/m)
 : 
le coût du calorifuge.

Lorsque e augmente la fonction C1 diminue tandis que C2 augmente. Il existe une épaisseur e0 pour laquelle le coût global C est minimal. L’épaisseur économique optimale e0 est donc la valeur de l’épaisseur qui annule la dérivée de C par rapport à e :

2.1 Coût de la déperdition thermique

Le coût de la déperdition thermique d’un élément de tuyauterie de longueur égale à l’unité (1 m) doit être actualisé afin de pouvoir l’ajouter ensuite au coût du calorifuge, ce dernier étant un investissement :

C1 = P · H · Pc
( 3 )

avec :

H (s)
 : 
durée de service prévue actualisée 2.3.1.3
Pc (F/J)
 : 
prix unitaire de la chaleur perdue.

...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   ASME Boiler and Pressure Vessel Code.  -  Section III-Div. 1, Ed. Nuclear Power Plant Components, Amer. Soc. Mechan. Eng (1974).

  • (2) -   American National Standard Code for Pressure Piping, Power Piping.  -  ANSI B 31.1 (1973) with Addenda through B 31.1 f, Amer. Soc. Mechan. Eng (1975).

  • (3) - BENJAMIN (M.W.), MILLER (J.C.) -   *  -  (Étude relative au calcul des tuyauteries de purge). Trans. ASME, oct. 1942.

  • (4) - KELLER (H.) -   Erosions Korrosion an Nassdampf-turbinen.  -  Cahier no 5 VGB, mai 1974.

  • (5) - McNEILL (D.R.) -   Heat transfer in infinite slabs.  -  Thesis, Naval Postgraduate School, Monterey California, Oak Ridge National Laboratory, déc. 1970.

  • (6) -   Nuclear piping design.  -  (Oak Ridge National Laboratory and Teledyne Materials Research under Subcontract no 3059 with Union Carbide Corp....

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