Etude critique du système de traitement de l'eau de chaudière du complexe industriel du littoral

I.5. Généralités sur les chaudières

Dans son acception moderne, une chaudière désigne 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, ...), 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). Les chaudières sont aussi bien des systèmes industriels que domestiques. À l'intérieur de la chaudière, ce fluide caloporteur peut être soit uniquement chauffé (c'est-à-dire qu'il reste en phase liquide), soit chauffé et vaporisé, soit chauffé, vaporisé puis surchauffé (donc avec passage de phase liquide à phase gazeuse).

On distingue les chaudières selon leurs combustibles (chaudières à combustibles liquides ou gazeux et chaudières à combustibles solides) et selon leurs constructions (chaudières à tubes de fumées et chaudières à tubes d'eaux).

La chaufferie est le bâtiment où sont rassemblées les chaudières dans une entreprise. Il est nécessaire qu'elle soit alimentée en eau, en combustible, en électricité, bref tout ce qui est nécessaire à la production de la vapeur. Elle est la chambre de chauffe d'une usine et est chargée de produire et de canaliser la vapeur d'eau. Dans le cas d'une savonnerie cette vapeur est utilisée surtout pour le nettoyage des circuits (aquap.fr).

I.5.1. Historique des chaudières

C'est au 1^er siècle après J.C. qu'apparut pour la première fois l'idée d'utiliser l'énergie de la vapeur à des fins motrices, dans l'ouvrage intitulé Pneumatica de l'inventeur et mathématicien grec Héron d'Alexandrie. Il y décrivit un éolipyle, une turbine à vapeur se composant d'une chaudière connectée par deux tubes creux aux pôles d'une sphère creuse tournant librement. La première amélioration importante apportée à la chaudière fut la chaudière « Lancashire » à tube de fumée brevetée en 1845 par l'ingénieur britannique sir William Fairborn. Les chaudières à tubes de fumée avaient cependant une capacité et une pression limitées et présentaient parfois des risques d'explosion (www.wikipedia.org).

La première chaudière à tubes d'eau, brevetée en 1867 par les inventeurs américains George Herman Babcock et Stephen Wilcox, autorisa une pression supérieure à celle de la chaudière à tube de fumée. Les chaudières à tubes d'eau modernes peuvent fonctionner à de très hautes pressions et produisent plus de quatre mille cinq cents tonnes de vapeur par heure ( Technique de chauffage : erdgas.lu).