exemples de réussite
Skid à vapeur surchauffée en acier inoxydable destiné à une machine de conditionnement
Description du projet
Un fabricant de machines d’emballage avait besoin de 12 kg/h de vapeur surchauffée propre pour une nouvelle ligne de plus grande capacité, avec une marge suffisante pour faire face aux pics de demande et une solution complète montée sur châssis.
Situation initiale
Quels défis le client nous a-t-il lancés ?
Un fabricant européen de référence dans le domaine des machines d’emballage industriel, avec lequel Giconmes avait déjà développé un skid de vapeur surchauffée pour une ligne de thermoformage destinée à l’emballage de fromage fondu, nous a de nouveau contactés dans le cadre d’un nouveau projet.
Dans ce cas précis, la machine à équiper présentait une capacité de production plus élevée et, par conséquent, un besoin en vapeur supérieur à celui du système fourni précédemment. Le client avait estimé ses besoins à 12 kg/h de vapeur et demandait expressément un dimensionnement comportant une marge de sécurité afin de garantir la stabilité de l’alimentation, même lors des pics de cycle de la machine de conditionnement.
Les exigences formulées étaient les suivantes :
- Débit de vapeur d’au moins 12 kg/h, avec une réserve de puissance suffisante pour absorber les pics de demande sans fluctuations de pression.
- La vapeur étant en contact direct avec le produit conditionné, il était impératif de garantir une vapeur de qualité alimentaire, exempte de particules et d’entraînements.
- Vapeur surchauffée, afin d’éviter toute condensation à l’intérieur de l’emballage et de préserver les conditions d’hygiène et de salubrité du processus.
- Construction en acier inoxydable, tant pour le générateur de vapeur que pour le surchauffeur, une exigence que le client a jugée prioritaire en raison d’un environnement humide soumis à des procédures de nettoyage intensif.
- Un système de traitement de l’eau autonome, garantissant une qualité constante de l’eau d’alimentation et préservant la durée de vie de l’équipement.
- Réservoir de récupération des condensats et vanne de retour, intégrant le retour depuis la machine afin d’optimiser le rendement énergétique de l’ensemble.
- Tableau électrique dédié, centralisant la protection et le contrôle du système et simplifiant le raccordement à l’installation de l’usine.
- Montage sur une plate-forme skid, avec tous les éléments interconnectés et assemblés en usine, reproduisant l’architecture du projet précédent afin de faciliter la standardisation interne du fabricant.
Solution proposée
Solution de traitement à la vapeur développée sur mesure par Giconmes
Solution proposée
En s’appuyant sur l’architecture déjà validée dans le cadre du projet précédent, l’équipe technique de Giconmes a adapté le système aux nouvelles exigences du processus grâce à un générateur de vapeur électrique NGV-3022 de 22 kW, d’une capacité de production pouvant atteindre 30 kg/h et fonctionnant dans une plage de pression comprise entre 0,3 et 7 bars.
Ce dimensionnement situe le point de fonctionnement du système à environ 40 % de sa capacité installée par rapport aux 12 kg/h requis. Loin d’être un surdimensionnement inutile, il s’agit d’un choix délibéré : la réserve de puissance permet d’absorber les pics de demande de chaque cycle de conditionnement sans fluctuations de pression, et garantit une marge de régulation ample et stable. La configuration à double réchauffeur (15 + 7 kW) y contribue également, car elle permet à l’installation de fonctionner par étapes et d’adapter la consommation électrique à la demande réelle du processus.
Tous les composants en contact avec l’eau et la vapeur ont été fabriqués en acier inoxydable AISI 304, y compris le carénage extérieur, afin de répondre à l’exigence prioritaire du client qui souhaitait disposer d’un ensemble entièrement en acier inoxydable, adapté aux environnements humides et aux procédures de nettoyage intensif.
Le problème de surchauffe de la vapeur a été résolu grâce à un surchauffeur GI-6000 SS, entièrement fabriqué — tubes à ailettes, raccords et carénage — en acier inoxydable AISI 304. Il fonctionne par laminage de la vapeur au point d’utilisation et permet de réguler la température de sortie entre 100 et 300 °C à l’aide d’un thermostat, ce qui évite la formation de condensation à l’intérieur du récipient et préserve les conditions d’hygiène et de salubrité du processus.
Afin de garantir la qualité culinaire de la vapeur en contact direct avec le produit, le système intègre un filtre à particules de 5 microns, complété par un dispositif de traitement de l’eau qui réduit la dureté totale de l’eau d’alimentation à des valeurs admissibles, préservant ainsi la durée de vie de la chaudière et garantissant la pureté de la vapeur produite.
L’ensemble a été complété par un réservoir de récupération des condensats DRC0083 de 80 litres en AISI 304, équipé d’un régulateur de niveau, d’une électrovanne et d’un thermostat, qui permet le retour et la réutilisation des condensats provenant de la machine, optimisant ainsi le rendement énergétique de l’installation.
Intégration avec la machine de conditionnement
L’un des axes principaux du projet a été l’intégration électrique et des signaux avec la machine du client, réalisée à l’aide d’un ensemble spécifique d’éléments :
- Sonde 4-20 mA pour la transmission analogique du signal de processus.
- Vanne de retour pour la gestion des condensats vers le skid.
- Relais de contact signalant à la machine de conditionnement que le générateur est en marche.
- Relais d’alerte signalant l’activation du pressostat de sécurité.
- Balise lumineuse et sonore avec signalisation de fonctionnement normal et d’alarme.
- Mise à jour complète des plans et schémas électriques conformément à la nouvelle configuration.
Montage sur skid
Tous les éléments — générateur, surchauffeur, traitement de l’eau, filtration, réservoir de condensats et éléments de contrôle — ont été interconnectés et assemblés en usine sur une même plate-forme de type « skid », livrée prête à être raccordée. Cette configuration reprend la norme du projet précédent, ce qui permet au fabricant de reproduire cette solution sur de futures lignes sans avoir à la repenser.
Conformité réglementaire
Le générateur a été construit conformément à la directive relative aux équipements sous pression 2014/68/UE (PED CE), transposée par le décret royal 709/2015 et régie par le décret royal 809/2021. Le corps sous pression a été conçu et fabriqué conformément à la norme UNE-EN 13445, avec des certificats de qualité permettant la traçabilité de l’acier pendant au moins dix ans. La qualité de l’eau d’alimentation est conforme aux exigences de la norme UNE-EN 12952-12.
Il en résulte un système compact, hygiénique et entièrement intégré, capable de fournir de la vapeur propre et surchauffée de manière continue et stable tout au long du cycle de conditionnement, avec le niveau de finition en acier inoxydable requis par le secteur agroalimentaire.
Technologie utilisée
- Générateur de vapeur NGV-3022 de 22 kW, jusqu’à 30 kg/h et 7 bars, avec double réchauffeur de 15 + 7 kW
- Surchauffeur OVERHEATER GI-6000 SS en AISI 304, réglable entre 100 et 300 °C
- Filtre de 5 microns et système de traitement de l’eau pour une vapeur de qualité alimentaire
- Réservoir de récupération des condensats DRC0083 de 80 litres avec retour automatisé
- Intégration 4-20 mA, relais d’état et de sécurité, balise de signalisation et montage complet sur skid
DÉFIS
Nous répondons aux exigences du client
L’installation a pleinement répondu aux objectifs fixés par le client. Parmi les principaux résultats, on peut citer :
Vapeur de qualité alimentaire. Une filtration de 5 microns et un traitement dédié de l’eau garantissent une vapeur apte au contact direct avec le produit, sans risque de contamination.
Construction entièrement en acier inoxydable. Chaudière, composants en contact avec l’eau, carénage et surchauffeur en AISI 304, résistants à l’humidité et aux procédures de nettoyage intensif.
Efficacité énergétique. La récupération et la réutilisation des condensats réduisent la consommation d’eau et d’énergie de l’ensemble, et la configuration à double chauffe-eau adapte la consommation électrique à la demande réelle.
Solution standardisée et reproductible. Ensemble monté et câblé en usine sur un châssis, prêt à être raccordé, que le fabricant peut reproduire sur de futures lignes sans avoir à le repenser.
Vous avez besoin d’une solution personnalisée ?
Nous vous aidons à définir le type d’installation dont vous avez besoin
Il n’y a pas d’émissions polluantes autres que celles produites dans le processus de production d’électricité, de sorte qu’elles peuvent devenir neutres en fonction du mix électrique. Les chaudières électriques à vapeur sont le présent et l’avenir.
Parfaitement. Elle est même recommandée pour une efficacité maximale. Il n’y a pas de problème de télécommande tant que la réglementation en vigueur est respectée.
Un générateur de vapeur est un équipement sous pression qui, avec le réseau de tuyauterie concerné, est soumis à un contrôle réglementaire et à des instructions techniques complémentaires, conformément au règlement publié dans le décret royal 809/2021, du 21 septembre. Son entretien est divisé en une partie de conformité simple par le propriétaire :
- Prendre connaissance et appliquer les consignes du fabricant concernant l’utilisation, les mesures de sécurité et l’entretien.
- Ne pas mettre l’installation en service ni empêcher le fonctionnement des équipements sous pression si les exigences du règlement ne sont pas respectées.
- Disposer au moins de la documentation suivante pour l’équipement sous pression lorsqu’il est installé : déclaration de conformité, le cas échéant, instructions du fabricant et, le cas échéant, certificat d’installation, ainsi que d’autres documents justificatifs (le cas échéant, projet d’installation, rapport de la dernière inspection périodique, certificats de réparation ou de modification de l’équipement, ainsi que tout autre document requis par l’instruction technique complémentaire (ITC) correspondante du présent règlement). Pour le contenu, voir l’annexe IV du règlement. Cette documentation est à la disposition de l’organisme compétent de la communauté autonome et des entreprises qui effectuent l’entretien, les réparations ou les contrôles périodiques.
- Utilisez les équipements sous pression dans les limites de fonctionnement prévues par le fabricant et mettez-les hors service s’ils ne répondent plus aux exigences de sécurité requises.
- Assurer l’entretien des installations, des équipements sous pression, des accessoires de sécurité et des dispositifs de contrôle conformément aux conditions d’exploitation et aux instructions du fabricant, en veillant à les inspecter au moins une fois par an.
- Ordonner la réalisation des inspections périodiques qui leur sont applicables, conformément aux dispositions de l’article 6 du règlement.
- Disposer et tenir à jour un registre des équipements sous pression des catégories I à IV, du RD 709/2015, du 24 juillet, ou assimilés à ces catégories conformément à l’article 3.2 du règlement, ainsi que de leurs installations.
Il est bien connu qu’en appliquant une source de chaleur à l’eau, celle-ci se transforme en vapeur à partir du point d’ébullition et à la pression atmosphérique. À partir de ce point, en fonction du degré de saturation de la vapeur requis pour son application correcte, nous devrons augmenter la pression afin d’obtenir une température plus élevée. Pour modifier la température et le degré de saturation de la vapeur, il faut toujours modifier la pression.
Il s’agit d’une unité de pression équivalente à 1Kg/cm2, 0,98 atmosphère ou 14,50 PSI.
Vous n'avez pas trouvé les réponses à vos questions ?
Envoyez-nous une question ou téléchargez toutes les informations
UTILISATIONS DE LA VAPEUR DANS L'INDUSTRIE ET DANS D'AUTRES ENTREPRISES
D’autres exemples de réussite similaires impliquant l’utilisation de la vapeur
L'utilisation de la vapeur gagne en popularité dans divers secteurs industriels en raison de son efficacité et de ses avantages environnementaux.
Dans notre rubrique « Témoignages de réussite », vous pourrez en savoir plus sur les entreprises qui ont adopté cette technologie et obtenu d'excellents résultats en matière d'efficacité et de durabilité. Cliquez sur les témoignages de réussite pour en savoir plus.
Situación original ¿Qué retos nos planteó el cliente? Un cliente del sector agrícola se planteaba la puesta en marcha de un nuevo vivero y necesitaba incorporar un sistema para la desinfección térmica del sustrato antes de su uso en la producción de planta. El objetivo era eliminar patógenos, semillas de malas hierbas y organismos indeseados […]
Situación original ¿Qué retos nos planteó el cliente? Un fabricante de chocolate y derivados del cacao contaba en su planta con un transportador de lona de gran longitud (cerca de 50 metros) cuya limpieza era una de las operaciones más exigentes del proceso. Los residuos de chocolate, cacao y grasas se adhieren con fuerza a […]