La boîte à vapeur : une technologie à (re)découvrir pour optimiser la production de papier

La fabrication de papier est un processus énergivore, en particulier à l’étape du séchage. Cependant, une boîte à vapeur bien utilisée et bien calibrée peut réduire la quantité d’énergie nécessaire pour sécher le papier, voire même accélérer ce processus. Dans cet article, nous vous proposons de découvrir comment tirer parti d’une boîte à vapeur pour augmenter la productivité et réduire les besoins énergétiques d’une machine à papier.

Un principe efficace s’il est bien appliqué

Placée à la sortie de la table de formation, juste avant les presses, la boîte à vapeur permet d’augmenter la température de la feuille de papier, ce qui diminue la viscosité de l’eau et réduit par conséquent l’humidité du papier, diminuant ainsi la quantité d’énergie nécessaire au séchage. C’est du moins le principe de base du fonctionnement de cette technologie.

Toutefois, comme le fait remarquer Éric Émond, conseiller principal expertise énergétique du groupe DATECH d’Énergir, « beaucoup de boîtes à vapeur ont été mal utilisées et finalement retirées, car elles ne donnaient pas les résultats attendus ».

Par conséquent, la question qui se pose est la suivante : comment bien utiliser une boîte à vapeur pour qu’elle améliore le séchage de la feuille ?

Tout est dans les détails

La première chose à savoir, c’est que les réglages de pression et de température de la vapeur, ainsi que la distance par rapport à la feuille, doivent être paramétrés très précisément. « Généralement, on veut projeter un flux de vapeur surchauffé de 5 à 10 °C qui se condense à la surface de la feuille – pas avant ni après. C’est là que le gain de température de la feuille est maximal », indique Éric Émond. C’est ce gain de température qui permet de mieux extraire l’eau du papier et d’obtenir une feuille moins humide à l’entrée de la sécherie. À noter qu’une boîte à vapeur bien calibrée ne laisse échapper aucune vapeur – toute la vapeur appliquée se condense sur la feuille.

Réduire les besoins deux fois plutôt qu’une

Par ailleurs, les boîtes à vapeur modernes sont dotées de nombreuses zones de contrôle dans le sens travers de la machine, ce qui permet d’aplanir (ou d’équilibrer) le profil d’humidité de la feuille. Cette caractéristique permet un deuxième gain énergétique, puisqu’une feuille qui présente un profil d’humidité irrégulier nécessite généralement un surséchage – et donc un surcroît d’énergie. Certaines machines à papier doivent ensuite remouiller la feuille pour ajuster son niveau d’humidité final. Une boîte à vapeur performante permet d’éliminer cette pratique énergivore.

Cette fonction de profilage est possible grâce aux nombreux actionneurs qui permettent de partitionner efficacement la distribution de vapeur sur la feuille. Si, par le passé, ces actionneurs étaient capricieux, de nouvelles technologies ont été mises au point depuis pour les rendre beaucoup plus fiables. Toutefois, un bon entretien des actionneurs et de la boîte à vapeur demeure primordial pour maintenir une efficacité optimale.

Moins d’énergie, plus de rentabilité

Si les boîtes à vapeur ont souvent eu mauvaise presse (!) par le passé, ces appareils sont aujourd’hui des alliés précieux des fabricants de papier lorsqu’ils sont convenablement utilisés – et donc convenablement réglés. Une boîte à vapeur efficace permet en effet un gain de siccité de 1 % et un gain de vitesse pouvant atteindre 5 %, en plus de réduire la variabilité du profil d’humidité de la feuille. Compte tenu des quantités d’énergie considérables nécessaires à la production de papier, ces bénéfices peuvent se traduire par des économies et/ou une rentabilité accrues et ce, sur un marché très concurrentiel – d’autant plus que leur coût d’achat peut être amorti en moins de six mois, dans certains cas.

Pour en savoir davantage sur cette technologie, ses avantages et son application dans votre entreprise, je vous invite à communiquer avec l’équipe DATECH à [email protected].

Éric Émond.
Conseiller principal expertise énergétique

Groupe DATECH