Un chauffe-eau d’alimentation est un composant des installations de turbines à vapeur et des locomotives à vapeur utilisées pour préchauffer l’eau dans le système de chaudière primaire. Ces composants contribuent à améliorer l’efficacité thermique globale de la chaudière et protègent également contre les dommages causés par les chocs thermiques. Il existe deux types de chauffe-eau d’alimentation, ouverts et fermés, qui utilisent tous deux la vapeur d’échappement de la turbine ou des cylindres de la locomotive pour chauffer l’eau. Les chauffe-eau d’alimentation ouverts mélangent cette vapeur directement avec l’eau d’alimentation qui sert non seulement à chauffer l’eau, mais en élimine également une partie de l’oxygène qui cause la corrosion. Les réchauffeurs fermés sont structurés un peu comme les chaudières primaires avec l’eau circulant à travers une série de tubes enfermés dans une coque remplie de vapeur.
Les locomotives et les turbines tirent la vapeur qui fournit leur force motrice de grosses chaudières complexes. Ces chaudières chauffent l’eau dans un faisceau dense de tubes, l’amenant ainsi à s’évaporer rapidement et à former de la vapeur à haute pression. L’eau utilisée pour reconstituer l’approvisionnement de la chaudière épuisée est pompée à partir de réservoirs de rétention ou d’un tender de locomotive à température ambiante ou proche de celle-ci. L’introduction de cette eau plus froide dans la chaudière beaucoup plus chaude peut avoir un certain nombre d’effets négatifs. Le premier est une baisse évidente de la température de l’eau de la chaudière qui affecte négativement son efficacité globale et le second est des dommages potentiels à la structure interne de la chaudière par choc thermique.
Pour éviter ces problèmes, un chauffe-eau d’alimentation est utilisé pour amener la température de l’eau à un niveau acceptable avant son introduction dans la chaudière. La vapeur d’échappement de la turbine ou des cylindres de la locomotive est généralement utilisée pour chauffer l’eau, ce qui augmente encore l’efficacité du système. Il existe deux types de base de chauffe-eau d’alimentation, c’est-à-dire ceux comportant des systèmes d’exposition à la vapeur ouverts ou fermés.
Un chauffe-eau d’alimentation ouvert utilise un système d’exposition directe pour chauffer l’eau d’alimentation. Dans ce système, l’eau est exposée à un contact physique direct avec la vapeur de chauffage. L’eau est soit pulvérisée, soit mise en cascade sur des plateaux horizontaux dans un récipient fermé. La vapeur est introduite au fond de la cuve et chauffe l’eau à mesure qu’elle monte. Ce système a l’avantage supplémentaire d’éliminer une quantité importante d’oxygène causant la corrosion de l’eau avant qu’elle ne soit pompée vers la chaudière principale.
Les chauffe-eau d’alimentation fermés sont construits de la même manière que la chaudière principale avec un faisceau de tubes étroitement emballés positionnés à l’intérieur d’une coque scellée. L’eau d’alimentation est pompée à travers les tubes et la vapeur circule à travers la coque, chauffant ainsi l’eau indirectement. L’eau formée par la vapeur de condensation à l’intérieur de la coque est ensuite renvoyée vers le réservoir d’alimentation en eau d’alimentation pour être réutilisée.