2- Rdimensionment Reseau Air Comprime

Rseau de distribution dair comprim.

RESEAU DE DISTRIBUTION DAIR COMPRIME.Conception, gestion et maintenance.Anim par : Sami REKIK.

Formateur : Sami REKIK.

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SOMMAIRE

INTRODUCTION. 1. LES COMPRESSEURS PNEUMATIQUES. 2. CONCEPTION, GESTION ET MAINTENANCE DES CENTRALES A AIR COMPRIME. 3. LES POMPES A VIDE. 4. LES MOTEURS PNEUMATIQUES. ANNEXES.


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INTRODUCTIONComme on sait, lair comprim est une des formes les plus anciennes de lnergie que lhomme utilise pour suppler ses forces physiques. Depuis des millnaires lair est connu en tenant que fluide cest lun des quatre lments admis par les anciens. On sen est servi, consciemment ou non. Lun des premiers, notre connaissance, avoir utilis la technique pneumatique, c'est--dire stre servi de lair comprim en tenant que le fluide de travail, t Grec KTESIBOIS. Il y a plus de 2000 ans, il construisit une catapulte air comprim comme source dnergie date du 1er sicle aprs Jsus-Christ. Il dcrit des dispositifs commands par de lair chaud. Le terme Pneuma vient du grec ancien, et dsigne le vent, le souffle et, en philosophie, lme. Pneumatique est un des drivs du mot Pneuma : cest la science traitant de la dynamique de lair et des phnomnes qui en rsultent. Quoique lhumanit connaisse la pneumatique depuis des sicle, il a fallu attendre le sicle dernier pour quon ltudie systmatiquement. Ce nest que depuis une bonne vingtaine dannes que la technique pneumatique a fait son entre dans les diverses branches de lindustrie. Bien entendu, lair comprim tait dj appliqu dans certains secteurs, par exemple les mines, les travaux publics et les chemins de fer (freins air comprim).


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Chapitre 01 :LES COMPRESSEURS PNEUMATIQUESINTRODUCTION :L'emploi de l'air comprim comme moyen de transmission de l'nergie commena tre srieusement envisag vers le dbut des annes 1800. En 1888, un autrichien du nom de Viktor Popp cra un rseau de distribution d'air comprim en utilisant les gouts de la ville de Paris. L'une des raisons du succs de cette entreprise fut l'installation d'une horloge pneumatique qui indiquait toujours l'heure exacte. Aujourd'hui, sans l'air comprim, aucune usine moderne ne serait concevable. L'utilisation de l'air comprim est trs rpandue dans les branches les plus diversifies de l'industrie. Cela confre donc un rle de premier plan aux compresseurs et aux pompes vide. Ce premier chapitre vous prsente d'abord les caractristiques des gaz et des compresseurs pneumatiques. Puis, vous verrez quels sont les diffrents quipements de traitement de l'air comprim. Vous tudierez ensuite les principaux types de compresseur et apprendrez slectionner un compresseur ainsi qu' en vrifier les caractristiques de fonctionnement.

1. CARACTRISTIQUES DES GAZ ET DES COMPRESSEURS PNEUMATIQUESOn utilise des compresseurs pour produire de l'air comprim. L'objectif unique et fondamental de la compression de l'air est de livrer ce gaz une pression suprieure laquelle il tait soumis avant le procd de compression. L'air comprim est ensuite utilis comme fluide moteur pour actionner de l'outillage et de la machinerie pneumatiques. Cette section vous prsente les caractristiques physiques qui rgissent le comportement de l'air et des gaz en gnral ainsi que les caractristiques de fonctionnement des compresseurs pneumatiques.

1.1. Caractristiques des gaz :La surface de la terre est entoure d'une couche d'air qu'on appelle atmosphre. La composition de l'air atmosphrique demeure relativement constante depuis le niveau de la mer jusqu' une altitude d'environ 20 km. Cette composition est d'environ 78 % d'azote, 20 % d'oxygne et l % d'argon. On y trouve galement des traces d'hlium, d'hydrogne, de non et de gaz carbonique. Voici en quoi consistent les lois qui rgissent l'utilisation .et le comportement de l'air. Pression atmosphrique La pression atmosphrique est la pression exerce par la hauteur de la couche d'air enveloppant la terre sur une unit de surface. Formateur : Sami REKIK. 4

Rseau de distribution dair comprim. Etant donn que toute la surface de la terre est enveloppe par la couche atmosphrique, au moment o vous lisez ces lignes, votre corps est soumis la pression atmosphrique. Dans le systme mtrique, cette pression au niveau de la mer quivaut 101325 Pa (pascals) ou 101,325 kPa (kilopascals). Dans le systme anglais, la pression atmosphrique est gale 14,7 psi (livres par pouce carr). La pression atmosphrique sert de pression de rfrence. Lorsqu'une pression est suprieure la pression atmosphrique, on dit qu'il y a surpression. Lorsqu'une pression est infrieure la pression atmosphrique, on dit qu'il y a dpression ou vide. Pression absolue La pression absolue est la pression totale qui s'exerce sur un systme pneumatique. Cette pression absolue est la somme de la pression manomtrique et de la pression atmosphrique. La pression manomtrique, ou pression relative, est celle dont on obtient la lecture l'aide d'un manomtre, lequel est un instrument permettant, de mesurer la pression des gaz. On utilise galement le terme pression de jauge pour dsigner cette pression. Donc, si sur un manomtre, d'un rservoir air comprime, on lit une pression de 700 kPa, la pression absolue dans ce rservoir sera la suivante : Pression absolue= manomtrique pression atmosphrique + pression

Pabs = Patm+Pm

Pabs = 101.325kPa +700kPa = 801.325 kPa Dans le systme anglais, la pression absolue est exprime en livres par pouce carr absolue ou psia (venant de pounds square inch absolute). Quant la pression manomtrique, elle est exprime en psig (venant de pound square inch gauge).


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Rseau de distribution dair comprim. Compressibilit de l'air L'air atmosphrique n'a pas de forme dtermine. Il pouse les formes de son milieu ambiant et, comme tous les gaz, il peut tre comprim. La loi de BoyIe-Mariotte nonce qu' temprature constante, le volume d'un gaz est inversement proportionnel la pression absolue ou:

Loi de Boyle-Mariottep1 V 1 = p2 V 2Les gaz "parfaits" Temprature constante (Evolution isotherme)1

p V = constante

Litre volume (1 litre = 1 dm3)0.5 0.250.125 0.0625

0

1

2

4

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Pression absolue (MPa)

Exemple Cette loi est mise en vidence dans lexemple suivant. Problme Lair contenu dans le cylindre ltat 1(figure 1.1) occupe un volume de 1m3 sous une pression absolue de 101.3 kPa

Sous l'effet de la force F2, l'air est comprim jusqu' un volume de 0,5 m3Si la temprature demeure constante, quelle est la pression existant dans le cylindre l'tat 2 ?


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Rseau de distribution dair comprim. Solution loi de la compressibilit de lair : P1 *V 1 = P2*V2

P2= P1 *V 1/ V2 P2= 101.3 *1/0.5 =202.6 kPa Donc, lorsque lair est comprim, la pression augmente Dilatation de lair La loi de Gay Lussac nonce que le volume dun gaz sous pression constante, est directement proportionnel la temprature absolue ou :

Loi de Gay-LussacV1 T1 = V2 T22T 4T 8T

Les gaz "parfaits" Pression constante (Evolution isobare) Temprature Kelvin (+273C)16 T

T

1

0,5 0,25 0,125 0

Exemple Cette loi est mise en vidence dans lexemple suivant. Problme Lair contenu dans le cylindre ltat 1(figure 1.2) occupe un volume de 0.25 m3 une temprature de 293 K (20C)


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Rseau de distribution dair comprim. Sous l'effet de la chaleur (tat 2), la temprature de l'air est porte 343 K (70C). Si la pression de l'air contenu dans le cylindre demeure constante, quel sera le nouveau volume occup par l'air? Solution La loi de dilatation de lair : V 1/T1 = V 2/T2

V 2= V 1* T2/T1 V 2= 0.25*343/293 = 0.293 m3 Donc, lorsqu'un volume d'air est chauff (ou lorsque la temprature augmente), l'air cherche prendre de l'expansion ou se dilater (ou le volume augmente). Relation pression temprature Lorsque la temprature augmente, la quantit d'air contenu dans un volume ferm tend se dilater. Si ce volume d'air est dans l'impossibilit de se dilater, il y a augmentation de la pression dans ce volume ferm. Cela explique la prsence, sur toute bonbonne d'arosol, de la mise en garde qui dconseille de la jeter au feu. En effet, lorsqu'on jette une de ces bonbonnes dans le feu, la temprature leve a pour effet de dilater le gaz. Le gaz tant dans l'impossibilit de se dilater, la pression augmente jusqu'au moment o la bonbonne se fissure et explose.

La relation mathmatique qui reprsente ce phnomne est la suivante :

Loi de Charlesp1T1T 2T

= p2

T28T 16 T

Des gaz "parfaits" Volume constant (Evolution isochore) Temprature Kelvin (+273C)

4T

P T1 2 4 8 16

= constante


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Rseau de distribution dair comprim. Exemple Cette loi est mise en vidence dans lexemple suivant. Problme Une bonbonne contient un gaz sous une pression absolue de 301,325 kPa une temprature de 293 K (20C). Quelle sera la pression absolue dans cette bonbonne si l'on chauffe cette dernire jusqu' une temprature de 343 K (70C)? P 1/T1 = P2/T2

P2 = P 1* T2/T1 P2 = 301.325*343/293 = 352.746 kPa Donc, lorsqu'on chauffe de l'air contenu dans un volume fixe, il y a augmentation de la pression l'intrieur de ce volume. 1.2.

Caractristiques des compresseurs pneumatiques :

Il existe une grande diversit de compresseurs. Ils se distinguent les uns des autres par l'agencement et le mouvement de leurs pice; mobiles internes. Malgr ces distinctions, tous jouent essentiellement le mme rle, celui de produire de l'air comprim la pression souhaite. Pour cette raison, quel que soit le type de compresseur utilis, ses principales caractristiques de fonctionnement sont le dbit, la pression, la puissance mcanique ncessaire pour entraner le mouvement de ses pices mobile internes ainsi que le type de rgulation de son dbit. Dbit Le dbit (qv ) est dfini comme tant le volume d'air comprim fourni par un compresseur par unit de temps. Dans le systme mtrique, les units utilises pour exprimer le dbit sont les mtres cubes par minute (m3/min), tan disque dans le systme anglais, le dbit est exprim en pieds cubes par minute ou CFM (venant de cubic foot per minute). La pression atmosphrique et la temprature ambiante de l'air diminuent avec l'altitude. Ces variations affectent le dbit des compresseurs. Pour cette raison, on rencontre loccasion le dbit exprim On SCFM. Les pieds cubes par minute standard (ou standard cubic foot per minute) dsignent le dbit d'un compresseur lorsque la pression atmosphrique est de 14,7 psi (101,325 kPa) et que la temprature ambiante est de 60F ( 15.56C). Le dbit d'un compresseur dpend de deux facteurs : la cylindre (C) cl la vitesse de rvolution (n) du compresseur. La cylindre (C) d'un compresseur reprsente le volume d'air dplac par le mouvement des pices mobiles internes du compresseur. La cylindre est toujours mentionne en fonction d'une rotation complte (360) de l'arbre d'accouplement du compresseur. En tournant, cet arbre entrane le dplacement des pices mobiles internes du compresseur, ce qui gnre une compression de l'air et un dbit d'air comprim. La figure vous montre le symbole d'un compresseur Formateur : Sami REKIK. 9


Le second facteur qui influence le dbit d'un compresseur est la vitesse de rvolution de l'arbre d'accouplement du compresseur. Cette vitesse. dont le symbole de grandeur est n, est exprime en rvolutions par minute (r/min ou RPM). On calcule le dbit d'un compresseur l'aide de l'quation suivante :

Qv : dbit en mtre cube par minute (m3/min) C : cylindre en mtre cube par rvolution (m3/r) n : vitesse de rvolution en rvolution par minute (r/min)

Qv= C*n

Le dbit rel en air comprim d'un compresseur est toujours infrieur au dbit thorique. Cela s'explique par la prsence de fuites d'air entre les pices mobiles internes du compresseur lors de la compression. Connatre le dbit thorique d'un compresseur n'est donc pas d'une grande utilit. Il importe plutt de savoir quel est le dbit rel d'un compresseur, puisque c'est ce dbit qui actionne l'outillage et la machinerie pneumatiques. Le dbit rel dpend du type de construction du compresseur et du rendement volumtrique de ce dernier. Le rendement volumtrique d'un compresseur est le rapport, en pourcentage, du dbit rel sur le dbit thorique. Lquation du rendement volumtrique (v) est la suivante :

v= (dbit rel)*100 / dbit thoriquePression La pression laquelle un compresseur peut fournir l'air comprim dpend essentiellement de la construction de ce dernier. Certains types de compresseur peuvent fournir l'air comprim jusqu' des pressions de l'ordre de 25 bar (2 500 kPa ou 362,5 psi) (le bar quivaut 100 kPa). Dans la plupart des applications industrielles, la pression ncessaire pour alimenter les diffrents quipements pneumatiques se situe aux alentours de 690 kPa (6,9 bar ou 100 psi).


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Rseau de distribution dair comprim. Puissance Afin de pouvoir se dplacer et ainsi comprimer l'air, les pices mobiles internes d'un compresseur doivent tre mises en mouvement par une source motrice. Plus le dbit et la pression d'air refoul par un compresseur est levs, plus la source motrice doit fournir une grande puissance. Le type de source motrice gnralement utilis est un moteur lectrique . On peut galement rencontrer des compresseurs qui sont actionns par un moteur combustion. La figure vous montre un compresseur actionn par un moteur lectrique. Le lien entre le moteur lectrique (source motrice) et le compresseur s'effectue par l'entremise d'une courroie. Cette courroie relie, d'une part, une poulie mene fixe sur l'arbre d'accouplement du compresseur et, d'autre part, une poulie menante fixe sur l'arbre d'accouplement du moteur lectrique. courroie

Poulie mene compresseur

Moteur lectrique

Quant la figure suivante, elle reprsente un compresseur actionn par un moteur combustion fonctionnant l'essence.

Un compresseur pneumatique transforme donc la puissance mcanique, qui lui est fournie par une source motrice, en un dbit d'air comprim sous une certaine pression. Formateur : Sami REKIK. 11

Rseau de distribution dair comprim. Rgulation de dbit La consommation en air comprim que fait une entreprise ou une usine n'est jamais constante en fonction du temps. Il existe toujours des priodes dans la journe o l'outillage et la machinerie pneumatiques sont plus utiliss, ce qui occasionne des variations de la demande en air comprim. Le graphique de la figure reprsente la consommation en air comprim d'une usine sur une priode de 24 heures.

En observant ce graphique, on constate que la consommation en air comprim d'une usine varie normment. La moyenne de la consommation de cet exemple se situe 65 % du dbit maximal que le compresseur peut fournir. Afin d'adapter le dbit d'air du compresseur aux fluctuations de la consommation tout au long de la journe, une rgulation adquate du dbit du compresseur est indispensable. La rgulation vise le compromis idal entre le dbit d'air comprim et le dmarrage, l'arrt ou la marche vide du compresseur tout en tenant compte du cot nergtique, de l'entretien et de l'usure mcanique du compresseur. Il existe plusieurs modes de rgulation du dbit d'un compresseur. Voici en quoi consistent les principaux d'entre eux. Interruption de laspiration L'interruption de l'aspiration est un mode de rgulation qui consiste couper l'aspiration du compresseur au moyen d'un distributeur. Vous pouvez voir la figure un schma reprsentant ce principe de rgulation.


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Rseau de distribution dair comprim. Lorsque la pression du ct du refoulement devient gale la pression d'ajustement du contacteur lectrique pression, celui-ci s'enclenche. Cela permet un courant lectrique de circuler et d'alimenter le distributeur commande lectromagntique avec rappel par ressort. Lorsque le distributeur est actionn, l'admission du compresseur est interrompue et ce dernier fonctionne ainsi en circuit ferm. La pression du circuit pneumatique est isole du circuit ferm du compresseur par l'entremise d'un clapet anti-retour. Lorsque la pression du ct du refoulement diminue parce que la consommation en air augmente, le contacteur lectrique interrompt l'alimentation lectrique du distributeur. Celuici, sous l'effet de son ressort, reprend sa position originale et le compresseur recommence fournir de lair comprim au circuit pneumatique Ouverture de la soupape daspiration Certains types de compresseur augmentent la pression de l'air en confinant successivement des volumes d'air dans un espace ferm , puis en rduisant le volume de cet espace. La figure vous prsente ce principe de fonctionnement.

Le mode de rgulation par l'ouverture de la soupape d'aspiration s'applique ce type de compresseur. Le principe consiste maintenir la soupape d'admission ouverte .

Lorsque le volume de la chambre de compression diminue, l'air est vacu par la soupape d'admission maintenue ouverte. Le dbit fourni par le compresseur du ct du refoulement est ainsi nul. Le compresseur conomise une certaine quantit d'nergie mcanique, puisqu'il n'a pas besoin de comprimer Formateur : Sami REKIK. 13

Rseau de distribution dair comprim. l'air. Le maintien en position ouverte de la soupape d'admission s'effectue gnralement par contrle lectropneumatique. Etranglement de laspiration La rgulation par tranglement de l'aspiration consiste rgler le dbit du compresseur l'aide d'une valve de rgulation installe sur le circuit d'admission du compresseur. En se fermant plus ou moins, cette valve de rgulation permet de diminuer la quantit d'air admise dans le compresseur. Le dbit fourni par le compresseur est ainsi diminu, puisqu'il ne peut refouler plus d'air qu'il ne peut en aspirer . Fonctionnement intermittent La rgulation d'un compresseur par fonctionnement intermittent consiste faire travailler un compresseur 100 % de sa capacit, puis l'arrter. Refoulement

Clapet

Alimentation lectrique

Admission Lorsque la pression du ct du refoulement devient gale la pression d'ajustement du contacteur lectrique pression, celui-ci s'enclenche et interrompt l'alimentation en lectricit du moteur lectrique. Le moteur lectrique et le compresseur s'arrtent. Lorsque la demande en air comprim s'accrot, la pression au refoulement du compresseur diminue. Le contacteur lectrique pression reprend alors sa position initiale entranant de nouveau l'alimentation lectrique du moteur. Le compresseur se remet alors en fonction et alimente le circuit pneumatique en air comprim. Le refoulement est isol du compresseur par l'entremise d'un clapet anti-retour. Le rle du contacteur pression est de contrler directement la pression sur le compresseur. Ce contrle s'exerce par le dmarrage et l'arrt du moteur du compresseur de manire maintenir la pression de l'air dans le rservoir entre les limites dsires. La pression de mise en marche et d'arrt du compresseur est ajustable l'aide du contacteur pression.

2. Traitement de lair:L'air qui nous entoure et qu'on respire ne peut tre utilis tel quel par un compresseur ou dans un circuit d'air comprim. Il en est ainsi, car l'air contient des impurets. Il s'agit d'impurets solides telles que la poussire et les corps solides de petites dimensions. Ces impurets peuvent nuire au bon fonctionnement d'un systme pneumatique ou endommager Formateur : Sami REKIK. 14

Rseau de distribution dair comprim. les parties mobiles de ses composants. L'air renferme galement de l'eau qui est sous forme d'humidit. Lorsqu'on souffle sur un miroir, la bue qui s'y forme est cause par la condensation de la vapeur d'eau qui entre en contact avec une surface froide. Cette vapeur d'eau contenue dans l'air reprsente un danger de corrosion pour les pices mtalliques internes des composants d'un circuit pneumatique. : Afin d'assurer une longvit et un fiabilit leves d'un compresseur et de l'outillage pneumatique, l'air utilis doit tre de propret adquate. Cette section vous prsente donc les diffrents quipements utiliss pour liminer les impurets contenues dans lair. 2.1. Filtre d'aspiration :Le filtre d'aspiration a pour fonction de protger le compresseur contre les impurets. Les lments effectuant cette premire filtration peuvent varier selon le type ou la taille du compresseur. Pour certains, la filtration est effectue par un matriau souple et poreux qui est support et install dans un cylindre mtallique perfor. La figure suivante vous montre un compresseur muni d'un filtre daspiration

Filter daspiration

La grosseur des pores de l'lment filtrant est gnralement dtermine par le type de compresseur et par les conditions d'utilisation. Le matriau doit tre souple afin d'empcher que le filtre ne se dchire et ne laisse passer les particules vers le compresseur. La figure suivante reprsente le principe de fonctionnement de ce type de filtre La grosseur des pores de l'lment filtrant est gnralement dtermine par le type de compresseur et par les conditions d'utilisation. Le matriau doit tre souple afin d'empcher que le filtre ne se dchire et ne laisse passer les particules vers le compresseur. La figure reprsente le principe de fonctionnement de ce type de filtre


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2.2. Refroidisseur dair : Lorsquun compresseur fonctionne, la temprature de lair comprim slve . Un compresseur fournit donc de l'air corn prim qui est chaud. Cela amne un inconvnient, car l'air comprim chaud occupe trop d place dans le rservoir, les conduits et les rcepteurs. Par ailleurs, lorsque cette temprature diminue, l'air se contracte et il y a alors baisse de la pression dans le systme. On utilise donc des appareils de conditionnement de lair appels refroidisseur .

Refroidisseur intermdiaire : Le refroidisseur intermdiaire fait partie intgrante des compresseurs a pistons. Il est constitu d'une part. des ailettes des cylindres et. d'autre part. de la poulie mene dont les rayons sont conus de faon produire une ventilation autour des cylindres.

Ailettes de refroidissement

Rayons de la poulie mene


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Rseau de distribution dair comprim. L'efficacit de ce type de refroidisseur d pend : de la possibilit d'obtenir une circulation adquate d'air qui soit aussi frais que possible. de la propret des ailettes des cylindres, car la poussire empche la chaleur d'tre diffuse dans l'atmosphre. Refroidisseur final : Les autres types de compresseur, et par fois mme les compresseurs pistons, utilisent un refroidisseur final. Le refroidisseur final comporte : un tube central pour le passage de l'air chaud. une enveloppe mtallique pourvue de deux orifices pour l'arrive et le retour du fluide servant au refroidissement. Le fluide utilise est gnralement de leau.

L'air chaud en provenance du compresseur entre d'un ct dans le tube central. L'eau froide entre dans l'enveloppe par l'orifice situ l'extrmit oppose l'entre d'air. L'eau, par l'entremise des chicanes, circule tout autour du tube central afin d'assurer un refroidissement adquat de lair. Vous pouvez voir la figure suivante le symbole utilis pour reprsenter un refroidisseur .

Par leau

Par lair


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Rseau de distribution dair comprim. Sparateur d'eau : Les sparateurs d'eau sont des lments dont le rle consiste sparer l'eau de lair. Lorsque l'air sortant du compresseur est refroidi, l'humidit de l'air se transforme en vapeur d'eau. On installe donc un sparateur d'eau directement la sortie du refroidisseur final de manire liminer le plus d'eau possible. Le sparateur d'eau montr la figure suivante fonctionne grce la force centrifuge.

Air, eau et impurets

Air plus sec

eau et impurets L'air pntre dans le sparateur une vitesse relativement leve. A cause de la forme interne du sparateur, l'air prend un mouvement giratoire rapide. L'eau et les impurets sont projetes sous l'effet de la force centrifuge contre la paroi interne du sparateur. Elles glissent ensuite le long de cette paroi vers le fond du sparateur muni d'une purge, tandis que l'air plus ou moins sec remonte par le tube central, puis se dirige vers la sortie. Les sparateurs d'eau peuvent tre quips d'une purge automatique ou d'une purge manuelle. Dans le cas d'une purge manuelle, il est recommand de l'actionner quotidiennement. Vous pouvez voir la figure suivante le symbole reprsentant un sparateur deau.


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2.3. Les scheurs :Lair comprim subit les effets de la temprature environnante tout au long de son parcours dans lusine. Lhumidit contenue dans lair svapore ou se condense selon la hausse ou la baisse de temprature. Comme cette humidit dtriore les composants pneumatiques, elle doit tre limine le plus rapidement possible. Deux composants permettent de rcuprer lhumidit, savoir : le scheur par rfrigration et le scheur par absorption. Si on abaisse la temprature de lair et quon le fait circuler dans le bloc de rfrigration, leau se condense et peut tre rcupre.

Un autre procd, dit par absorption, consiste faire passer lair comprim travers un dessiccateur qui en extrait lhumidit. Il est possible de rgnrer sans difficult le dessiccateur en insufflant de lair chaud travers celui-ci.


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2.4. Unit de conditionnement dair:Lair est de plus en plus utilis pour la commande des instruments et des systmes. Les circuits pneumatiques logiques, faisant usage de soupapes de conception diverse, sont aussi utiliss en nombre croissant. Ces applications sajoutent lutilisation de lair pour alimenter les nombreux outils pneumatiques. Cest pour quoi il est ncessaire dutiliser, chaque poste de travail, une unit de conditionnement dair. En gnral, une unit de conditionnement dair est compose dun filtre, dun rgulateur de pression et parfois dun lubrificateur.


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Filtre : Cet appareil a pour fonction de bloquer les poussires et les particules dimpurets qui circulent dans les conduites. Le filtre rcupre aussi lhumidit rsiduelle contenue dans lair.

Rgulateur de pression: Tous les appareils qui fonctionnent lair comprim exigent une pression de fonctionnement optimale. Cette pression, infrieure la pression de service du systme, doit tre maintenue un niveau constant et rglable. Dans tous les cas, il est donc conseill dinstaller un rgulateur de pression lentre de chaque systme pneumatique.


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Lubrificateur: La plupart des lubrificateurs fonctionnent selon le principe de venturi. La diffrence entre la pression rgnant en amont de ltranglement et la pression rgnant dans la partie la plus trangle de celui-ci permet laspiration dun liquide (huile dun rservoir) et son mlange avec lair comprim.


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Vue densemble dun poste de compression :AIR COMPRIMEAIR Vapeur d'eau Poussires Particules chimiques

ELIMINATION DES CONDENSATS

DESHUILAGE

SECHAGE

FILTRATION

+150C

+50C

+35C

Compresseur Filtre / Silencieux

Sparateur

Coalesceur Adsorption

Scheurs Filtre

Refroidisseur

Rservoir

Compresseur avec refroidisseur intgr

Soupape de scurit ManomtreSWP 10bar

Tuyauteries d'alimentation Vanne d'arrt

Purgeur Sparateur de condensats

M


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3. Principaux types de compresseur :Pour produire de l'air comprim la pression souhaite, on utilise un compresseur. Il existe une grande diversit de compresseurs. Ils se diffrencient tantt par leur fonctionnement, tantt par la nature de leurs pices mobiles internes. Quel qu'en soit le type, un compresseur transforme toujours l'nergie mcanique de sa source motrice en un dbit d'air comprim sous une certaine pression. Les compresseurs peuvent tre regroups sous deux grandes familles : les compresseurs volumtriques et les compresseurs dynamiques. Cette section porte sur les principaux types de compresseur appartenant ces deux familles.

3.1.

Compresseurs volumtriques :

Les compresseurs volumtriques reprsentent une application directe de la loi de Boyle- Mariotte. (La loi de Boyle-Mariotte nonce que la diminution de volume d'un gaz entrane une augmentation de la pression. Cette loi s'exprime par la relation suivante : Plx ,, = P2 V). Les compresseurs volumtriques augmentent la pression de l'air en emprisonnant successivement des volumes d'air dans un espace ferm, puis en rduisant cet espace. Les compresseurs qui utilisent ce principe de fonctionnement sont les compresseurs pistons, palettes, vis, anneau liquide et lobes. Compresseurs pistons : Le compresseur pistons est le plus utilis parmi les diffrents types de compresseur. Il est offert en plusieurs modles et en diffrentes dimensions. Voici en quoi consiste le principe de fonctionnement du compresseur pistons. Ds que le compresseur est mis en Formateur : Sami REKIK. 24

Rseau de distribution dair comprim. marche, le piston est anim d'un mouvement alter- natif d la bielle qui le relie l'arbre d'accouplement du compresseur. Lorsque le piston descend dans sa chambre, il cre un vide partiel dans la partie suprieure de celle-ci. L'air extrieur, agissant sous sa propre pression (pression atmosphrique), force la soupape d'admission s'carter de son sige, crant ainsi un passage pour aller combler le vide partiel de la chambre. Pendant ce temps, la soupape de refoulement est colle contre son sige sous l'effet de la pression du circuit et du vide partiel que le piston cre en descendant. Cette tape est appele premire phase (ou admission). Soupape dadmission

Soupape de refoulement

Ds que le point mort du bas est dpass, le piston remonte dans sa chambre en diminuant graduellement le volume disponible pour l'air. La pression devenant plus grande dans la chambre du piston que dans le conduit d'admission, la soupape d'admission est pousse contre son sige, empchant ainsi l'air de s'chapper vers l'atmosphre. La pression, qui continue augmenter, devient plus leve que celle existant du ct du refoulement. La soupape d'chappement est alors carte de son sige et l'air comprim est refoul dans le rservoir . Cette tape est appele deuxime phase (ou compression)


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Aprs que le piston ait atteint le point mort du haut, le cycle recommence. La figure suivante vous montre une vue en coupe d'un compresseur pistons sur laquelle le lien mcanique entre l'arbre du compresseur et le piston est reprsent. Vous pouvez galement y remarquer le filtre d'aspiration et les ailettes de refroidissement.

Les compresseurs qui possdent un seul tage de compression sont appels mono tag . La pression au refoulement d'un compresseur piston mono tag est de plus ou moins 10 bar (145 psi). Par ailleurs, pour atteindre des pressions plus leves, plusieurs pistons sont monts en srie. Ces plusieurs pistons sont alors appels multi tags.


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Rseau de distribution dair comprim. Compresseurs pistons multi tags: La premire phase (admission) du premier tage d'un compresseur pistons multi tag compresseurs est identique celle dj vue. Pendant que cette premire phase se droule, le piston du deuxime tage comprime et refoule l'air de sa chambre vers le rservoir en lui communiquant la compression finale . Refroidisseur intermediaire Vers le rservoir Admission

Deuxime tage (compression)

Premier tage (aspiration)

Lorsque la seconde phase (compression) du premier tage commence, le second tage est prt recevoir l'air comprim du premier tage. L'air admis dans le second tage a dj subi une compression partielle de la part du premier tage.

Refroidisseur intermediaire Vers le rservoir Admission

Deuxime tage (aspiration)

Premier tage (compression)

vous pouvez remarquer la prsence d'un refroidisseur intermdiaire entre les deux tages de compression. Le refroidisseur intermdiaire est communment appel intercooler. La figure suivante vous montre une vue en coupe d'un compresseur pistons multi tag.


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Rseau de distribution dair comprim. Deuxieme etage premier etage

Poulie mene

Refroidisseur intermediaire entre les deux etges de compression

Filtre huile

Les compresseurs pistons multi tags peuvent comporter trois tages et plus. Dans ces cas, la pression au refoulement. peut atteindre jusqu' 200 bar (2 900 psi). Le dbit d'un compresseur multi tag quivaut la cylindre du premier tage multiplie par la vitesse de rvolution. Il faut comprendre que le compresseur ne peut pas refouler plus d'air qu'il ne peut en aspirer. Donc, peu importe le nombre de pistons, c'est le premier tage qui influence le dbit final du compresseur. La lubrification des pistons des compresseurs mono tags et multi tags est effectue soit par barbotage pour les petits compresseurs, soit par un systme de lubrification force utilisant une pompe dans le cas des gros compresseurs. L'huile contenue dans le carter du compresseur sert galement refroidir les pistons et lubrifier les roulements supportant l'arbre du compresseur. Compresseurs pistons secs : La lubrification des pistons d'un compresseur entrane la prsence de fines particules d'huile dans l'air comprim. Certaines applications industrielles ne peuvent absolument pas permettre la prsence de ces particules d'huile dans l'air comprim. C'est le cas notamment des industries uvrant dans le domaine de l'alimentation .ainsi que dans ceux des produits pharmaceutiques, chimiques et lectroniques. L'air comprim utilis dans les hpitaux doit galement tre exempt dboute trace d'huile. Pour rpondre cette exigence, il existe sur le march des compresseurs piston secs. La caractristique commune des compresseurs pistons secs se retrouve au niveau des segments des pistons. Ceux-ci sont faits de tflon. L'utilisation de ce matriau permet d'liminer la lubrification des pistons. L'huile contenue dans le carier sert uniquement lubrifier et refroidir les roulements supportant l'arbre du compresseur. Cette huile est isole de la chambre de compression par l'entremise de joints presse-toupe.


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Filtre dapiration

Soupape daspiration Piston avec segment en tflon

Bloc cylindre Presse toupe

Presse toupe Poulie mene

Bouchon de remplissage Vilebrequin Roulement billes Pompe huile Voyant dhuile Tamis aspiration et bouchon de vidange


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Rseau de distribution dair comprim. Dmontage partiel d'un compresseur pistons : But : Apprendre dmonter scuritaire ment la tte dun compresseur pistons Matriel requis : compresseur pistons deux tages de compression; manuel du fabricant (vue clate du compresseur); coffre outils avec cl dynamomtrique; micromtre; pied coulisse; jauge tlescopique; chiffons; lunettes et souliers de scurit. Mise en situation : 1. Interrompre l'alimentation lectrique du compresseur. 2. Cadenasser la bote d'alimentation lectrique du compresseur. 3. Fermer le robinet d'isolement entre le rservoir et le circuit pneumatique afin de prvenir un retour de pression vers le compresseur. 4. Ouvrir la soupape de dcharge afin de dpressuriser le rservoir. (avant travailler sur un compresseur qu'on vient peine d'arrter, on doit attendre qu'il refroidisse.En effet, en fonctionnement, certaines surfaces du compresseur atteignent des tempratures qui risquent de brler gravement la peau. 5. Retirer le filtre d'aspiration. 6. Retirer le refroidisseur intermdiaire (intercooler) entre les deux tages de compression. 7. Desserrer les vis des ttes des cylindres, sans les retirer. 8. Dplacer lgrement les tls des cylindres afin s'assurer qu'il n'y a aucune pression rsiduelle dans les cylindres. 9. Retirer les vis des ttes des cylindres. 10. Retirer les ttes des cylindres. 11. Retirer les joints d'tanchit. 12. Retirer les valves d'admission et de refoulement, 13. Expliquer le fonctionnement des valves. 14. Mesurer le diamtre du cylindre du premier tage (basse pression) l'aide d'une jauge tlescopique et d'un micromtre. 15. Mesurer la course du piston l'intrieur du cylindre du premier tage l'aide du pied coulisse. 16. Replacer les valves d'admission et de refoulement. 17. Replacer les joints d'tanchit. 18. Replacer les ttes des cylindres. 19. Replacer les vis des ttes des cylindres. 20. Serrer les vis des ttes des cylindres en respectant le couple de serrage prescrit par le fabricant. 21. Replacer le refroidisseur intermdiaire {intercooler). 22. Replacer le filtre d'aspiration. 23. Refermer la soupape de dcharge du rservoir. 24. Ouvrir le robinet d'isolement. 25. Calculer le dbit thorique du compresseur pour une certaine vitesse de rvolution.


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Rseau de distribution dair comprim. Compresseurs palettes : Un autre type de compresseur volumtrique est le compresseur palettes. Ce type de compresseur se caractrise par son faible encombrement et son faible niveau sonore. La pression maximale que peut gnrer un compresseur palettes se situe aux environs de 10 bar (145 psi). Un compresseur palettes est constitu d'un rotor contenant des palettes mobiles. Le rotor et les palettes tournent de manire excentrique dans un stator

La force centrifuge maintient les palettes contre la paroi du stator. L'air est aspir entre le rotor, le stator et deux palettes conscutives, l'endroit o le volume entre ces trois lments augmente. L'excentricit du rotor par rapport au stator rduit de plus en plus ce volume, ce qui augmente la pression de l'air jusqu' l'orifice de sortie. La figure suivante montre le principe de fonctionnement dun compresseur palettes. Stator Refoulement Rotor

Aspiration Injection dhuile

Sparateur air/huile Lair est aspir entre le rotor, le stator et deux palettes conscutives`

Lexentricite u rotor par rapport au stator rduit de plus en plus le volume disponible, ce qui augments la pression de lair jusqua lorifice de sortie. Formateur : Sami REKIK.

Palette

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Rseau de distribution dair comprim. De l'huile est injecte entre le rotor et le stator du compresseur afin de refroidir le compresseur, d'augmenter l'tanchit entre les palettes et le stator, et d'assurer une lubrification adquate des pices en mouvement. L'huile est ensuite spare de l'air au moyen 'un sparateur air/huile qui se trouve la sortie du compresseur. Compresseurs vis :

Un autre type de compresseur volumtrique est le compresseur vis. Ce compresseur comprend deux vis hlicodales qui s'engrnent de manire emprisonner l'air entre leur denture et l'intrieur du carter. Au Fur cl mesure que l'air passe d'un bout l'autre du carier, le volume disponible pour l'air diminue, entranant ainsi sa compression. Puis, l'autre extrmit du carter, l'air comprim est refoul l'endroit o les deux vis se dsengrnent. La figure reprsente le principe de fonctionnement d'un compresseur vis.


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Rseau de distribution dair comprim. L'tanchit entre la vis et le carter est gnralement assure par une circulation d'huile qui, dans ce cas, assure galement le refroidissement et la lubrification du compresseur.

L'huile est spare de l'air comprim au moyen d'un sparateur air/huile qui se trouve la sortie du compresseur. Certains compresseurs vis sont bis tags avec refroidissement intermdiaire.


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Admission

Roulement

Pompe assurant la circulation dhuile Certains compresseurs vis sont non lubrifis (secs). Dans ce cas, les vis sont. recouvertes de tflon. Les compresseurs vis peuvent fournir une pression au refoulement pouvant atteindre 13 bar (188,5 psi). Compresseur anneau liquide : Le compresseur anneau liquide est un compresseur volumtrique. La gamme de pression de ce type de compresseur varie entre l bar (14,7 psi) et 7 bai- (100 psi). Dans un compresseur anneau liquide, un rotor palettes fixes tourne sans contact l'intrieur d'un stator. Le rotor est excentr par rapport au stator, tandis qu'un liquide (gnralement de l'eau) est introduit l'intrieur du stator. Admission Palette fixe

Stator

Liquide contenu lintrieur du stator


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Rseau de distribution dair comprim. Lorsque le rotor est mis en mouvement par sa source motrice, il entrane le liquide qui forme alors un anneau, lequel suit le contour du stator. Les chambres ainsi formes augmentent et. diminuent de volume cause de l'excentricit du rotor. Lorsque les chambres augmentent de volume, un vide partiel y est cre. L'air est alors admis lintrieur de ces chambres par un orifice dadmission fixe. Admission Admission

Orifice dadmission fixe

Par la suite, la diminution du volume de ces chambres se traduit par la compression de l'air. Admission

La diminution du volume des chambres se traduit par la compression de lair

Finalement, l'air comprim est achemin par l'intermdiaire de l'orifice de refoulement fixe vers le refoulement extrieur de la pompe, puis le cycle recommence.


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Admission

Orifice de refoulement fixe Compresseurs lobes :

Refoulement exterieur de la pompe

Le compresseur lobes, autre compresseur volumtrique, comprend deux rotors symtriques en forme de 8. Les rotors du compresseur lobes tournent en sens inverse l'un par rapport l'autre, l'intrieur du stator. La rotation des rotors cre alternativement des chambres de grand et de petit volumes de telle faon que l'air aspir dans la grande chambre est comprime dans la petite.


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Rseau de distribution dair comprim. La pression au refoulement de ce type de compresseur est faible (0,2 l bar), ce qui limite l'utilisation des compresseurs lobes aux faibles pressions ou au rle de pompe vide.

3.2. Compresseurs dynamiques :Les compresseurs dynamiques sont aussi connus sous le nom de compresseurs cinmatiques ou turbocompresseurs. Ils fonctionnent selon le principe de la dynamique des fluides, c'est--dire que la pression est cre parla vlocit de l'air. Les deux principaux types de compresseur dynamique sont le compresseur centrifuge et le compresseur axial. Compresseurs centrifuges : Dans un compresseur centrifuge, l'air est aspir dans le centre du rotor, puis il est entran le long des aubes. O il atteint une vitesse radiale trs leve. Stator Admission de lair par le t d t

Vitesse radiale trs leve

Rotation Rotor sur lequel sont disposes des aubes Aube L'air est ensuite dirig dans un diffuseur qui a pour fonction de transformer l'nergie cintique de l'air en une nergie potentielle (compression). Les compresseurs centrifuges peuvent tre multi tags. Dans ce cas, plusieurs rotors sont monts en srie sur un mme arbre. Le diffuseur du premier rotor alimente le centre du second rotor et ainsi de suite. Les compresseurs centrifuges peuvent fournir des pressions de l'ordre de 40 bar (580 psi) et des dbits excessivement levs ( 170 000 m3/h ou 100 000 CFM).


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Rseau de distribution dair comprim. Compresseurs dbit axial : Dans un compresseur dynamique axial, l'air est dirig paralllement l'axe de rotation, ceci grce la disposition d'ailettes fixes entre les ailettes rotatives. De plus, les ailettes fixes donnent l'air l'angle ncessaire son admission l'tage suivant. La figure 1.51 vous montre la disposition des ailettes d'un compresseur dbit axial.

Debit dair

Rotor Rotor sur lequel sont disposes des ailettes rotatives Stator sur lequel sont disposes des ailettes fixes

La pression augmente avant que l'air n'at- teigne un second rotor qui lui communique un surcrot de vitesse. Les tages successifs di compresseur font ainsi augmenter la pression de l'air jusqu' sa valeur finale. Vous pouvez un schma d'un compresseur axial.

Axe de rotation

Sortie de lair


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4. Slection des compresseurs :Lors de la slection d'un compresseur, il faut tenir compte de la quantit d'air comprim requise et de la pression ncessaire pour alimenter les diffrents quipements pneumatiques. Il faut galement considrer plusieurs autres critres de slection. De plus, il importe de savoir utiliser les manuels du fabricant afin de dterminer les caractristiques de fonctionnement des compresseurs et ainsi pouvoir les comparer entre eux. Cette section vous prsente les diffrents critres pouvant influencer le choix d'un compresseur. Vous apprendrez galement utiliser les manuels du fabricant et complter des fiches de spcifications de compresseur.

4.1. Critres de slection :Un systme d'air comprim peut tre trs simple ou, l'oppos, trs compliqu au regard de la quantit et de la varit des composants utiliss. Cependant, quel que soit le niveau de complexit d'un systme, plusieurs facteurs sont prendre en considration lorsque vient le moment de slectionner un compresseur. Ces critres sont les suivants. Dbit Le choix d'un compresseur dpend directement de la quantit d'air requise pour alimenter loutillage et la machinerie pneumatiques. La quantit d'air requise est dtermine par la consommation instantane et certains facteurs d'utilisation. Une fois cette quantit d'air tablie, on l'utilise pour dterminer le dbit d'air que doit fournir le compresseur. Le choix du compresseur doit donc tre fait en s'assurant que ce dernier pourra rpondre la demande en air comprim. On doit porter une attention particulire au dbit annonc par le fabricant puisque, dans certains cas, c'est le dbit thorique du compresseur qui est annonc. Formateur : Sami REKIK. 39

Rseau de distribution dair comprim. On doit galement tenir compte de l'agrandissement futur du rseau d'air comprim ou de l'achat ventuel de nouveaux quipements, puisque ces deux situations auront ncessairement un impact direct sur la demande en air comprim. Il est donc prfrable d'opter pour un compresseur pouvant fournir un dbit sup- rieur la demande actuelle en prvision d'une demande accrue court terme. Pression L'air comprim contient de l'nergie sous forme potentielle. Cette nergie se manifeste sous forme de travail mcanique lorsqu'on permet l'air comprim de se dtendre, c'est--dire de passer d'un niveau de pression un autre de valeur moindre. La dtente s'effectue dans l'outillage et la machinerie pneumatiques qui transforment cette nergie potentielle en travail mcanique. Le niveau de pression auquel le compresseur doit amener l'air comprim dpend donc de la pression requise pour actionner l'outillage et la machinerie pneumatiques. La pression au refoulement d'un compresseur dpend du type de construction de ce dernier. Par exemple, les compresseurs pistons multi tags sont principalement utiliss pour les applications haute pression. Peu importe le niveau de pression requis, la pression doit demeurer constant l'intrieur du circuit d'alimentation afin d'assurer la fiabilit et la prcision du fonctionnement des composants pneumatiques. Pour cette raison, on utilise des rgulateurs de pression et un rservoir afin d'amortir les variations de pression qui surviennent l'intrieur du circuit. De plus, le rservoir permet le refroidissement de l'air comprim et sert d'apport lorsque la consommation est leve. Puissance Le dbit et la pression fournis par un compresseur dterminent directement la puissance de la source motrice. Plus la puissance est leve, plus les valeurs du dbit ou de la pression seront leves. A titre d'exemple, un compresseur ayant une source motrice de 3,73 kW (5 hp) peut gnrer 0,57 m3/min (20 CFM) 6,9 bar (100 psig). Quant un compresseur ayant une source motrice de 18,65 kW (25 hp), il pourra fournir 2,27 m3/min (80 CFM) 12,08 bar (l 75 psig). Il faut se rappeler que plus les capacits d'un compresseur sont leves, plus sa consommation d'nergie, ses dimensions physiques et sa masse seront leves. La masse approximative du compresseur de 3,73 kW (5 hp) prcdemment mentionn est de 147 kg (325 lb), tandis que celle du compresseur de 18,65 kW (25 hp) est de 727 kg (l 600 lb). Dans le cas des compresseurs de grande puissance, on doit donc prvoir un environnement adquat tant au niveau de l'espace qu' celui de l'amnagement physique et lectrique. Rgulation Le mode de rgulation du dbit d'un compresseur peut avoir une certaine influence sur le choix dfinitif d'un compresseur. Les fabricants offrent de plus en plus des compresseurs dont le fonctionnement est rgi par microprocesseur. L'utilisation de l'lectronique permet au compresseur de ragir et de s'ajuster automatiquement en fonction de la demande en air comprim, et ce, en tenant compte de la consommation nergtique optimale et de l'usure mcanique minimale du compresseur. Dans le cas de compresseurs de ce type, l'investissement montaire initial est certes plus lev. Toute- fois, il peut rapidement tre amorti puisque la pratique dmontre qu'environ 80 % des frais de production d'air comprim Formateur : Sami REKIK. 40

Rseau de distribution dair comprim. sont absorbs parla consommation d'nergie de la source motrice. Un mode de rgulation qui tient compte de la consommation d'nergie peut donc tre trs avantageux dans plusieurs cas. Critres gnraux Avant d'effectuer le choix dfinitif d'un compresseur, on doit prendre en considration certains autres critres tels que : le prix d'achat. l'encombrement la qualit (propret) dsire de l'air comprim le niveau sonore (bruit) la fiabilit la disponibilit des pices de rechange les dlais de livraison la documentation technique propose la rputation du fabricant. Ces critres peuvent avoir une importance plus ou moins leve en fonction de l'application. Par exemple, le critre de la qualit (propret) de l'air comprim fourni par le compresseur n'aura pas la mme importance si l'air comprim sert alimenter de l'outillage pneumatique ou s'il est plutt utilis pour remplir des bonbonnes de plonge sous-marine. On doit donc porter une attention particulire aux exigences requises avant de porter un choix dfinitif.

5. Vrification en fonctionnement des caractristiques des compresseurs :Les caractristiques de fonctionnement d'un compresseur qui sont mentionnes dans les manuels du fabricant sont celles d'un compresseur en bon tat. Ces caractristiques servent donc de rfrence pour dterminer l'tat d'un compresseur. Au cours de l'tude de cette section, vous apprendrez raliser des essais en fonctionnement de diffrents types de compresseur. Vous aurez l'occasion de comparer les caractristiques de fonctionnement obtenues avec celles annonces par le fabricant. Vous serez ainsi en mesure de confirmer le bon ou le mauvais tat du compresseur.

5.1. Procdure de dmarrage :Avant de procder au dmarrage d'un compresseur, certaines mesures doivent tre respectes afin d'viter les risques d'accident ou de bris d'quipement. Ces mesures sont les suivantes. S'assurer qu'il n'y a aucune pression l'intrieur du rservoir et du compresseur. Avoir sous la main la fiche de spcifications complte du compresseur tester. S'assurer qu'il n'y a aucun objet mobile ou outil qui se trouve sur le compresseur ou proximit de ce dernier. Vrifier le niveau d'huile. Vrifier le bon tal des raccords et des conduits pneumatiques. Vrifier le bon tal des soupapes de sret en tirant l'anneau de ses dernires ou en en actionnant le levier. 41



Les soupapes de sret protgent les diffrents composants d'un compresseur d'une surpression qui pourrait leur tre nfaste. Vous pouvez voir la figure une soupape de sret anneau ainsi que les diffrents emplacements sur un compresseur pistons o l'on en trouve.

-

S'assurer que les quipements de scurit qui protgent l'accouplement du compresseur et de sa source motrice sont bien en place.

Une fois toutes ces mesures prises, on peut dcadenasser la source de puissance lectrique et dmarrer le compresseur. Aussitt le compresseur dmarr, il faut porter une attention particulire aux vibrations et aux bruits anormaux ainsi que vrifier la prsence de fuites d'huile ou d'air. Si l'on constate une ou plusieurs de ces conditions anormales, il faut immdiatement arrter le compresseur, puis corriger la situation.

5.2. Ralisation des essais :La ralisation des essais permet de mesurer les principales caractristiques de fonctionnement d'un compresseur ainsi que de vrifier certains lments de celui-ci. Les caractristiques de fonctionnement mesures lors d'un essai sont : la vitesse de rvolution du compresseur au moyen d'un tachymtre, lequel est un appareil permettant de mesurer la vitesse de rvolution. le dbit d'air comprim fourni par le compresseur. la pression au refoulement du compresseur. Il est important de mesurer la vitesse de rvolution du compresseur, puisque le dbit fourni par celui-ci dpend directement de cette vitesse. Les diffrents points vrifier durant le fonctionnement d'un compresseur sont : le fonctionnement adquat de son mode de rgulation. la prsence de fuites d'huile. la prsence de fuites d'air. Une fois les mesures et les vrifications compltes, on peut arrter le compresseur en respectant la procdure d'arrt.


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5.3. Procdure d'arrt :Lors de l'arrt d'un compresseur, afin d'viter les risques d'accident ou de bris d'quipement, il faut respecter les mesures suivantes. Interrompre et cadenasser l'alimentation lectrique du compresseur. Fermer le robinet d'isolement entre le compresseur et le circuit pneumatique afin de prvenir un retour de pression vers le compresseur. Ouvrir la soupape de dcharge afin de dpressuriser le rservoir.


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Chapitre 02 : CONCEPTION, GESTION ET MAINTENANCE DES CENTRALES A AIR COMPRIMEINTRODUCTION :Lair comprim dans lindustrie, cest : 11 % de la consommation lectrique, 75 % de ses cots occups par le poste "Energie" soit quelques 12TWh

Rpartition des cots de l'air comprim pour 6 000 h de fonctionnement par an pour 5 ans d'exploitation et seulement 10 % de rendement dans les cas les plus courants mais avec 25 % de gain nergtique envisageable en moyenne. Lair comprim est un vecteur nergtique contrler, car il est cher (0,6 3 centimes dEuros le Nm) et possde un potentiel damlioration important

1. Choisir la performance :

Rseau type dair comprim


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Rseau de distribution dair comprim. Une approche "systme global" est indispensable Il est essentiel daborder la conception d"une nouvelle installation par une approche "systme global". En effet, linstallation dair comprim comprend toute une chane dlments ayant chacun son importance. On peut citer : - le compresseur, - le systme de gestion de production dair comprim, - lchangeur pour le refroidissement de lair et de lhuile, - le filtre sparateur dhuile, - les purgeurs de condenst, - le rservoir dair, - le filtre particules, - le scheur dair, - le rseau, - loutil utilisateur (ex : vrin, visseuse).

A SAVOIR AVANT DE CONCEVOIR UNE NOUVELLE INSTALLATION D'AIR COMPRIME

Le rendement de lair comprim

Le rendement global thermodynamique dune installation dair comprim est trs faible, mme dans un cas optimis. Cest pourquoi ce vecteur dnergie cote si cher. Rendement de la production (moteur, transmission, compression) : environ 0,55 Rendement du transport rseau (pertes de charges ponctuelles et rseau, fuites) : environ 0,6 . Rendement de lutilisation finale (moteur, fuites) : environ 0,3 Rendement global : 0,55x0,6x0,3 = 0,1 soit environ 10 %

La dispersion de l'nergie lie l'air comprim


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Le cot nergtique de lair comprim

Le cot nergtique de lair comprim est exprim en consommation spcifique (Cs) en Wh/Nm. Pour une installation bien dimensionne et bien gre, fonctionnant dbit nominal et pression 7 bar, on peut prendre comme rfrences lencadrement suivant (il prend en compte les technologies diffrentes de compresseurs) : 85Wh/Nm

2- Rdimensionment Reseau Air Comprime

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