Compressed Air Ref Fra

7/29/2019 Compressed Air Ref Fra

1/134

Guide de rfrencesur lefficacit nergtique de

LAIRCOMPRIM


2/134

CLAUSE DE NON-RESPONSABILIT : NiCEA Technologies Inc., ni les auteurs, ni les commanditaires, outoute autre personne agissant en leur nom, ne seront en aucun castenus responsables quant lutilisation, ou aux dommages

rsultant de lutilisation, des informations, matriels, quipements,produits, mthodes ou procds, quels quils soient, dcrits dans leprsent guide.

Il est conseill de faire appel des professionnels accrdits pourla mise en oeuvre des directives et recommandations contenuesdans le prsent guide.

Ce guide a t prpar par Ivor F. da Cunha, Ing., de LeapFrogEnergy Technologies Inc. pour la Groupe dintrt sur lesSolutions nergtiques pour les clients (GISEC) de CEA

Technologies Inc. (CEATI) avec le parrainage des entreprisesdlectricit membres du Groupe ci-aprs :

2007 CEA Technologies Inc. Tous droits rservs.

Des remerciements vont Ontario Hydro, Ontario PowerGeneration et tous autres organismes qui ont fourni les matrielsemploys dans la prparation de ce guide.


3/134

TABLE DES MATIRES

Section Page

1 Organisation du guide 72 Buts de ce guide de rfrence 9

a. Les raisons dtre de lair comprim 10b. Aspects viss et non viss par ce guide 11

3

Quest-ce que lair comprim ? 13

a. Cots de lair comprim 144 Introduction aux systmes dair comprim 19

a. Emplois de lair comprim 225 Types de compresseurs dair et dispositifs de

rgulation 25a. Compresseurs rotatifs vis 25b. Compresseurs pistons 27c. Compresseurs palettes 28d. Moteurs de compresseurs 28e. Dispositifs de rgulation des compresseurs

et rendement des systmes 29f. Dispositifs de rgulation de systme de

compresseurs multiples 376 quipements auxiliaires des compresseurs dair 43

a. Refroidisseurs de compresseurs dair 43


4/134

b. Scheurs dair 45c. Filtres 51d. Rservoirs et stockage de lair comprim 53e. Sparateurs et purgeurs 58f. Tuyauteries 60g. Rgulateurs de dbit 66h. Groupes de dtente pneumatiques 68i. Accessoires de raccordement 70

7 Usages normaux et usages abusifs de laircomprim 73

a. Usages inappropris de lair comprim 748 Ainsi, vous vous apprtez valuer un systme

dair comprim ? 77a. Collecte des caractristiques nominales des

quipements 80b. tablissement dune base de rfrences 80c. Analyse des donnes de rendement et

fixation des niveaux de rendement 82d. Mise sur pied dun plan 85e. Points prendre en compte pour engager

un vrificateur en air comprim 869 Mesures defficacit nergtique prouves 89

a. Fuites dair dans les systmes daircomprim 89


5/134

b. Diminution de la pression de refoulementdu compresseur en minimisant les chutes depression 96

c. Minimisation des besoins nergtiques despoints dutilisation de lair comprim 100d. Rcupration de la chaleur des

compresseurs 101e. Mise en uvre dun systme plus efficace

de rgulation des compresseurs 103f. Optimisation des scheurs dair 105g. Rduction des purges du systme 106

10 Entretien de votre systme dair comprim 10911 Exemples de cas avant et aprs 111

a.

Cas 1 : installation dun rgulateur depurge, rparation des fuites et baisse de lapression 111

b. Cas 2 : emploi dun compresseur depuissance plus faible en dehors des heuresde travail 114

c.

Cas 3: rgulation tout ou rien compare rgulation en charge/ vide 11612 Prochaines tapes 12113 Glossaire 12314 Documentation et rfrences web 127

a.

Ouvrages de rfrence 127


6/134

b. Rfrences Internet (juin 2007) 12715 Units de mesures et facteurs de conversion 12916 Conseils pratiques pour optimiser les systmes

dair comprim 131


7/134

1 Organisation du guide

7

1 ORGANISATION DU GUIDE

Ce guide comprend 16 chapitres. Son principal objet est devous aider comprendre et mettre en uvre un programmedamlioration du rendement nergtique des systmes daircomprim. Combinant des donnes thoriques et pratiques, leguide comprend galement quelques exemples gnraux, unglossaire et des rfrences bibliographiques. Les lecteurssouhaitant optimiser trs rapidement un systme dair compri-m trouveront des conseils en ce sens au dernier chapitre.

THME Voir les chapitresIntroduction au Guide 2 Buts de ce guide de rfrence

3 Quest-ce que lair comprim ?Systmes dair comprim etleurs composants

4 Introduction aux systmes dair comprim5 Types de compresseurs dair et dispositifs de rgulation6 quipements auxiliaires des compresseurs dair

Rduction de la con-sommation dnergie

7 Usages normaux et usages abusifs de lair comprim

valuations de systmesdair comprim

8 Ainsi, vous vous apprtez valuer un systme daircomprim ?

Optimisation continue 9 Mesures defficacit nergtique prouves10 Entretien de votre systme dair comprim

Exemples de cas types 11 Exemples de cas avant et aprs12 Prochaines tapes

Rfrences 13 Glossaire14 Documentation et rfrences Web15 Units de mesure et facteurs de conversion

Mise en uvre dun plan 16 Conseils pratiques pour optimiser les systmes dair comprim


8/134

1 Organisation du guide

Le guide comporte des parties encadres qui mettent en valeurdes conseils sur les conomies dnergie et le fonctionnementdes systmes dair comprim.

Les indications relatives aux conomies dnergie figurentgnralement dans des cadres en lignes pointilles.

Les points et conseils pratiques essentiels sont entours duncadre en trait plein.


9/134

2 Buts de ce guide de rfrence

9

2 BUTS DE CE GUIDE DERFRENCE

Ce guide de rfrence traite des systmes dair comprim typescouramment utiliss dans la plupart des petites et moyennesinstallations de production. Consacr aux problmes courantsde conception et de fonctionnement des systmes dair com-prim, ce guide a pour but de vous prsenter les principesdirecteurs rgissant votre systme dair comprim, ainsi que les

aspects prendre en compte lorsque vous commencez oupoursuivez loptimisation de votre systme en vue dunrendement maximal.

Vous vous demandez sans doute pourquoi vous devriez lire ceguide de rfrence ou vous y reporter. Eh bien, ce guide pourrasavrer utile si vous vous trouvez dans lune ou lautre des

situations suivantes : Les factures de votre fournisseur dlectricit ne

cessent daugmenter et votre patron vous presse derduire les cots dnergie dans vos installations.

Vous devez remplacer un vieux compresseur ouagrandir votre systme dair comprim.

Vous savez que vous devez dpanner votre systmedair comprim, mais vous ne savez pas trop par ocommencer, quels sont les aspects considrer, nimme o vous adresser pour obtenir les informationsvoulues.

La production est entrave par des duresdindisponibilit trop longues ou du fait dune pression

insuffisante de votre systme dair comprim.


10/134


0

Vous devez apporter une solution judicieuse unclient interne ou externe qui prouve certainesdifficults avec son systme dair comprim.

Si vous vous trouvez dans lune de ces situations, cest que vousassumez probablement lune des fonctions suivantes :

Responsable de la production ou de lentretien,cherchant raliser des conomies et accrotre laproductivit.

Reprsentant dune entreprise dlectricit ayant pourmandat daider ses clients accrotre lefficacitnergtique de leurs installations.

Reprsentant en compresseurs dair ou charg dudveloppement conomique dune entreprise deservice, devant aider ses clients trouver une solution leurs problmes dair comprim.

tudiant ou stagiaire qui dsire acqurir desconnaissances en matire de systmes dair comprim.

a. Les raisons dtre de lair comprim

Bien quil ne soit pas gratuit, lair comprim est malheureuse-ment considr souvent comme tel. Vous devez tre sensibilisau fait que la production dair comprim est coteuse et quelleconsomme une tranche relativement importante de votrebudget consacr lnergie.


11/134


11

Si vous travaillez dans une industrie de fabrication ou detransformation, il y a de fortes chances que vous possdiez unsystme dair comprim. Le compresseur de ce systme peut

trs bien se trouver en un endroit loign de votre installation,hors de votre vue, et sans que vous y pensiez jamais. Vous nesavez sans doute pas ce que cote son fonctionnement et sonentretien.

Outre les cots dexploitation, il se pose aussi des questions defiabilit et de rendement du systme, sans oublier le problme

de la qualit de lair comprim. Il est possible de dterminer cescots directs et indirects en effectuant des mesures sur votresystme et en tablissant ses donnes de rfrence.

Le cot de lair comprim est parfaitement contrlable et ceguide de rfrence vous aidera identifier plusieurs mthodescourantes de rduction des cots dnergie, dentretien et en

capital lis la possession et au fonctionnement de votresystme dair comprim.

b. Aspects viss et non viss par ce guide

Le prsent guide a t rdig pour aider vous sensibiliser auxcots de lair comprim et vous mettre sur la bonne voie de larduction de ces cots. Il prsente des recommandations et desconseils sur les meilleures pratiques en matire defficacitnergtique.

Ce guide est consacr aux systmes dair comprim types quelon retrouve habituellement dans la plupart des petites etmoyennes units de production. Il traite des problmes


12/134


2

courants de conception et de fonctionnement des systmesdair comprim.

Le guide a pour but de vous prsenter les principes directeursrgissant votre systme dair comprim, ainsi que les aspects prendre en compte lorsque vous commencez ou poursuivezloptimisation de votre systme en vue dun rendementmaximal.

Ce guide de rfrence est de caractre gnral et naborde pastous les problmes et solutions caractristiques des systmesdair comprim. Il ne sagit pas non plus dun guide aidant laconception de systmes dair comprim, nouveaux ou en coursdaugmentation de capacit. Ce guide ne remplace pas -- ni nevise remplacer -- les manuels dutilisation des quipements oules procdures dentretien.

Nous recommandons vivement aux lecteurs de respecter lesprocdures appropries en matire de sant, scurit etverrouillage, et de se conformer aux manuels dutilisationet dentretien avant, pendant et aprs toute modification,travail ou essais affrents des systmes dair comprim.Le non-respect des procdures de sant et scurit, et descodes appropris, pourrait entraner des blessures graves,pertes de vies, dommages matriels, perturbations dans laproduction et autres risques divers.


13/134

3 Quest-ce que lair comprim ?

3 QUEST-CE QUE LAIRCOMPRIM ?

Lair comprim est une forme dnergie emmagasine qui sert faire fonctionner des machines, des quipements ou desprocds industriels. Lair comprim est utilis dans la plupartdes industries de fabrication et dans certaines industries deservices, notamment dans les cas o lutilisation directe dellectricit pour alimenter des outils ou des appareils se rvle

peu pratique, voire dangereuse.

Figure 1 Conversion de lair atmosphriqueen air comprim

Un compresseur dair type entran par llectricit comprimeenviron 7 volumes dair la pression atmosphrique en1 volume dair pression plus leve (environ 100 psig, ou7 bars). Lair haute pression ainsi obtenu est distribu aux

appareils ou aux outils dans lesquels il se dtend la pression

13


14/134


4

atmosphrique, librant ainsi lnergie ncessaire leurfonctionnement.

Lors du processus de la compression, et du refroidissementultrieur de lair aux tempratures ambiantes, de la chaleur etde lhumidit se dgagent, comme lillustre la Figure 1.

On peut utiliser la chaleur rcupre du compresseur daircomme mesure defficacit nergtique se combinant dautresprocds : par exemple, le chauffage des locaux et le chauffagede leau.

Selon le type dapplication, il peut savrer ncessaire decontrler lhumidit en excs dans lair comprim cause desventuels problmes prouvs par les tuyauteries (corrosion) etles quipements utiliss.

a. Cots de lair comprim

Cette section vous aidera mieux comprendre ce quil en cotepour la production et lutilisation de lair comprim.

Pendant les dix premires annes de vie dun compresseurclassique refroidissement par air (voir la Figure 2), en marchedurant deux quarts de travail, le cot dexploitation (lectricit

et entretien) va reprsenter environ 88 % du cot total de ladure de vie. Le cot initial de lquipement et de linstallationreprsentera les autres 12 %.


15/134


Du fait que lnergie reprsente environ 76 % du cot de fonc-tionnement global pendant la dure de vie, il est capital deconcevoir et dacheter les composantes les plus efficaces pour

votre systme dair comprim. Il est recommand de prendreles dcisions dachat en tenant compte des cots de fonction-nement pour la dure de vie globale prvue et NON passeulement en fonction du cot initial du matriel.

Figure 2 Cots de proprit types du cycle de vie dessystmes dair comprim (source : ministre amricain

de lnergie)

La Figure 3 montre les pertes types lies la production et ladistribution de lair comprim. Par exemple, pour unepuissance consomme de 100 HP, environ 91 HP sont perdusalors que seuls 9 HP reprsentent un travail utile. En dautrestermes, 90 % environ de lnergie utilise pour la production etla distribution de lair comprim sont habituellement perdues.

quipementet installation

12%

76%lectricit

Entretien12%

15


16/134


Figure 3 nergie consomme pour la production daircomprim et nergie utile produite (avec la permission

de Northwest Energy Alliance)

Demandez-vous toujours si lair comprim est bien la source lamieux approprie pour une application donne. Dans nombrede cas, il pourrait tre prfrable dutiliser un outil entrandirectement par llectricit plutt quun outil entran par laircomprim.

Certains compresseurs industriels sont refroidissement pareau. Dans ces cas, il convient dvaluer les frais additionnels lis leau et son vacuation, les cots de fonctionnement dusystme de refroidissement de leau, et les cots de pompage etde traitement chimique. La Figure 4 est un tableau simplifiqui donne des indications sur les cots dlectricit lis desfonctionnements sur un, deux ou trois quarts de travail dansune installation industrielle classique. Le tableau montre cescots pour des compresseurs dair dune puissance de 10, 15,

6


17/134


17

25, 50 et 100 HP. On suppose que la charge moyenne descompresseurs correspond 65 % de la charge nominale. noter que ce tableau emploie un tarif dlectricit mixte

(nergie et puissance appele) de 0,10 $ le kWh. Selon vostarifs locaux, vous devrez multiplier les chiffres de la Figure 4par votre tarif dlectricit local (dollars par kWh) et multiplierensuite le rsultat par 10 pour en dduire vos frais annuelsdlectricit. En communiquant avec votre entreprisedlectricit locale ou votre fournisseur de services daircomprim, ils vous aideront dterminer votre propre tarifmixte dlectricit.

1 quart(2 250 h)

2 quarts(4 250 h)

3 quarts(8 400 h)10 HP 1 720 $ 3 250 $ 6 430 $

15 HP 2 580 $ 4 880 $ 9 640 $25 HP 4 300 $ 8 130 $ 16 060 $50 HP 8 600 $ 17 260 $ 32 130 $

100 HP 17 120 $ 32 330 $ 63 900 $Figure 4 Cot annuel approximatif de llectricit pour

produire de lair comprim

Afin de tenir compte des cots dentretien et du cot en capitalpour la dure de vie (prix dachat) du systme dair comprim,

ajoutez environ 25 % au cot annuel de llectricit pour laproduction de lair comprim. Par exemple, un compresseur de50 HP fonctionnant sur un quart va coter environ 8 600 $ enlectricit seule, plus environ 2 150 $ pour frais dentretien etcot en capital, soit en tout 10 750 $ annuellement.


18/134


8

Dans la plupart des installations, on peut aisment conomiserde 10 20 % des cots dnergie de production dair comprimgrce un entretien systmatique ax sur la rparation des

fuites dair, la diminution de la pression de lair et le remplace-ment des filtres colmats. Des conomies plus leves sontpossibles en employant une meilleure rgulation des compres-seurs, en augmentant la capacit des rservoirs dair comprimet en amliorant les scheurs et filtres dair.

partir des informations fournies dans la Figure 4, quelles

sont les possibilits de raliser des conomies dargent etdnergie dans votre installation ?


19/134

4 Introduction aux systmes dair comprim

19

4 INTRODUCTION AUX SYSTMESDAIR COMPRIM

Les systmes dair comprim se composent de plusieurs sous-systmes et composants principaux. Les systmes daircomprim peuvent galement tre subdiviss en deux parties :le ct production et le ct consommation.Le ct production comprend les compresseurs, le traitementde lair et les installations de stockage primaire. Un systmebien gr va produire de lair propre, sec et stable, dlivr lapression voulue de faon fiable et conomique. Les principauxsous-systmes de production dair comprim incluent normale-ment la prise dair, le compresseur dair ( vitesse fixe et/ou vitesse variable), le refroidisseur de sortie, le moteur, lesdispositifs de rgulation, les quipements de traitement de lair

et les accessoires.Les dispositifs de rgulation servent rgler la quantit daircomprim produire pour maintenir une pression constantedans le systme et grer les interactions entre les divers com-posants du systme. Les filtres air et les scheurs dairliminent lhumidit, lhuile et les impurets de lair comprim.Le stockage de lair comprim (rservoirs humides etrservoirs secs) sert galement amliorer le rendement et lastabilit du systme. Leau accumule est vacue par despurgeurs de type manuel ou automatique. Les rgulateurs depression permettent de maintenir une pression constante dansun dispositif final dutilisation.


20/134


0

Le ct consommation inclut les tuyauteries de distribution,les stockages secondaires et les appareils dutilisation. Unsystme de consommation bien gr minimise les diffrences

de pression, diminue les pertes dair dues aux fuites et auxdispositifs de purge, et procure lair comprim aux appareils etapplications appropris. Les tuyauteries de distribution ache-minent lair comprim, du compresseur aux points dutilisa-tion finale. On utilise galement des rservoirs daircomprim ct consommation afin damliorer la stabilit de lapression du systme.

Comme rgle empirique, pour chaque cheval-vapeur (HP) depuissance nominale, un compresseur dair va produire environ4 pieds cubes normaux par minute (pcnm).

Un schma simplifi montrant comment sont raccordes lesprincipales composantes dun systme dair comprim estprsent dans la Figure 5.


21/134


21

Figure 5 Composantes dun systme classique daircomprim


22/134


2

a. Emplois de lair comprim

Lair comprim est courant dans de nombreuses applications

commerciales et industrielles. Du fait de son emploi largementrpandu dans toutes les industries, lair comprim est parfoisconsidr comme tant le quatrime service public.

Dans de nombreuses installations, les systmes dair comprimconstituent les quipements prsentant la plus basse efficacitnergtique. Il existe donc dinnombrables possibilits de

mettre en uvre des programmes defficacit nergtique pources systmes.

Par le pass, une pratique courante dans la prise de dcisionsconcernant les quipements air comprim et les utilisationsfinales, consistait se baser sur la notion de cot de revient debase. Or, pour tablir le rendement optimal dun systme, on

doit tenir compte des cots actualiss de lnergie, de laproductivit et de lentretien. En dautres mots, les meilleurespratiques de prise de dcisions doivent se fonder sur le cotglobal du cycle de vie du systme dair comprim et de sescomposantes.

Pour amliorer et conserver loptimisation dun systme daircomprim, il faut donc analyser la fois le ct production et lect consommation du systme, et bien comprendre leursinteractions.

La gestion approprie dun systme dair comprim aide nonseulement raliser des conomies dlectricit, mais aussi rduire les priodes dindisponibilit, accrotre la productivit,diminuer lentretien, et enfin amliorer la qualit des produits.


23/134


23

Un rendement optimal est ralisable en spcifiant et en dimen-sionnant les quipements de faon approprie, en faisantfonctionner le systme la plus basse pression possible, en

arrtant les appareils inutiles et en prtant attention auxdispositifs de rgulation du compresseur et aux installations destockage de lair comprim. La rparation des fuites dairchroniques entranera par ailleurs une rduction additionnelledes cots.

Dans lexemple dune application type utilisant de laircomprim, comme un moteur pneumatique ou une pompe membrane, le compresseur va consommer environ 10 unitsdnergie lectrique pour produire environ une unit mca-nique de travail rel.

Cest pourquoi avant demployer des appareils entrans parlair comprim, il convient denvisager au pralable dautresmthodes dutilisation de lnergie, comme par exemple des

moteurs lectriques entranement direct. Lorsquune appli-cation donne exige de lair comprim, elle doit en principeutiliser la quantit dair et la pression ncessaires les plusfaibles, et ce pour une dure la plus courte possible. Lusage delair comprim devra galement tre surveill et rvalu enpermanence.


24/134


4


25/134

5 Types de compresseurs dair et dispositifs de rgulation

25

5 TYPES DE COMPRESSEURS DAIRET DISPOSITIFS DE RGULATION

Il existe en gros deux types fondamentaux de compresseurs :

Les compresseurs volumtriques Les compresseurs dynamiques.

Com presseurs volumtriques. Dans le type volumtrique, unequantit donne dair est aspire dans une chambre de com-pression puis le volume que lair occupe est diminu, ce quientrane une augmentation correspondante de sa pression avantquil soit refoul. Les compresseurs dair rotatifs vis, lescompresseurs palettes et les compresseurs pistons sont lestrois types les plus rpandus de compresseurs volumtriquesutiliss dans les petites et moyennes industries.

Com presseurs dynamiques. Les compresseurs dair dyna-miques, qui comprennent des machines centrifuges et desmachines axiales, sont courants dans les trs grosses installa-tions de fabrication. Ces compresseurs sortent du cadre duprsent document.

a. Compresseurs rotatifs visDepuis les annes 1980, les compresseurs rotatifs visconnaissent une certaine popularit et ont conquis une partintressante du march (par rapport aux compresseurs pistons). Ils sont les plus rpandus pour des puissancescomprises entre 5 et 900 HP. Le type le plus courant decompresseur rotatif est le compresseur vis deux rotors


26/134


hlicodaux. Deux rotors accoupls sont engrains ensemble,emprisonnant lair et rduisant son volume le long des rotors.Selon les exigences de puret de lair, les compresseurs rotatifs

vis sont du type lubrifi ou sec (sans huile.

6

Figure 6 Coupe dun compresseur rotatif vis type (avec lapermission deAtlas Copco)

Lavantage majeur des compresseurs vis par rapport auxcompresseurs pistons de petite puissance refroidis par air estquils peuvent tourner sans interruption pleine charge, alorsque les compresseurs piston doivent tre employs avec unfacteur dutilisation maximal de 60 %. Les compresseursrotatifs vis sont en outre bien plus silencieux et produisent delair plus froid quil est plus facile de scher. Sachez toutefoisque les compresseurs rotatifs vis peuvent ne pas tre lemeilleur choix en matire defficacit comparativement auxcompresseurs pistons rgulation tout ou rien. Reportez-vous lexemple du Cas 3: rgulation tout ou rien compare rgulation en charge/ vide la page 116.


27/134


27

Co mpresseur rotatif vis injection dhuile. Lecompresseur rotatif vis injection dhuile constitue le type leplus rpandu de compresseur industriel pour de nombreuses

applications. Le lubrifiant employ dans ce type decompresseurs peut tre soit base dhydrocarbures, soit unproduit synthtique. En principe, la sortie dair comprend unmlange dair comprim et de lubrifiant inject et passe par uncarter dans lequel le lubrifiant est extrait de lair comprim.Des changements de direction et de vitesse permettent desparer la plus grande partie du liquide. Les arosols rsiduelsdans lair comprim sont alors spars dans un lment desparation situ lintrieur du carter et il ne subsiste dans laircomprim que quelques parties par million (ppm) de lubrifiant.

Dans le cas des compresseurs deux tages, le refroidissemententre tages et les pertes internes minimes en raison de lapression plus faible dans chaque tage, augmentent lefficacitdu processus de compression. Par suite, la compression de lair

la pression finale demande moins dnergie.

Co mpresseu r rotatif vis sec. Dans ce type de compresseurexempt dhuile, les rotors engrenants ne sont pas en contact,des engrenages de synchronisation extrieurs maintenant le jeuqui les spare dans des tolrances trs faibles. Dans la plupartdes modles, on emploie deux tages de compression avec

refroidisseur intermdiaire et refroidisseur de sortie. Lescompresseurs rotatifs vis exempts dhuile existent dans unegamme de 25 1200 HP ou de 90 5200 pcm.

b. Compresseurs pistons

Les compresseurs de ce type comportent un piston entran par

un vilebrequin et un moteur lectrique. Les compresseurs


28/134


8

piston usage gnral sont disponibles sur le march dans despuissances comprises entre moins de 1 HP et 30 HP environ.Ils sont souvent employs pour fournir de lair des dispositifs

de rgulation et dautomatisation dans les btiments.On trouve encore dans lindustrie des compresseurs pistonsde grande puissance, mais ils ne sont plus commercialissaujourdhui sauf pour des procds spcialiss tels que lesapplications haute pression.

c. Compresseurs palettesUn compresseur rotatif palettes met en jeu un rotor rainuresexcentr, situ dans un cylindre. Les rainures longitudinales durotor sont quipes chacune dune palette. Lorsque le rotortourne, ces palettes sont plaques vers lextrieur par la forcecentrifuge et elles coulissent lintrieur des rainures en raison

de lexcentricit du rotor par rapport au stator. Les palettesbalayent le cylindre, aspirant lair dun ct et le rejetant delautre. Les compresseurs palettes servent gnralement dansdes applications de petite puissance lorsquexistent desproblmes dencombrement; ils ne sont toutefois pas aussiefficaces que les compresseurs rotatifs vis.

d. Moteurs de compresseursLes moteurs lectriques constituent le moyen le plus courantdentranement des compresseurs. En tant que moteursdentranement, ils doivent dlivrer une puissance suffisantepour dmarrer le compresseur, lacclrer jusqu sa pleinevitesse, et assurer son fonctionnement dans les diverses condi-


29/134


29

tions prvues. La plupart des compresseurs dair utilisent desmoteurs lectriques triphass induction classiques.

Pour les compresseurs dair neufs ou de remplacement, ondevra spcifier des moteurs haut rendement certifisPremium plutt que des moteurs standards. Le cot marginaldun moteur haut rendement certifi Premium est en gnralamorti rapidement en raison des conomies dnergie quilprocure.

Pour de plus amples informations en ce qui concerne lesmoteurs haut rendement, veuillez vous reporter au Guide derfrence sur lefficacit nergtique des moteurs publi parCEATI.

e. Dispositifs de rgulation descompresseurs et rendement des systmes

Vu que les systmes dair comprim fonctionnent rarement leur pleine puissance en permanence, il est essentiel de pouvoiren contrler le dbit avec prcision sous des charges partielles.

On devra tenir compte la fois du choix du compresseur ETde celui des dispositifs de rgulation du systme, car ce sont

des lments importants et qui influent sur le rendement dusystme et sur son efficacit nergtique.

Il existe diverses stratgies particulires de rgulation descompresseurs, notamment :

M ode tout ou rien . Il sagit de la stratgie dergulation la plus simple et la plus efficace. Elle


30/134


0

sapplique tant aux compresseurs piston quauxcompresseurs rotatifs vis. Son principe est lesuivant : le moteur entranant le compresseur est mis

en marche ou arrt en fonction de la pression derefoulement de la machine. Dans ce mode, unpressostat dlivre le signal marche/arrt du moteur.Les stratgies de rgulation tout ou rien conviennentgnralement aux compresseurs dune puissanceinfrieure 30 HP.

Des dmarrages rpts peuvent conduire une surchauffe dumoteur et exiger un plus grand entretien des composantes ducompresseur. Cest pour cela que le dimensionnement desrservoirs de stockage et le maintien de larges plages de prs-sion de fonctionnement devront faire lobjet dune attentionparticulire, de faon maintenir le nombre de dmarrages dumoteur dans des limites acceptables.

M ode en charge/ vide. Ce mode de rgulation estparfois nomm rgulation directe/indirecte. Le moteurfonctionne en permanence, mais le compresseur estdlest lorsque la pression de refoulement estapproprie. Les compresseurs rotatifs visfonctionnant vide consomment de 15 35 % de leurpuissance absorbe en charge, alors quils neproduisent pas dair comprim. Des minuteries dedlestage facultatives permettent dconomiser delnergie en arrtant automatiquement le compresseuret en le gardant en rserve sil fonctionne vidependant une priode de temps donne (normalement15 minutes).


31/134


Pour parvenir un bon rendement du fonctionnement souscharge partielle, les modes de rgulation en charge/ videncessitent des rservoirs de rgulation de grande capacit.

31

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80 1

Pourcentage de la capacit

Pourcentagedelap

uissancedentreenkW

00

En charge/ vide (10 gal/pcm) En charge/ vide (1 gal/pcm)

Figure 7 Puissance moyenne contre capacit duncompresseur rotatif vis avec rgulation en charge/ vide et variation de la capacit du rservoir (avec

la permission de Compressed Air Challenge)

Rgulation par modulation. Ce mode de rgulationfait varier le dbit du compresseur pour rpondre lademande en rglant la vanne daspiration, rduisantainsi lentre dair du compresseur. Mme dans le caso ils sont moduls pour un dbit nul, lescompresseurs rotatifs vis consomment environ 70 %de leur consommation pleine charge. Lemploi dedispositifs de rgulation de dlestage actionns parpressostats peut rduire la consommation defonctionnement vide entre 15 et 35 % de la consom-


32/134


mation pleine charge. La rgulation par modulationest spcifique aux compresseurs vis lubrifis etconstitue la mthode la moins efficace de les faire

fonctionner.Les dispositifs de rgulation des compresseurs ont un effetmarqu sur leur consommation dnergie, notamment dans lecas des faibles dbits pour lesquels les rgulations tout ou rienoffrent en gnral le meilleur rendement nergtique.

La Figure 8 montre une courbe de rendement type decompresseurs commands par modulation de la vannedaspiration avec et sans dlestage du compresseur.

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80 1


PourcentagedelapuissancedentreenkW

00

Modulation de la vanne daspiration (sans extraction)

Modulation de la vanne daspiration(avec extraction)

2

Figure 8 Compresseur rotatif vis command parmodulation de la vanne daspiration (avec la

permission de Compressed Air Challenge)


33/134


Co mpresseurs cylindre variable. Certains modlesde compresseurs rotatifs vis lubrifis ont un dbit desortie variable qui est obtenu laide de vannes de

rgulation spciales, galement appeles vannes spirale, tournantes ou clapet. Grce un systme dergulation de la cylindre variable, la pression de sortieet la consommation dnergie du compresseur peuventtre trs bien commandes sans avoir dmarrer/arrter ou mettre en charge/ dlester lecompresseur. Ce mode de rgulation offre un

rendement satisfaisant pour des points defonctionnement suprieurs 60 % de la charge. Pourdes dbits infrieurs 40 % de la capacit, lutilisationde rgulation de dlestage par pressostats peutfortement rduire la consommation en nergie dans lecas des dbits plus faibles.

33

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80


Pourc

entagedelapuissancedentreenkW

100

Figure 9 Compresseur rotatif vis cylindre variable(avec la permission de Compressed Air Challenge)


34/134


4

Entranem ent vitesse variable (VSD ). Dans cemode de rgulation, on fait varier la vitesse ducompresseur en fonction des variations de la demande

en air comprim. On peut acheter des compresseurs vis, lubrifis ou non, avec des dispositifs de rgulationde variation de la vitesse qui adaptent en continu lavitesse du moteur dentranement aux variations de lademande et assurent le maintien dune pressionconstante. Normalement, ces types de compresseursfonctionnent en rgulation tout ou rien ou en charge/

vide lorsque la demande dair comprim tombe unevaleur infrieure celle correspondant la vitesseminimale de lentranement.

La plupart du temps, les compresseurs vitesse variable offrentle meilleur rendement de fonctionnement charge partielle.

Thoriquement, lorsquune installation comporte de multiplescompresseurs dair, un ou plusieurs compresseurs vitesse fixedevraient assurer la demande de base en air comprim, uncompresseur vitesse variable (VSD) rpondant alors auxdemandes dair variables ou momentanes.

Pour tirer pleinement parti des compresseurs vitesse variable,on doit valuer le volume appropri des rservoirs de stockagedair pour diffrents scnarios de dbit et de rgulation.


35/134


0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80 1

Pourcentage de la capacitPourcentagedelapuissance

dentreenkW

00

Vitesse variable (avec dlestage) Vitesse variable (avec arrt)

Figure 10 Courbe dun compresseur rotatif vis vitessevariable en supposant des pertes de 5 % dans londuleur

(avec la permission de Compressed Air Challenge)

35Il convient denvisager des compresseurs vitesse variable

(VSD) pour rpondre aux demandes momentanes (ou auxfluctuations de la demande), car ce sont en principe lescompresseurs les plus efficaces pour alimenter des chargespartielles. Aptes fournir de lair pression constante dans unegamme tendue de rgulation, les compresseurs VSD ont uneconsommation dnergie et un dbit qui sont presquedirectement proportionnels leur vitesse. Il pourrait ainsi en

dcouler des conomies dnergie par rapport aux compresseurs vitesse fixe comparables au cas o les compresseursfonctionnent sous charge partielle. Souvenez-vous toutefoisquaux pleines charges, les compresseurs VSD vont consommerlgrement plus dnergie que les compresseurs entranementpar moteur vitesse constante de puissance comparable.


36/134


6

Comparaison des cots de fonctionnement desdiffrents modes de rgulation

Le mode de rgulation dun compresseur peut avoir un effetprononc sur ses cots de fonctionnement. En mode demodulation, le compresseur va utiliser 90 % de sa puissancenominale. En mode en charge/ vide avec une capacit destockage dair minimale (1 gallon US par pi), le compresseurva consommer environ 92 % de sa puissance nominale. Enportant la capacit de stockage de lair 10 gallons US par pi,

le compresseur en mode en charge/ vide va consommerenviron 77 % de sa puissance nominale. quip dun dispositifde rgulation vitesse variable, le mme compresseur vaconsommer environ 66 % de sa puissance nominale.

prsente les cots de fonctionnement pour un compresseur de100 HP fonctionnant 65 % de la charge moyenne.

% de lacharge ModulationEn charge/vide avecrservoir de1 gal/pi

En charge/vide avecrservoir de10 gal/piEntranement vitesse variable

100 36 130 $ 36 130 $ 36 130 $ 36 850 $

75 33 420 $ 34 680 $ 29 350 $ 27 090 $

65 32 330 $ 33 240 $ 27 820 $ 23 480 $

50 30 710 $ 31 070 $ 24 200 $ 18 060 $25 28 000 $ 24 930 $ 16 800 $ 9 030 $

10 26 370 $ 16 620 $ 11 740 $ 3 610 $* Sur la base de 10 cents par kWh et de 4 250 heures par an.

Figure 11 Cots annuels approximatifs dun compresseurde 100 HP sous diffrents modes de rgulation*


37/134


37

f. Dispositifs de rgulation de systme decompresseurs multiples

Dans les systmes de rgulation de compresseurs multiples, lebut recherch est de maintenir automatiquement, dans toutesles conditions de dbit, la pression la moins leve et la plusconstante possible, tout en assurant que tous les compresseursen service, lexception dun seul, fonctionnent pleine chargeou sont arrts. Le compresseur dexception (unit dappoint)devrait tre celui qui est le plus apte fonctionner avec un bon

rendement aux charges partielles.

Les rgulations locales du compresseur maintiennent de faonindpendante lquilibre entre le dbit du compresseur et lademande du systme dair comprim et font toujours partieintgrante du compresseur. Pour atteindre le but recherchdans la rgulation de compresseurs multiples, on doit faire

appel des dispositifs ou des modes de rgulation plussophistiqus (plages de pression en cascade, rgulationsuprieure en rseau ou du systme) afin de coordonner lefonctionnement des compresseurs et la fourniture de laircomprim au systme.

Dans un systme dair comprim compresseurs multiples, il

est indispensable dassurer une coordination approprie quipermette de maintenir une pression adquate et une efficacitaccrue ds que plusieurs compresseurs sont appels fonctionner.

Du fait que les systmes de compresseurs sont gnralementdimensionns pour rpondre la demande maximale dune

installation, mais quils fonctionnent normalement des


38/134


8

charges partielles, il est indispensable quune mthode dergulation garantisse que les compresseurs en marche fonc-tionnent avec une efficacit maximale. Voici une description de

quelques mthodes courantes de rgulation : Rgu lation parplages de pression en cascade. Ce

type de rgulation est la mthode la plus simple pourcoordonner des compresseurs multiples. Dans ce modede rgulation, les pressostats de rgulation locale descompresseurs sont rgls selon une configuration dechevauchement ou en cascade (voir la Figure 12).Cette mthode de rgulation va mettre vide ou encharge les compresseurs pour diffrentes valeurs de lapression dans le systme, mesure que la chargediminue ou augmente. La mthode de rgulation encascade se traduit par des pressions du systme plusleves que ncessaire pendant les priodes de chargepartielle, ce qui occasionne une consommation

dnergie trop leve. Par ailleurs, mesure que lenombre de compresseurs coordonner augmente, ildevient de plus en plus difficile dassurer unergulation prcise des compresseurs sans dpasser, lorsdes faibles charges, la pression nominale descompresseurs raccords au systme, ou sans prouverune pression basse dans le systme pour les charges

leves.


39/134


Figure 12 Rgulation en cascade dun ensemble decompresseurs multiples (avec la permission de

Compressed Air Challenge)

Rgu lation en rseau. Ce type de rgulation faitappel une caractristique optionnelle de la rgulationlocale du compresseur pour le mettre en

communication avec les autres compresseurs et formerainsi une chane de communication qui prend lesdcisions de marche/arrt, mise en charge/dlestage,modulation et variation de la vitesse. En gnral, undes compresseurs assure le rle de chef de file alorsque les autres sont asservis aux instructions dupremier. Ce type de rgulation est adaptable un

grand nombre de compresseurs tout en maintenant lapression dans le systme, dans une plage de pressionsplus faibles pour toutes les conditions de dbit. Enprincipe ce type de rgulation ne peut interconnecterque des compresseurs du mme fabricant.

39


40/134


0

Dispositifs de rgulation suprieure d es systmes.(galement appels squenceurs automatiques).Comparables aux dispositifs de rgulation en rseau,

ces dispositifs de rgulation externes sont relis aucontrleur local de chaque compresseur et permettentde maintenir la pression dair comprim du systmedans une seule plage de pression plus troite. Laplupart des dispositifs de rgulation suprieurepeuvent sadapter des compresseurs de marques ettypes diffrents dans un mme systme dair

comprim. Certain des dispositifs les plus rcentscomportent un grand nombre de fonctionnalitssupplmentaires dont la possibilit de surveillance etde rgulation des paramtres importants du systme.

Rgulation m ultiple de com presseurs V SD. Lesmodes de rgulation dcrits plus haut peuventenglober un ou plusieurs compresseurs VSD. Il estalors important de sassurer que la puissance variabletotale est gale ou suprieure celle du compresseur vitesse fixe le plus puissant, dfaut de quoi il enrsultera des lacunes dans la rgulation. Une lacune dergulation intervient lorsque, dans certainesconditions, la charge du systme ne peut tre satisfaiteni par la puissance de base, ni par celle descompresseurs VSD. Cette lacune de rgulation vaprovoquer un conflit entre compresseurs de base etcompresseurs VSD pour la position matresse, ce quiabaissera lefficacit du systme. Votre fournisseurpourra vous aider en termes de dimensionnementadquat de vos compresseurs VSD.


41/134


41

Afin de tirer plein parti de la rgulation de compresseursmultiples, il faut installer un volume appropri de rservoirs destockage dair de faon freiner les variations de pression dans

le systme et disposer du temps ncessaire au dmarrage et larrt des compresseurs VSD. Le stockage est un lment plusimportant dans le cas de la rgulation de type en charge/ vide,mais il est galement ncessaire dans le cas des systmesquips de compresseurs VSD.


42/134


2


43/134

6 quipement auxiliaire des compresseurs dair

43

6 QUIPEMENTS AUXILIAIRES DESCOMPRESSEURS DAIR

Les quipements auxiliaires des compresseurs dair incluent lesrefroidisseurs de sortie, filtres, sparateurs, scheurs,rcuprateurs de chaleur, dispositifs de lubrification, rgula-teurs de pression, rservoirs dair, purgeurs de condensats etdispositifs de purge automatiques. Ce sont des dispositifsconnexes dun compresseur dair qui contribuent condi-

tionner lair comprim selon les spcifications imposes.

a. Refroidisseurs de compresseurs dair

Environ 80 pour cent de lnergie lectrique consomme parun compresseur est transforme en chaleur. Comme optiondun programme defficacit nergtique, la chaleur due la

compression peut tre rcupre et utilise pour chauffer deleau ou de lair. La rcupration de la chaleur des compres-seurs dair constitue une excellente possibilit defficacitnergtique dans bon nombre dinstallations.

Refroidissement des compresseurs. Les compresseurs quifonctionnent en permanence engendrent dimportantes

quantits de chaleur attribuable au processus de compression.Cette chaleur doit tre extraite la fois du refroidisseur dair desortie et du refroidisseur dhuile. Les compresseurs sontnormalement refroidis par air ou par eau.

Refroidisseurs intermd iaires. De nombreuxcompresseurs anciens plusieurs tages sont quips

de refroidisseurs intermdiaires qui sont chargs


44/134


4

dliminer, entre chaque tage, la chaleur decompression. Ces refroidisseurs doivent tre nettoyspriodiquement afin dassurer une capacit optimalede transfert de chaleur aux fin dune meilleure

efficacit nergtique.

Refroidisseurs de sortie . Ces refroidisseurs extraientla chaleur du lubrifiant et de lair de refoulement ducompresseur. Le refroidisseur dair, install en aval dudernier tage de compression, est refroidi par air oupar eau. Il est essentiel de veiller son bon

fonctionnement car la teneur en humidit de lairdpend directement de la temprature de refoulement.Ces refroidisseurs dair doivent tre nettoysrgulirement pour assurer une capacit optimale detransfert de chaleur aux fins dune meilleure efficacitnergtique. Des tempratures suprieures 38 Cprovoquent gnralement une surcharge des scheurs

dair et entranent des problmes dhumidit. Lesrefroidisseurs rduisent la temprature de lair derefoulement satur et condensent la vapeur deau quidoit alors tre spare et vidange du systme.Lentretien du dispositif de purge est essentiel si lonveut viter que de leau libre ne pntre dans lesquipements de schage avals. Pratiquement tous les

systmes dair comprim industriels sont quips duntype ou un autre de refroidisseurs de sortie.

Entre dair du com presseur. On admet en gnral,bien que cette ide fasse encore lobjet de dbats danslindustrie, que pour une efficacit nergtiquemaximale, lair entrant dans le compresseur doit tre le

plus froid possible. Ceci tient au fait que lair froid est


45/134


45

plus dense que lair chaud. Plus lair dentre est froid,plus ses molcules le sont galement, de sorte quedavantage dair est comprim pour chaque tour du

compresseur dair. En outre, plus lair dentre estfroid, moins il y a ncessit de refroidissementintermdiaire et de refroidissement de sortie.

Un compresseur dont lentre dair est alimente par de lairextrieur (au lieu de lair trs chaud existant dans une salle decompresseurs) a une meilleure efficacit nergtique. Lors de laconception des prises dair extrieures, on devra prendre encompte la pression diffrentielle, le gel et les blocages par legivre en hiver, en vue doptimiser les conomies dnergie. Quiplus est, les salles de compresseurs devront tre aussi propres etfraches quil est possible afin dassurer un fonctionnementoptimal des compresseurs.

b. Scheurs dairLair comprim quittant le refroidisseur de sortie et le spara-teur dhumidit dun compresseur est en principe plus chaudque lair ambiant et compltement satur dhumidit. mesureque lair se refroidit, la vapeur se condense dans lescanalisations dair comprim. Une quantit excessive dhumi-

dit entrane risque daboutir des effets indsirables tels quecorrosion des tuyauteries et contamination au point finaldutilisation. Cest cette raison qui justifie linstallation dunscheur dair.

Les divers types de scheurs dair comprim possdent diff-rentes caractristiques de fonctionnement et permettentdobtenir diffrents carts de temprature par rapport au point


46/134


6

de rose (le point de rose est la temprature laquellelhumidit se condense dans lair).

Certaine utilisations finales exigent un air trs sec, comme par

exemple les systmes de distribution dair comprim danslesquels les tuyauteries sont exposes des conditions hiver-nales. Pour viter la formation de givre, on doit procder auschage de lair un point de rose infrieur la tempratureambiante.

La perte de charge type entre lentre et la sortie dun scheur

dair comprim est de lordre de 3 5 psi. Certains scheursdinstallations industrielles sont sous-dimensionns et provo-quent des pertes de charge encore plus leves. Pour uneefficacit nergtique constante, lair ne devrait tre sch quaupoint de rose voulu et au moyen dun scheur de tailleapproprie.

Les scheurs dair sinscrivent dans trois grandes catgories : rfrigration, rgnration et membrane.

Scheurs rfrigration. Parmi les principaux types descheurs rfrigration, on peut citer :

Scheurs rfrigration fonctionnemen t continu(galement appels dtente directe). Ce type descheur dair est le plus rpandu en raison de son cotinitial relativement faible. Il convient aux systmespouvant fonctionner des points de rose suprieurs 2 C. Le scheur dair abaisse le point de rose de lair la temprature approximative de lair sortant delvaporateur du frigorigne. Pour viter le givrage lintrieur du scheur, la temprature de lvaporateur


47/134


47

ne devrait pas descendre en dessous de 0 C. Comptetenu du rendement du scheur, on obtiendra engnral un point de rose dair sous pression de 2 C

ou plus pour lair quittant le scheur.Aprs que lair ait dabord travers un changeur dechaleur qui transfre la chaleur de lair entrant lairsortant plus froid, le scheur dair abaisse le point derose de lair jusqu la temprature approximative delair quittant lvaporateur du frigorigne. Ceciprovoque la condensation de la vapeur deau qui estensuite limine dans le sparateur du scheur. Pourviter le givrage lintrieur du scheur, la tempraturede lvaporateur est normalement rgle laide dunclapet de drivation des gaz chauds qui oblige lefrigorigne contourner lvaporateur. Cettedrivation maintient charg le compresseur defrigorigne, forant le scheur fonctionner pratiquement sa pleine puissance mme lorsque sacharge est faible, aboutissant ainsi une efficacitmdiocre en charge partielle.

On peut raliser des conomies dnergie en mettant le scheurdair larrt pendant les heures o le compresseur est lui-mme arrt.

Scheurs rfrigration fonctionnemen t cyclique(on dit galement masse thermique). Ces scheursont les mmes caractristiques de point de rose queles scheurs rfrigration fonctionnement continu,mais au lieu dun clapet de drivation des gaz chaudspour commander la temprature de lvaporateur, on


48/134


8

utilise une masse thermique pour accumuler le froid.Ceci permet au compresseur de frigorigne defonctionner en mode tout ou rien sans cycles superflus.Le scheur fonctionnement cyclique offre une trs

bonne marge de rglage effective en raction auxdiminutions de dbit et du taux dhumidit, ce qui setraduit par une bonne efficacit charge partielle.

Scheurs rfrigration vitesse variable. Dans cetype de scheur, la capacit de schage est adapte lademande du systme laide de dispositifs

lectroniques, ce qui leur confre une bonne efficacit charge partielle.

Scheurs rgnration. Ce type de scheur adsorption faitappel un matriau poreux pour scher lair. Lorsquil devientsatur, le matriau dshydratant doit tre rgnr. Selon leurconception, les scheurs rgnrateurs emploient diffrentes

mthodes de rgnration. Ces scheurs permettent dliminerlhumidit jusqu des seuils trs infrieurs au point de cong-lation de leau (40 F ou 0 C, ou mme moins). Toutefois, laconsommation dair de purge pour la rgnration du scheurrisque de pnaliser fortement le systme au niveau de lnergieconsomme.

Il existe des dispositifs de rgulation du point de rose quiajustent les besoins en nergie de rgnration la demande dusystme dair comprim. Lemploi de ces dispositifs permettradamliorer lefficacit nergtique du scheur.


49/134


49

Les principales catgories de scheurs rgnration incluent :

Rgnration sans chaleur. Ce type de scheur faitappel lair sch dj comprim pour rgnrer lematriau dshydratant. Un scheur dair sans chaleurnon rgul va consommer en permanence entre 15 et20 % de sa puissance nominale pour effectuer cetteopration. Il en cotera prs de 3 4 kW par 100 pcmde puissance nominale du scheur.

Rgnration avec purge. Ce type de scheurconsomme un plus faible pourcentage (7 %) dair djcomprim manant du systme et lui fait traverser desrsistances chauffantes lectriques. Lair rchauffextrait de faon plus efficace lhumidit du matriaudshydratant du scheur. Ce type de scheurconsomme prs de 2,25 kW par 100 pcm de puissancenominale du scheur.

Rgnration avec purge par balayage. Dans ce typede scheurs, une soufflante fait passer lair ambiantrchauff travers le matriau dshydratant pour lergnrer. Vu que cette opration ne consomme aucunair comprim, la puissance de sortie du compresseurreste entirement utilisable par le systme dair

comprim. Au terme du cycle de chauffage, lerefroidissement seffectue par air comprim. Cesappareils consomment environ 2,5 kW par 100 pcmde puissance nominale du scheur. Lorsquelle estemploye, la purge pour refroidissement consomme enoutre 0,6 kW par 100 pcm de puissance nominale.


50/134


0

Scheurs membrane. Ces appareils utilisent une membranesemi-permable pour sparer la vapeur deau du flux dair. Ilsne comportent aucune pice mobile. Pour le balayage de lamembrane, ces scheurs consomment prs de 20 % de leur

puissance nominale. Lair de balayage constitue une perte pourle systme dair comprim. Ces scheurs dlivrent en sortie despoints de rose variables selon le dbit dair et la temprature.

La Figure 13 prsente les cots de fonctionnement pour lestypes de scheurs courants.

% decharge Rfrigration encontinu Rfrigration cyclique Rgnration sanschaleur Rgnration sanschaleur rgule Scheur membrane100 % 1 070 $ 1 070 $ 6 390 $ 6 390 $ 8 520 $

75 % 1 070 $ 800 $ 6 390 $ 4 790 $ 8 520 $50 % 1 070 $ 530 $ 6 390 $ 3 200 $ 8 520 $25 % 1 070 $ 270 $ 6 390 $ 1 600 $ 8 520 $10 % 1 070 $ 110 $ 6 390 $ 640 $ 8 520 $

0 1 070 $ 0 $ 6 390 $ 0 $ 8 520 $*Sur la base dun scheur dune capacit de 500 pcm fonctionnant4 250 heures par an 100 psi (lb/po) et de 10 /kWh.

Figure 13 Cots de fonctionnement de diffrents types descheurs*

Outre les cots dnergie et dimmobilisation de matriel, il

faut tenir compte du fait que le schage de lair --40

C cotede 5 10 fois plus cher que le schage +2C.


51/134


51

c. Filtres

Filtre dadmission dair du comp resseur. Un filtre dadmis-sion dair protge le compresseur contre les particules, insecteset matriaux vgtaux qui se trouvent en suspension dans lair.

Les filtres dadmission dair doivent tre priodiquement rem-placs, notamment dans les zones o prdominent poussireset insectes. Un filtre dentre pression diffrentielle levediminue la capacit de refoulement dun compresseur dair et

rduit son efficacit.

Filtres air comprim . On doit gnralement installer desfiltres air comprim en aval du compresseur dair pourliminer les impurets telles que particules, condensats et huile.De nombreux choix de mthodes de filtration existent quidpendent de la propret exige pour lair.

De faon gnrale, la pression diffrentielle dans un filtre estdautant plus leve que le filtre est plus fin. Les filtres particules servant liminer les particules solides prsentent lapression diffrentielle la plus faible.

Les filtres coalescence employs pour liminer lhuile etlhumidit ont gnralement la pression diffrentielle la plus

leve. Des filtres particules sont ordinairement utiliss im-mdiatement en aval dun scheur adsorption pour liminerles particules de matriau dshydratant.

La pression diffrentielle dun filtre crot comme le carr delaugmentation du dbit qui le traverse. Cette diffrence depression due au filtre augmente la consommation dnergie du


52/134


2

compresseur ncessaire pour obtenir une pression de sortiedonne.

Pour chaque augmentation de 2 psi de la pression diffrentielledans un filtre, il faut compter une augmentation de 1 % descots en nergie. Si lon double la capacit dun filtre donn, laperte de pression travers ce filtre va tre rduite dans unrapport de 4 1, ce qui correspond une conomie dnergiede 75 %. Du point de vue efficacit nergtique, on devrachoisir avec soin les types de filtres car lexcs de filtrationreprsente une perte dnergie.

Pour les filtres huile et particules, nemployer que le niveaude filtration ncessaire chaque application. La pressiondiffrentielle des filtres doit tre soigneusement surveille et leslments de filtres remplacs selon les instructions dufabricant, o lorsque la diffrence de pression entrane uneconsommation dnergie excessive. La diffrence de pression

devra tre surveille laide dindicateurs de pressiondiffrentielle prcis.

Pour conomiser de lnergie, tenter de minimiser -- lorsquilest possible -- la chute de pression dans les filtres en installantdes filtres du type liminateurs de gouttelettes faible pressiondiffrentielle, des filtres surdimensionns, ou en employant des

filtres monts en parallle.Il faut garder lesprit que des diffrentiels de pression defiltres trop levs entranent souvent une consommation plusleve du compresseur en raison du fonctionnement en cyclescourts de ce dernier.


53/134


53

Exemple 1 Cot de filtres colmats

Prenons par exemple un compresseur de 100 HP fonctionnantdurant 2 quarts de travail et dont la pression de refoulement estfixe 100 psi (lb/po). Le cot annuel en lectricit de cecompresseur slve 32 330 $ (voir Figure 4). Si cet appareildevait fonctionner une pression de 110 psi pour compenserun diffrentiel total de filtres de 10 psi, il en rsulterait uneperte dnergie denviron 5 % ou 1 615 $ annuellement. Dansla plupart des cas, une conception adquate peut rduire lapression diffrentielle moins de 1 psi.

d. Rservoirs et stockage de laircomprim

Lexistence de rservoirs de stockage dune capacit adquatepermet de prserver la qualit de lair, la stabilit du systme

dair comprim, ainsi que son efficacit. Un stockage dairappropri est une chose extrmement importante dans unsystme o sont employs des compresseurs vis.

Les rservoirs peuvent tre du type primaire ou secondaire comme on va le voir ci-dessous.

Rservoirs dair primaires

Un rservoir dair primaire sert de stockage gnral pour lesystme et on linstalle habituellement proximit descompresseurs dair principaux. Il peut se trouver en amontet/ou en aval des quipements de nettoyage.


54/134


4

Dans les systmes dair comprim, les rservoirs dairprimaires remplissent plusieurs fonctions importantes : Ils amortissent les pulsations engendres par les

compresseurs pistons. Ils offrent un emplacement pour la dcantation de

leau libre et de lhuile contenues dans le flux daircomprim.

Ils alimentent les demandes de pointe partir de lairemmagasin sans quil soit ncessaire de dmarrer uncompresseur supplmentaire.

Ils diminuent la frquence des cycles vide/en chargeou marche/arrt assurant un fonctionnement plusefficace des compresseurs vis et rduisant lesdmarrages de moteurs. La plupart des compresseurs vis comportent un dispositif de protection interneinterdisant plus de 4 6 dmarrages par heure.

Ils ralentissent les variations de pression du systme

pour permettre une meilleure rgulation descompresseurs et pour assurer des pressions plus stablesdans le systme dair comprim.

Une rgle empirique applicable aux compresseurs vis lubrifisfonctionnant en mode vide/en charge, tablit que le volumedes rservoirs doit tre de 5 10 gallons US (20 40 litres) par

pcnm de sortie de compresseur dappoint. En termes dedimensionnement, dautres facteurs entrent en ligne decompte : par exemple, la mthode de rgulation de la capacitdes compresseurs dair et les dlais de dmarrage ces derniers.

Lemplacement du rservoir primaire peut avoir un impactnotable sur le scheur dair. Les rservoirs situs en aval du


55/134


55

scheur dair vont stocker dimportantes quantits dair secpour pouvoir rpondre aux demandes de pointe. Au cas o seprsente une demande soudaine dpassant la capacit du

compresseur, lair emmagasin dans rservoir peut tre utilisdirectement et contribuer au maintien du dbit et de lapression ncessaires. Par contre, si le rservoir primaire estsitu en amont du scheur dair, le dbit combin ducompresseur et du rservoir devra scouler en traversant lescheur. Ce dbit pourra, dans certains cas, dpasser la capacitdu scheur. Cest pour cela que le plus gros rservoir primairedevra tre situ en aval du scheur et des filtres.

Rservoirs dair secondaires

Les rservo irs dair secondaires (situs dans le systme dedistribution dune installation ou aux points dutilisation)assurent les services gnraux suivants :

Protection des utilisations finales critiques contre lescreux de pression temporaires du systme. Protection des utilisations finales multiples contre les

gros utilisateurs occasionnels dair comprim. Stabilit gnrale de la pression dans les systmes dont

les tuyauteries de distribution sont sous-dimensionnes.

De nombreuses installations industrielles possdent des qui-pements situs lextrmit dune longue tuyauterie daircomprim, ou des machines utilisant dimportantes quantitsdair comprim pendant de courtes priodes. Cette situationprovoque souvent de svres fluctuations de pression localises,nombre de points finals essentiels tant alors privs daircomprim. Il est possible de remdier cette situation en


56/134


6

installant un rservoir dair secondaire convenablement conu proximit du point demande intermittente leve. Si lademande intermittente est de courte dure, lair ncessaire peutprovenir directement du rservoir de stockage plutt que par le

dmarrage dun compresseur complmentaire. Ainsi, eninstallant un limiteur de dbit en amont du rservoir dairsecondaire, le rservoir de stockage peut tre rempli un dbitrduit raisonnable de faon ne pas entraver les autres utilisa-tions finales sensibles ponctuelles.

Dans dautres cas o une utilisation isole faible consom-

mation et sensible la pression est affecte par les fluctuationsde pression locales, on pourra installer un rservoir de stockagecorrectement dimensionn, quip dun clapet de non-retour etqui retiendra lair comprim exclusivement pour cetteutilisation. De cette faon, un quipement sensible pourrarester aliment pendant une fluctuation ventuelle de pression.

En gnral, un rservoir denviron 110 gallons US (415 litres)va stocker 1 pied cubique dair comprim par psi (lb/po). Lataille dun rservoir pour une application donne est toutsimplement obtenue en multipliant par 110 le nombre de piedscubes ncessaires, et en le divisant ensuite par la plage depression dutilisation.

Exemple 2 Dtermination de la tailledun rservoir dair

Une pince pneumatique qui consomme 2 pcm ncessite unrservoir de stockage dair muni dun clapet antiretour permet-tant de maintenir au minimum une pression de 85 psi pendant2 minutes dans un systme fonctionnant normalement sous100 psi.


57/134


57

Pieds cubes ncessaires = 2 pcm 2 minutes =4 pieds cubes

Plage de pression (psi) pendant lopration =

100 -- 85 = 15 Rservoir de stockage ncessaire 4 110/15 =

29 gallons (US)

Exemple 3 Dimensionnement dun rservoirpour charge transitoire

Une vaste installation de dcapage au jet de sable consommant100 pcm fonctionne raison de 1 minute toutes les 10minutes. La dcapeuse ncessite une pression de 80 psi et lapression du systme dair comprim est de 100 psi. Sansrservoir secondaire, le systme principal dair comprim doitfournir ce plein dbit, souvent avec une pression diffrentielleimportante dans le systme. Une autre solution est demployerun rservoir de stockage secondaire dont lentre est munie

dun tranglement ou dun robinet pointeau.

100 pcm x 1 minute = 100 pieds cubes Plage de pression (psi) = 20 Rservoir de stockage ncessaire =

100 pieds cubes 110/20 psi = 550 gallons (US) Ce rservoir pourra tre rempli pendant 10 minutes

un dbit de 10 pcm, ce qui rduira la pressiondiffrentielle prcdente dans le systme par un facteurde 100.


58/134


8

Pour les installations connaissant de fortes fluctuations de lademande ou ayant une pression dair insuffisante (habituelle-ment lextrmit des tuyauteries dair), on devrait valuer lebesoin dun ou de plusieurs rservoirs dair situs desemplacements stratgiques dans le systme de distribution daircomprim.

e. Sparateurs et purgeurs

Les sparateurs deau sont des appareils qui liminent les

liquides entrans par lair. On les installe en aval desrefroidisseurs de sortie pour extraire lhumidit condense. Lessparateurs deau ne doivent pas tre confondus avec lessparateurs dhuile que lon emploie dans les compresseursrotatifs vis lubrifis pour rcuprer le lubrifiant dans laircomprim de refoulement.

Tous les sparateurs, filtres, scheurs et rservoirs doivent trequips de dispositifs de purge destins vacuer les conden-sats liquides du systme dair comprim. Des dispositifs depurge dfectueux peuvent laisser scouler vers laval desbouchons dhumidit risquant de surcharger le scheur dair etdobstruer les quipements finals. Des dispositifs de purge malconus ou mdiocrement entretenus peuvent entraner despertes importantes dair comprim.

Pour une installation fonctionnant sur deux quarts de travail(4 250 heures par an), le remplacement dun purgeur manuelqui laisse fuir en permanence 5 pcm dair comprim permettradconomiser annuellement 425 $ environ.


59/134


59

Il existe quatre grandes mthodes de purge des condensats :

Purgeurs autom atiques dpression avecrservoirs. Cest la mthode la plus efficace, car seulsles condensats sont vacus. Ces purgeurs sont enprincipe simples tester et entretenir. Du fait que lescondensats scoulent normalement par gravit, laconfiguration de linstallation est cruciale pour viter laformation de bouchons dair.

Robinets lectromagntiques com mandelectrique. Sils sont rgls pour une purge la teneurmaximale en humidit, ces types de purgeurs vontgaspiller de lair durant les priodes de faible teneur enhumidit. Le robinet lectromagntique souvrependant un temps dtermin en fonction dunintervalle rgl lavance. Dans certainescirconstances, la dure pendant laquelle le robinet estouvert est insuffisante pour vidanger de faonapproprie les condensats.

Purgeu rs mcaniques flotteur. Ces types depurgeurs sont ordinairement difficiles tester auniveau de leur fonctionnement et aussi entretenir.Ils prsentent souvent des points de fuite. Lorsquils

fonctionnent correctement, ces purgeurs ne perdentpas dair, mais ils exigent en gnral beaucoupdentretien car ils sont souvent bloqus par lessdiments.


60/134


Purgeurs manuels. Les robinets manuels de vidangedes condensats sont en principe monts dans desendroits prdisposs aux problmes dhumidit.Ntant pas automatiques, ces robinets sont dans biendes cas laisss lgrement ouverts, ce qui occasionnedes fuites dair comprim en permanence. Cespurgeurs sont viter.

0

Figure 14 Exemple de purgeur dpression

f. Tuyauteries

Les tuyauteries acheminent lair comprim depuis la salle des

compresseurs jusquaux appareils et procds dutilisationfinale. La plupart des systmes dair comprim font appel destuyauteries en acier au carbone qui sont sujettes la corrosion.Cest pourquoi nombre de systmes dair comprim doiventtre quips dun scheur dair permettant de maitriser leniveau dhumidit de lair. Un systme de tuyauteries sous-dimensionnes dans la salle des compresseurs ou dans le rseau

de distribution va provoquer une perte de pression notable


61/134


61

entre le systme de production dair comprim et lesutilisations finales. Si lon veut maintenir en aval une pressionconstante donne, cette diffrence de pression va ncessiter une

lvation de la pression de refoulement des compresseurs et,par suite, un accroissement de leur consommation dnergiepouvant atteindre 1 % par 2 psi dlvation de pression.

Dans la conception des tuyauteries, on devra tenir compte desaspects suivants :

Les tuyauteries horizontales de distribution doivent

comporter une lgre pente vers le bas, ainsi que desdispositifs de drainage de lhumidit.

Dans la conception dun systme dair comprim, unebonne pratique consiste souvent augmenter de 30 %le dbit dair prvu (pour prendre en comptelaccroissement ultrieur ventuel du systme), et choisir un diamtre des tuyauteries entranant la chute

de pression la plus faible possible. Lorsque cest possible, une bonne pratique est

dinstaller un rseau de distribution en boucle afin depermettre lair de circuler en plusieurs directions,comme le montre la figure 17. Par rapport unetuyauterie simple de mme diamtre, une boucle detuyauteries simples est en mesure de rduire de 75 % la

diffrence de pression. Les boucles multiples peuventencore amliorer lcoulement de lair.


62/134


2

Pour minimiser les pertes dnergie dues la diffrence depression, et pour faciliter la stabilisation des pressions dair auxextrmits de tuyauteries, le systme de distribution devraittre dimensionn pour une pression diffrentielle ne dpassantpas 2 3 psi.

Choisir, pour les tuyauteries, un matriau faiblecoefficient de frottement, comme le cuivre oulaluminium extrud, entranant des pertes de pressionplus faibles.

Envisager lemploi de tuyauteries de plus granddiamtre afin de tirer profit dune pressiondiffrentielle plus faible.

Lorsque, pour un dbit donn, on double le diamtre dunetuyauterie, la chute de pression est en gnral gale un quartde celle de la tuyauterie de diamtre simple : on conomiseainsi 75 % dnergie.

La Figure 15 montre le rapport qui existe, pour un dbit dairdonn, entre la chute de pression par 1000 pieds (304 m) delongueur de tuyauterie, et diffrents diamtres de tuyauterie; ilest noter toutefois quune chute de pression suprieure 40 psi ne peut tre envisage en pratique.

Attention : le tableau de la Figure 15 ne doit pas tre employ des fins de conception.


63/134


63

Pieds cubesdair(pcnm) Diamtre de tuyauterie, en pouces1" 2" 3" 4" 6" 8" 10"

10 0,28

50 9,96 0,19

100 27,9 0,77

250 4,78 0,58

500 19,2 2,34 0,55

750 43,3 5,23 1,241 000 76,9 9,3 2,21

1 500 21,0 4,9 0,56

2 000 37,4 8,8 0,99

2 500 13,8 1,57 0,37

3 000 20,0 2,26 0,53

4 000 35,5 4,01 0,94 0,285 000 55,6 6,3 1,47 0,44

Figure 15 Chute thorique de pression due au frottementpar 1000 pieds de tuyauterie et une pression

manomtrique de 100 psig (avec la permission deCompressed Air Challenge)


64/134


Diamtre detuyauterie(pouces)Dbit quivalent(pcnm)

1 362 263

3 431

4 909

6 2 679

8 6 757

10 14 286Figure 16 Dbit dair approximatif (pcnm) par 1000 piedsde tuyauterie pour une chute de pression de 1 psi et pourdiffrents diamtres de tuyauterie (avec la permission de

Compressed Air Challenge)

4 Chaque chute de pression gale 2 psi et provoque par une

tuyauterie sous-dimensionne ou comportant des goulotsdtranglement, entrane une augmentation approximative de1 % de lnergie consomme.

Figure 17 Tuyauterie configure en boucle : trajets multiplesde fourniture dair


65/134


65

Pour minimiser les chutes de pression, on devra lorsque lasituation sy prte, employer des raccords dangle et raccords dejonction lisses et progressifs. Ce ne sera pas toujours possible

avec des raccords filets en fer noir, mais avec une planificationsoigne, le systme pourrait tre agenc de faon minimiserles changements de directions.

Les raccords, coudes et points de raccordements aux tuyau-teries de distribution provoquent des chutes de pression. LaFigure 18 donne des indications en ce qui concerne la chute de

pression approximative entrane par certains accessoires detuyauterie, exprime en termes de longueur quivalente detuyauterie rectiligne.

Attention : Le tableau de la Figure 18 est purement informatifet ne doit pas tre employ des fins de conception desystmes de tuyauteries.


66/134


6

Longueur quivalente de pertes par frottement par piedde tuyauterie rectiligne (pieds)Diamtre nominal de la tuyauterie (pouces)Accessoire deraccor-dement 0,50 0,75 1,00 1,50 2,00 3,00 4,00 6,00Coude 90o 1,5 2 2,5 4 5,7 7,9 12 18

Coude 45o 0,8 1,1 1,4 2,1 2,6 4 5,1 8

Robinet-vanne 0,3 0,4 0,6 1 1,5 3 4,5 6,5

T coulementdans le collecteur

1 1,4 1,7 2,7 4,3 6,2 8,3 12,5

T coulementdans lembranche-ment

4 5 6 8 12 16 22 32,7

Adaptateur mle/femelle

1 1,5 2 3,5 4,5 6,5 9 14

Figure 18 Longueurs quivalentes de pertes par frottementdes accessoires de tuyauterie courants

g. Rgulateurs de dbitCes dispositifs (parfois appels rgulateurs intermdiaires oudtendeurs) sont normalement installs prs du ct refoule-ment de la salle des compresseurs et ont pour rle de stabiliserla pression avec davantage de prcision que les dispositifs dergulation des compresseurs. Ils peuvent tre rgulation

pneumatique ou tre munis de dispositifs lectroniques dergulation proportionnelle intgrale (PID) trs prcis. De telsrobinets permettent datteindre une bien meilleure stabilit depression dans le systme ainsi quune meilleure efficacit due une pression moyenne plus faible dans linstallation.


67/134


Pour les demandes dair sans rgulation, la consommation dueaux fuites dair et aux utilisations finales de linstallation seradautant plus leve que le sera la pression moyenne dans le

systme. Ce dbit supplmentaire, appel demande artificielle,entrane une consommation dnergie plus leve descompresseurs.

67

Figure 19 Rgulateur de dbit

Dans les situations o une partie importante de la charge nefait lobjet daucune rgulation, des conomies de lordre de1 % pour chaque psi de pression rduit peuvent tre ralises silon parvient diminuer la pression. Ces conomies resteronttoutefois minimales dans les cas o la majorit des utilisationsfinales sont bien rgules.


68/134


8

Dans la rgulation de dbit, il convient de tenir compte desaspects suivants :

Les rgulateurs de dbit isolent les compresseurs des

rservoirs de stockage situs en aval. Il est importantde prvoir une capacit de stockage suffisante ctcompresseurs du systme de rgulation de dbit, souspeine de frquence plus leve des cycles descompresseurs et dune plus grande consommationdnergie de ceux-ci.

En faisant fonctionner le compresseur une pression

de refoulement plus leve que la normale du ctamont de rgulation du dbit, on cre une pertednergie. Toutefois, le fait de fonctionner avec unepression plus leve permet demmagasiner davantagedair, ce qui permet dviter de dmarrer uncompresseur supplmentaire lors des priodes depointe et de pnaliser la demande de pointe. On devra

tudier avec attention le cot en nergie quentraneune telle pratique.

h. Groupes de dtente pneumatiques

Groupe de dtente pneumatique. Dans les systmes daircomprim, la rgulation de pression peut se situer lemplace-

ment mme de lutilisation finale. Souvent, le rgulateur faitpartie dun ensemble appel groupe de dtente pneumatique(GDP). Un dispositif de lubrification est parfois install proximit dun point dutilisation finale pour lubrifier des outilsou autres machines pneumatiques. On peut combiner ledispositif de lubrification un filtre et un rgulateur depression pour former un GDP.


69/134


Figure 20 Groupe de dtente pneumatique (avec lapermission de Hyvair)

Avec lutilisation des GDP, il convient de tenir compte desaspects suivants :

69 Le filtre choisi devra tre dimensionn pour la

pression diffrentielle minimale et le dbit le pluslev alimentant lappareil. On consultera les courbesdu fabricant qui sont fournies sur dans la plupart desfiches techniques.

On devra employer des rgulateurs de prcision munide diaphragmes de grande dimension afin de rduirela chute de pression typique qui caractrise les

rgulateurs peu coteux. On consultera les courbes dufabricant pour dterminer les caractristiques depression des appareils.

Les rgulateurs ouverts au maximum (rgls poursuivre la pression du systme) provoquent desdiffrences de prssion durant les dbits de pointe.On devra envisager de dposer ces appareils pour

obtenir de meilleures pressions aux points desservis.


70/134


On devra maintenir remplis les dispositifs delubrification afin quils assurent une lubrificationadquate des outils raccords au systme daircomprim. Un outil pneumatique correctementlubrifi fonctionne mieux et consomme moins daircomprim.

i. Accessoires de raccordement

Les raccords et coupleurs pour tuyaux dair flexible doivent tredurables et tanches. Souvent, les colliers de serrage employssur les tuyaux dair sont achets bas prix et leur rendement sedtriore aprs une certaine priode de temps, comme lemontre la Figure 21.

0

Figure 21 Exemple de collier de serrage de tuyau flexibleprsentant des fuites


71/134


Les raccords rapides peuvent tre une cause importante dechutes de pression. Il arrive souvent que lair doive traverserplusieurs raccords pour alimenter lapplication finale, chaque

raccord provoquant jusqu 7 psi de baisse de pression parrapport son dbit nominal. Il nest pas rare de constater desdiffrences de pression allant jusqu 30 psi travers tuyauxflexibles et raccords. On y remdiera en utilisant des raccordset tuyaux surdimensionns qui donnent des diffrences depression minimales.

Il est possible damliorer les tuyaux flexibles en employant descolliers de serrage plus solides et des raccords connexion/dconnexion rapide tanches lair comme ceuxillustrs dans la Figure 22.

71

Figure 22 Tuyau dair flexible tanche lair


72/134


2


73/134


73

7 USAGES NORMAUX ET USAGESABUSIFS DE LAIR COMPRIM

Lair comprim est employ dans de nombreuses applicationsindustrielles (voir Figure 23). Le cot de production de laircomprim est souvent inconnu de ses utilisateurs, ce qui faitque cet air est habituellement employ de faon inefficace.

Pour bon nombre dapplications, dautres sources dnergie

peuvent savrer plus efficaces et moins nergivores. De faongnrale, moins de 10 % de lnergie consomme loriginepour la production de lair comprim est rellement transfor-me en travail utile par lapplication finale. Il serait bon derecenser les quipements en service dans votre installation et devous demander laquelle ou lesquelles de ces applicationsgagneraient tre transformes de faon utiliser une autre

source dnergie.

Usages courants de lair comprimAgitation des liquides Agitation des liquides Agitation des liquidesFreins air comprim Freins air comprim Freins air comprimEntranement de pistons air Entranement de pistons air Entranement de pistons airMlangeage Mlangeage Mlangeage

Embouteillage Embouteillage EmbouteillageSerrage Serrage SerrageNettoyage Nettoyage NettoyageRgulations et actionneurs Rgulations et actionneurs Rgulations et actionneursTransport pneumatique Transport pneumatique Transport pneumatique

Figure 23 Usages courants de lair comprim


74/134


4

a. Usages inappropris de lair comprim

Les usages inappropris ou abusifs de lair comprim se

dfinissent comme les applications qui pourraient fonctionnerdune faon plus conomique et plus efficace laide duneautre source dnergie que lair comprim.

Bien que constituant lune des sources les plus coteusesdnergie dans une installation, lair comprim est daccs facileet son adaptation une application est simple. Cest pourquoi

on lutilise couramment dans des applications pour lesquellesdautres technologies et sources nergtiques se rvleraientplus efficaces et plus conomiques.

Des exemples dusages inappropris courants de lair comprimsont prsents dans la Figure 24.


75/134


75

Usage inappropri delair comprim Description et exemple Solutions ventuellesquipements abandonns Lair comprim est toujours fourni des quipements

rests en place bien que ne fonctionnant plus. Installer des robinetsdisolement Dmonter les

quipements redondantsAspiration Dans les applications daspiration, lair comprim sert

provoquer lcoulement dun autre gaz avec laircomprim, comme par exemple des gaz de combustion.

Soufflante bassepression

Pulvrisation Dans la pulvrisation, on emploie lair comprim pourdisperser un liquide et le transformer en arosol.

Soufflante bassepression

Transport en phase dense Le transport en phase dense est utilis pour letransport discontinu des solides

Soufflantes basse ouhaute pression

Soufflage libre Soufflage lair comprim utilis avec un tube, unflexible ou une conduite, ouverts et sans rgulation dedbit, aux fins de refroidissement,SchageNettoyage

Brosses Balais Soufflantes Ventilateurs

lectriques Mlangeurs Ajutages

Dispositifs derefroidissement desquipements ou du

personnel

Les dispositifs de refroidissement du personnel basedair comprim peuvent tre dangereux (les particulesfines ou les tuyaux non scuriss risquent de frapper le

personnel)

Ventilateurs

quipement non rgul quipements dutilisation finale fonctionnant sansrgulateurs la pleine pression du systme.

Installer desrgulateurs de pression

Production de vide Lair comprim est parfois employ conjointementavec un venturi pour engendrer une pression ngative.

Pompe vide

Figure 24 Usages probablement inappropris de laircomprim


76/134


6


77/134

8 Ainsi, vous vous apprtez valuer un systme daircomprim ?

77

8 AINSI, VOUS VOUS APPRTEZ

VALUER UN SYSTME DAIRCOMPRIM ?

Lvaluation de votre systme dair comprim est la premiretape dans lamlioration de son rendement nergtique. Lesentreprises intresses valuer leur systme dair comprim

peuvent le faire en faisant appel leurs experts internes ouventuellement un consultant ou un entrepreneur habilit.Lvaluation initiale consiste en une srie de contrles prciscomplte par des vrifications ponctuelles continues. Ilconvient de procder de faon mthodique, cest--dire raliserune analyse de chacun des composants et de la faon dont ilsinteragissent.

Un spcialiste qualifi peut vous aider raliser lvaluation et formuler les recommandations visant lamlioration dusystme. Demandez votre entreprise dlectricit une liste desfirmes habilites et exprimentes de votre rgion. Nombre dedistributeurs dlectricit provinciaux et municipaux offrent desservices dassistance technique pour de telles valuations. Vouspourriez mme obtenir une aide financire auprs desgouvernements fdral et provinciaux, et des entreprisesdlectricit locales, pour couvrir une partie des cots delvaluation du systme et de la mise en uvre de mesuresdamlioration des immobilisations.

Une fois que les paramtres importants du fonctionnement dusystme dans son ensemble ont t mesurs et que vous avez


78/134

8 Ains

Compressed Air Ref Fra

Documents

Transcript of Compressed Air Ref Fra