FONCTIONNEMENT D’UN COMPRESSEUR

Etude bibliographique d’un compresseur

pour le machine frigorifique

Mention: Génie Mécanique et Industriel

Parcours: Génie Industriel

« Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du grade Licence en Génie

Mécanique et Industriel »

Présenté par : ANDRISOA Eddy Mariel

RAFANOMEZANTSOA Rodin

RAKOTONIAINA Avotra Nandrianina

Directeur du mémoire : Monsieur RANARIJAONA Jean Désiré, Enseignant chercheur

à l’ESPA

Soutenu le : 7 Juillet 2016

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

Mention: Génie Mécanique et Industriel

Parcours: Génie Industriel

« Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du grade Licence en Génie

Mécanique et Industriel »

Présenté par : ANDRISOA Eddy Mariel

RAFANOMEZANTSOA Rodin

RAKOTONIAINA Avotra Nandrianina

Directeur du mémoire : Monsieur RANARIJAONA Jean Désiré, Enseignant chercheur

à l’ESPA

Président du jury : Monsieur RAKOTOMANANA Charles Rodin, Chef de

département du Génie Mécanique et Industriel

Examiné par : Monsieur ANDRIAMANALINA William, Enseignant à l’ESPA

Monsieur RAVELOJAONA Johnson, Enseignant à l’ESPA

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

Etude bibliographique d’un compresseur

pour le machine frigorifique

2014-2015 i

GMI L3

REMERCIEMENTS

Tout d’abord, nous aimerions remercier le Seigneur tout puissant de nous avoir donné la

force et le courage de mener à bien la réalisation de ce mémoire.

En témoignage de notre gratitude, nous adressons nos vifs remerciements à l’endroit de :

Monsieur ANDRIANAHARISON Yvon, directeur de l’Ecole Supérieure

Polytechnique d’Antananarivo ;

Monsieur RAKOTOMANANA Charles Rodin, Chef de la mention Génie

Mécanique et Industriel, qui nous a accordé leur soutien malgré leurs nombreuses

obligations et d’avoir bien voulu présider les jury de ce mémoire.

Jamais ce travail sera terminé sans les aides précieuses de Mr RANARIJAONA

Jean Désiré; enseignant chercheur à l’ESPA qui a encadré notre travail et m’ont fait

partager son savoir. Merci pour sa disponibilité, sa patience et ses conseils.

A tous les membres des jury pour leurs disponibilités et humilités d’avoir accepté

de participer à cette soutenance, notamment :

Monsieur ANDRIAMANALINA William, Enseignant à

l’ESPA

Monsieur RAVELOJAONA Johnson, Enseignant à l’ESPA

Tous les enseignants de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, qui

nous ont formés durant notre formation.

A notre famille pour leur soutien moral et financier tout au long de nos

formations.

Nous tenons de même à remercier toutes les personnes physiques ou morales, qui ont

contribué de loin ou de près à la rédaction de ce mémoire.

GMI L3

TABLE DES MATIERES

REMERCIEMENTS ................................................................................................................... i

LISTE DES ABREVIATIONS .................................................................................................. ii

LISTE DES FIGURES .............................................................................................................. iii

LISTE DES TABLEAUX ......................................................................................................... iv

INTRODUCTION ...................................................................................................................... 1

Chapitre I : Notion du froid ........................................................................................................ 2

I.1 : Enoncé des principes de la thermodynamique ................................................................ 2

I.1.1 : Premier principe de la thermodynamique ................................................................. 2

I.1.2 : Second principe de la thermodynamique.................................................................. 2

I.2 : Cycle frigorifique : .......................................................................................................... 3

I.2.1 : Cycle frigorifique de base : ...................................................................................... 3

I.2.2 : Cycle de Rankine ...................................................................................................... 5

Chapitre II : Description d’une machine frigorifique ................................................................. 6

II.1 : Rôles des éléments constitutifs d’une machine frigorifique .......................................... 6

II.1.1 : Organes principaux ................................................................................................. 6

a) Compresseur ......................................................................................................... 6

b) Condenseur ........................................................................................................... 6

c) Détendeur ............................................................................................................. 7

d) Evaporateur .......................................................................................................... 8

II.1.2 Appareillages annexes ............................................................................................... 8

a) Réservoir de liquide ............................................................................................. 8

b) Séparateur de liquide ............................................................................................ 9

c) Les ventilateurs .................................................................................................... 9

d) Filtres .................................................................................................................. 10

e) Déshydrateur ...................................................................................................... 10

f) Voyants de liquide .............................................................................................. 11

g) Eliminateur de vibration ..................................................................................... 12

h) Silencieux de refoulement .................................................................................. 12

i) Tuyauterie .............................................................................................................. 13

j) Les thermostats ...................................................................................................... 13

II.2 : Position des éléments constitutifs d’une machine frigorifique .................................... 14

Chapitre III : Fluides frigorigènes ............................................................................................ 16

GMI L3

III.1 : Les différents fluides frigorigènes .............................................................................. 16

a) Les hydrocarbures halogènes ..................................................................................... 16

b) Les fluides naturels .................................................................................................... 16

Chapitre IV : MECANISME D’UN COMPRESSEUR FRIGORIFIQUE .............................. 19

IV-1 : Définition ................................................................................................................... 19

IV-2 : Catégorie d’un compresseur ...................................................................................... 20

IV-2-1: Le compresseur volumétrique ou alternatif à piston ............................................ 20

a) Les compresseurs alternatifs (à piston ou à membrane)................................... 20

b) Les compresseurs rotatifs ................................................................................... 21

c) Les compresseurs à vis ....................................................................................... 21

IV-2-2 : Le compresseur centrifuge ou turbocompresseur ............................................... 23

a) Les compresseurs hermétiques ........................................................................... 23

b) Les compresseurs semi-hermétiques .................................................................. 24

c) Les compresseurs ouverts ................................................................................... 25

IV-3 : Rôle du compresseur .................................................................................................. 25

IV-3-1 : Rôle du compresseur volumétrique .................................................................... 26

IV-3-2 : Rôle du compresseur centrifuge ou turbocompresseur ....................................... 26

IV-3-3 : Mode d’emploi d’un compresseur ...................................................................... 27

a) Le compresseur volumétrique ............................................................................ 27

b) Le compresseur centrifuge ................................................................................. 28

IV-4 : Recommandation pour les compresseurs ................................................................... 29

IV-5 : compresseur à piston à un étage ................................................................................. 30

IV-5-1 : Description .......................................................................................................... 30

IV-5-2: Fonctionnement .................................................................................................... 31

IV-5-3 : Cycles de compression ........................................................................................ 32

a) Le cycle théorique .............................................................................................. 32

b) Cycle idéal .......................................................................................................... 33

c) Le cycle réel ....................................................................................................... 34

IV-7 : Entretien du compresseur frigorifique ....................................................................... 34

Chapitre V : Le compresseur à air comprimé .......................................................................... 38

V-1 : Définition .................................................................................................................... 38

V-2 : Comparaison ................................................................................................................ 38

V-3 : Caractéristique ............................................................................................................. 38

GMI L3

V-4 : Fonctionnement de compresseur d’air comprimé ....................................................... 39

V-5 : Accessoires .................................................................................................................. 41

V-5-1 : Réservoir .............................................................................................................. 41

V-5-2 : Filtration ............................................................................................................... 41

V-5-3 : Soupape de sécurité .............................................................................................. 43

V-5-4 : Clapet anti-retour et le manomètre ....................................................................... 44

V-5-5 : Moteur .................................................................................................................. 44

V-5-6 : Rampe de changement.......................................................................................... 45

V-6 : Caractéristiques ........................................................................................................... 45

V-7: Critère de choix de compresseur d’air .......................................................................... 45

V-8 : Entretien du compresseur ............................................................................................ 46

V-9: Consignes de gonflage (à afficher près de la rampe) ................................................... 46

Chapitre VI : Réparation du compresseur ................................................................................ 47

Chapitre VII : Destruction de la couche d’ozone ..................................................................... 52

Chapitre VIII : Réchauffement planétaire ................................................................................ 54

Chapitre IX : Caractéristiques des impacts environnementaux ............................................... 55

IX-1 : PAES .......................................................................................................................... 55

IX-2 : Le PAO ...................................................................................................................... 55

IX-3 : Le PRG ....................................................................................................................... 56

IX-4 : L’IRTE ....................................................................................................................... 56

ANNEXE 1 ................................................................................................................................. I

ANNEXE 2 .............................................................................................................................. II

ANNEXE 3 .............................................................................................................................. III

ANNEXES 4 ............................................................................................................................ IV

BIBLIOGRAPHIES .................................................................................................................. V

WEBOGRAPHIES ................................................................................................................... VI

ii

GMI L3

LISTE DES ABREVIATIONS

BP Basse Pression

CCNUCC Convection Cadre des Nations Unies sur les Changements Climatiques

CFC Chlorofluorocarbures

FF Fluides Frigorigènes

GES Gaz à Effet de Serre

GIEC Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat

HP Haute Pression

IRTE Impact de Réchauffement Totale Equivalent

IR Infrarouge

PAES Potentiel d’Action Global sur l’Effet de Serre

PAO Potentiel d’Action sur la couche d’Ozone

PRG Plan de Gestion de Réfrigérants ou en abrégé

PS Pression de Service

R Réfrigérant

SAO Substances Appauvrissant la couche d’Ozone

UV Ultra-violets

iii

GMI L3

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Principe de fonctionnement des réfrigérateurs .......................................................... 3

Figure 2 : Simplifié du cycle frigorifique ................................................................................... 3

Figure 3 : Diagramme enthalpique du cycle frigorifique ........................................................... 4

Figure 4 : Cycle de Rankine inversé .......................................................................................... 5

Figure 5 : Compresseur .............................................................................................................. 6

Figure 6 : Condenseur ................................................................................................................ 7

Figure 7 : Détendeur thermostatique .......................................................................................... 7

Figure 8 : Evaporateur ................................................................................................................ 8

Figure 9 : Réservoir de liquide ................................................................................................... 8

Figure 10 : Séparateur d’huile .................................................................................................... 9

Figure 11 : Ventilateur ............................................................................................................. 10

Figure 12 : Filtre ....................................................................................................................... 10

Figure 13 : Déshydrateur .......................................................................................................... 11

Figure 14 : Voyants de liquide ................................................................................................. 11

Figure 15 : Eliminateur de vibration ........................................................................................ 12

Figure 16 : Silencieux de refoulement ..................................................................................... 12

Figure 17 : Tuyauterie .............................................................................................................. 13

Figure 18 : Le thermostat ......................................................................................................... 13

Figure 19 : Circuit frigorifique ................................................................................................. 14

Figure 20 : Schéma de fonctionnement du compresseur .......................................................... 19

Figure 21 : Principe de fonctionnement du compresseur ......................................................... 19

Figure 22 : Schéma du compresseur alternatif ......................................................................... 20

Figure 23 : Schéma du compresseur rotatif .............................................................................. 21

Figure 25 : Schéma du compresseur à vis ................................................................................ 22

Figure 26 : Compresseur hermétique ....................................................................................... 24

Figure 27 : Compresseur semi hermétique ............................................................................... 24

Figure 28 : Compresseur ouvert ............................................................................................... 25

Figure 29 : Compresseur volumétrique .................................................................................... 26

Figure 30 : Compresseur volumétrique système à piston ........................................................ 26

Figure 31 : Compresseur centrifuge ......................................................................................... 27

Figure 32 : Fonctionnement du compresseur à piston à un étage ............................................ 31

Figure33 : Cycle de compression ............................................................................................. 33

Figure34 : Culasse ou boite à clapet ......................................................................................... 33

Figure 35 : Circuit d’un compresseur à air comprimé.............................................................. 39

Figure 36 : Fonctionnement d’air comprimé ............................................................................ 40

Figure 37 : Montée en pression d’air comprimé ...................................................................... 40

Figure 38 : Pré-filtre d’aspiration ............................................................................................. 41

Figure 39 : Séparateur d’eau et d’huile .................................................................................... 42

Figure 40: Cartouche filtrante .................................................................................................. 43

Figure 41 : Soupape de sécurité ............................................................................................... 44

iv

GMI L3

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Caractéristiques des compresseurs volumétriques ................................................ 23

Tableau 2 : Mode d’emploi d’un compresseur volumétrique .................................................. 28

Tableau 3 : Mode d’emploi d’un turbocompresseur ................................................................ 29

Tableau 4 : Caractéristiques d’un compresseur à air ................................................................ 45

Tableau 5 : Différentes pannes d’un compresseur ................................................................... 51

Tableau 6 : Valeurs de PAES100 de quelques fluides frigorigènes. .......................................... 55

Tableau 7 : Valeurs de PAO de quelques fluides frigorigènes ................................................ 56

2014-2015 1

GMI L3

INTRODUCTION

Le compresseur dans une installation frigorifique est l’organe le plus compliqué et le

plus délicat. Ses organes sont sans cesse en mouvement et ont pour rôle, d’augmenter la

pression et de faire circuler le fluide, dans une installation frigorifique.

L'air comprimé représente aujourd'hui 10% de l'énergie globale utilisée dans le monde

industriel. Les circuits d'air comprimé permettent d'alimenter des outils et des automatismes,

avec certains avantages : transport facile dans les conduites ; faible coût des composants ; pas

de pollution et plus sécurisant que l’emploi de l’électricité.

Cependant, le problème c’est que certains utilisateurs ne connait pas comment

fonctionne leur compresseur afin de détecter les pannes en cas de défaillance de la machine et

d’assurer leur maintenance. Ce qui nous conduit à l’étude du présent mémoire intitulé : « étude

bibliographique d’un compresseur »

Le but est de faire connaitre aux utilisateurs le fonctionnent du compresseur afin de bien

maitriser leur utilisations et d’assurer leur maintenance.

Ce travail comporte trois parties, pour cela nous allons voir en premier lieu la généralité

qui consiste sur la notion du froid, description d’une machine frigorifique et les fluides

frigorigènes. En second partie le fonctionnement d’un compresseur en incluant sur le

compresseur frigorifique et le compresseur à air comprimé. Finalement l’impact

environnemental, qui consacre à la destruction de la couche d’ozone, réchauffement planétaire

et les caractéristiques de l’impact environnementaux.

PARTIE I : GENERALITES

2014-2015 2

GENERALITES

GMI L3

Chapitre I : Notion du froid

La notion du froid est basée sur l’étude thermodynamique.

I.1 : Enoncé des principes de la thermodynamique

I.1.1 : Premier principe de la thermodynamique

La première loi de la thermodynamique consiste à conserver l’énergie. Elle stipule qu’il y

a conservation d’énergie dans une transformation fermée, et ceci que la transformation soit

réversible ou non.

Enoncé du premier principe

[1] Le premier principe postule que la variation de l’énergie interne du système

thermodynamique fermé entre deux états d’équilibre, l’état initial et l’état final, est égale à la

somme des travaux des forces extérieures appliquées et des quantités des chaleurs reçus du

milieu extérieur.

Elle s’écrit sous la forme suivante :

𝑼𝟐 − 𝑼𝟏 = 𝑾𝟏→𝟐 + 𝑸𝟏→𝟐

Si W>0 et Q<0, c’est le milieu extérieur qui fournit le travail et qui reçoit la chaleur

Si W<0 et Q>0, c’est le milieu extérieur qui reçoit du travail et qui fournit la chaleur

Le premier principe s’écrit : 𝐖 + 𝐐𝟏 + 𝐐𝟐 = 𝟎

I.1.2 : Second principe de la thermodynamique

Le second principe est un principe d’évolution. Elle complète le premier principe qui est

quantitatif tandis que le deuxième est qualitatif. Il existe une variable extensive d’un système

thermodynamique appelée entropie S. Elle dépend de l’état initial et de l’état final.

𝒅𝑺 =𝒅𝑸

𝑻

𝒅𝑾 = −𝑷𝒅𝑽

𝒅𝑸 = 𝒏𝑪𝒗𝒅𝑻 + 𝒍𝒅𝑽

𝒅𝑸 = 𝒏𝑪𝒑𝒅𝑻 + 𝒉𝒅𝑷

2014-2015 3

GENERALITES

GMI L3

Figure 1 : Principe de fonctionnement des réfrigérateurs

I.2 : Cycle frigorifique :

I.2.1 : Cycle frigorifique de base :

Le cycle frigorifique d’une machine frigorifique est représenté dans le diagramme

thermodynamique dit « des frigoristes » appelé diagramme enthalpique.

Figure 2 : Simplifié du cycle frigorifique

2014-2015 4

GENERALITES

GMI L3

Suivant le schéma de la machine frigorifique de la figure 1, le fluide frigorigène circulant dans

le circuit, suit les évolutions suivantes :

1→2: compression isentrope des vapeurs du FF qui passent d’un niveau de BP à un niveau de

HP

2→3: désurchauffe des vapeurs de la FF HP

3→4: condensation isobare des vapeurs de FF HP qui devient du FF liquide HP

4→5: sous refroidissement de la FF liquide HP

5→6: détente isenthalpe de la FF liquide HP qui devient un mélange de liquide BP et d’une

faible quantité de vapeurs BP

6→7: évaporation isobare de la FF liquide BP qui devient des vapeurs de FF BP

7→1: surchauffe des vapeurs de FF BP

Les différentes évolutions du FF de la machine frigorifique sont représentées sur le diagramme

de Mollier :

Figure 3 : Diagramme enthalpique du cycle frigorifique

2014-2015 5

GENERALITES

GMI L3

I.2.2 : Cycle de Rankine

[2] Le cycle de Rankine inverse ou cycle de Perkins-Evans est un cycle thermodynamique

utilisant de la vapeur d’eau comme fluide thermodynamique. Nous avons alors un cycle à

compression de vapeur.

Les différentes transformations du fluide sont les suivantes :

1→2 : compression du fluide

2→3 : refroidissement du fluide

3→4 : condensation du fluide

4→ 5 : détente du fluide

5→1 : évaporation du fluide

Les différents processus d’évolution du fluide sont représentés dans le diagramme entropique

suivant :

Figure 4 : Cycle de Rankine inversé

2014-2015 6

GENERALITES

GMI L3

Chapitre II : Description d’une machine frigorifique

Une machine frigorifique est composée généralement de quatre éléments principaux : le

compresseur, le condenseur, le détendeur et enfin l’évaporateur.

II.1 : Rôles des éléments constitutifs d’une machine frigorifique

Une machine frigorifique est constituée des organes principaux et des appareillages annexes.

II.1.1 : Organes principaux

a) Compresseur

Le compresseur est une pièce principale d’une machine frigorifique. Il aspire le

fluide frigorigène gazeux à basse pression, le comprime à un niveau plus haut de pression.

Le moteur électrique tourne à une vitesse élevée alors il est nécessaire de lubrifier les parties

mécaniques, en mouvement, avec l’huile stocké dans le carter.

Figure 5 : Compresseur

b) Condenseur

Le condenseur est un échangeur de chaleur qui va permettre l’évacuation de la chaleur

contenue dans le fluide frigorigène gazeux en le liquéfiant à la sortie. Le liquide est refroidit

par l’eau ou par l’air, selon le type du condenseur.

2014-2015 7

GENERALITES

GMI L3

Figure 6 : Condenseur

c) Détendeur

Dans l'ensemble du fonctionnement d'une machine frigorifique, le détendeur permet

de réduire la pression du fluide frigorigène liquide issu du condenseur avant son introduction

dans l’évaporateur dans le but de permettre sa vaporisation à basse température dans

l’évaporateur.

Figure 7 : Détendeur thermostatique

2014-2015 8

GENERALITES

GMI L3

d) Evaporateur

L’évaporateur est un échangeur de chaleur dans lequel le fluide frigorigène liquide

à bas niveau de température et de pression, va absorber la chaleur du milieu à refroidir à

pression constante devenant ainsi gazeux.

Figure 8 : Evaporateur

II.1.2 Appareillages annexes

a) Réservoir de liquide

Le réservoir de liquide est placé à la sortie du condenseur et sert à stocker le fluide

frigorigène liquide à la mise en arrêt de l’appareil ou lors des opérations de maintenance. Il

permet d'alimenter le détendeur en liquide de façon permanente à l'aide de son tube plongeur et

assure la régulation du système frigorifique lorsque les variations de charges thermiques

sont importantes.

Figure 9 : Réservoir de liquide

2014-2015 9

GENERALITES

GMI L3

b) Séparateur de liquide

L’huile, entraînée par le compresseur vers les autres organes de l’installation,

est non miscible avec le fluide frigorigène comme l’ammoniac R717. Le séparateur d’huile est

raccordé par une conduite d'entrée de fluide frigorigène qui est reliée au refoulement du

compresseur, par une sortie fluide frigorigène qui est reliée au condenseur et par une conduite

de retour d'huile qui regagne le carter du compresseur. Le séparateur permet d’empêcher la

circulation de l’huile dans le circuit frigorifique. Il piège l’huile et la renvoie au carter du

compresseur.

Figure 10 : Séparateur d’huile

c) Les ventilateurs

Dans les installations frigorifiques, les ventilateurs ont pour rôle d'assurer la circulation

d'air dans l'appareil. Elles aident l'air, au moyen du condensateur, à réguler la température,

améliorant ainsi la performance de refroidissement dans le frigo.

2014-2015 10

GENERALITES

GMI L3

Figure 11 : Ventilateur

d) Filtres

Les filtres servent à harponner les impuretés contenues dans le circuit frigorifique. On

distingue trois types de filtres : filtres à impuretés, filtre d’aspiration, filtre à huile.

Figure 12 : Filtre

e) Déshydrateur

Le déshydrateur, situé entre le réservoir de liquide et le voyant de liquide combiné avec

le filtre, est composé d'un mélange optimal de gel de silice, d'un tamis moléculaire et d'oxyde

2014-2015 11

GENERALITES

GMI L3

d'aluminium activé. Il maintient la teneur en eau du fluide frigorigène à un niveau acceptable

dans le circuit frigorifique et élimine les acides nuisibles.

Figure 13 : Déshydrateur

f) Voyants de liquide

On distingue, parmi les voyants, deux types: les voyants simples et les voyants

indicateurs d’humidité.

Le voyant simple est un organe placé juste avant le détendeur et après le filtre

déshydrateur qui permet de contrôler la présence éventuelle de bulles.

Le voyant indicateur d’humidité un voyant simple avec une double fonction, celle

de l’indication de l’état de saturation du circuit frigorifique à l’aide d’une couronne indicatrice

qui change de couleur en fonction du teneur en eau.

Figure 14 : Voyants de liquide

2014-2015 12

GENERALITES

GMI L3

g) Eliminateur de vibration

L’éliminateur de vibration se situe près de l’organe qui produit ces vibrations

autrement dit il est situé près du compresseur. Il permet de réduire les vibrations transmises au

circuit frigorifique par une machine en mouvement et d’absorber les tensions dues aux

dilatations et aux contractions des conduits.

Figure 15 : Eliminateur de vibration

h) Silencieux de refoulement

Le silencieux de refoulement est monté entre le compresseur et le condenseur juste

après l’éliminateur de vibrations s’il existe, qui a pour tâche de réduire les bruits causés par les

vibrations et la pulsation des vapeurs de fluide frigorigène dans la conduite de refoulement.

Figure 16 : Silencieux de refoulement

2014-2015 13

GENERALITES

GMI L3

i) Tuyauterie

La tuyauterie est un élément important d’installations frigorifiques. Une mauvaise

conception et une mauvaise exécution des conduites d’installations frigorifiques peuvent avoir

pour conséquence un fonctionnement défectueux, voire des endommagements au niveau de

l’installation frigorifique. Elle est actuellement réalisée en tube de cuivre, qui sert à transporter

l’huile dans les conduites d’agents réfrigérants.

Figure 17 : Tuyauterie

j) Les thermostats

Un thermostat est un organe de régulation de la température interne du réfrigérateur

capable de maintenir constante la température sous l’effet d’une détection de température.

Figure 18 : Le thermostat

2014-2015 14

GENERALITES

GMI L3

II.2 : Position des éléments constitutifs d’une machine frigorifique

Les éléments constitutifs d’une machine frigorifique sont placés selon leurs rôles et

utilités dans l’installation frigorifique.

Figure 19 : Circuit frigorifique

2014-2015 15

GENERALITES

GMI L3

: Zone à basse pression

: Zone à haute pression

1 :Compresseur

2 :Eliminateur de vibration

3 :Silencieux de refoulement

4 :Condenseur

5 :Réservoir de liquide

6 :Filtre déshydrateur

7 :Voyant de liquide

8 :Détendeur

9 :Evaporateur

10 :Thermostat

11 :Séparateur de liquide

2014-2015 16

GENERALITES

GMI L3

Chapitre III : Fluides frigorigènes

III.1 : Les différents fluides frigorigènes

Les fluides frigorigènes sont des substances ou des mélanges de substances utilisés dans les

circuits de systèmes frigorifiques. Ils sont toujours précèdes du préfixe « R » qui signifie

réfrigérant suivi de leur chiffre d’identification. Les fluides frigorigènes assurent le transfert de

chaleur dans un circuit frigorifique. On peut classer les FF sous deux catégories : les

hydrocarbures halogènes, et les fluides naturels.

a) Les hydrocarbures halogènes

Les CFC

Interdit dans l’installation nouvelle grâce à leurs nocivités à la couche d’ozone, les

installations existantes peuvent rester en service mais pas rechargées

Exemple de CFC : R11, R12, R13; R113, R114, R115.

Les HCFC

Grâce à leur participation à l’effet de serre, les HCFC sont interdits dans tout appareil

neuf, et les installations existantes peuvent rester en service et être recharger avec les fluides

recyclés.

Exemple de HCFC : R123, R124, R141b, R142b, R22,

Les HFC

Les HFC ne sont pas nocifs pour la couche d'ozone mais participent à l'effet de serre.

Donc seuls fluides autorisés à être utilisé dans les nouvelles installations

Exemple de HFC : R-134A, R-32, R-125, R-143A, R-404A, R-407C, R410A

b) Les fluides naturels

Les fluides naturels ont pour la plupart été remis en cause du fait de leur dangerosité :

toxicité ou inflammabilité. Ils ont peu ou pas d'impact sur l'effet de serre. Les fluides naturels

sont les suivants : le propane, l’ammoniac, le dioxyde de carbone.

Le propane

2014-2015 17

GENERALITES

GMI L3

Connu sous la désignation frigorifique R290, le propane est un très bon réfrigérant, fait

partie des gaz envisagés pour remplacer les HFC, mais à cause de son explosivité, il est

considéré comme dangereux.

L’ammoniac

L’ammoniac est un produit naturel, connu sous la désignation frigorifique R717, très

répandu dans la nature, nécessaire à la vie et sans influence sur la couche d’ozone, ni sur l’effet

de serre mais sa toxicité élevée rend son utilisation dangereuse.

Le dioxyde de carbone

Connu sous la désignation frigorifique R744, le 𝐶𝑂2 ne présente aucun potentiel

d'appauvrissement de la couche d'ozone et, s'il est mis en œuvre en tant que fluide frigorigène

dans des circuits fermés, son effet de serre direct est négligeable. Il est non inflammable,

chimiquement inactif et plus lourd que l'air avec une température critique relativement basse.

PARTIE II : FONCTIONNEMENT

D’UN COMPRESSEUR

19

FONCTIONNEMENT D’UN COMPRESSEUR GMI L3

Dans la vie quotidienne, on a plusieurs types de compresseur utilisé dans tous les

domaines de mécanique, thermique, électrique et automatisme mais ici, on consacre sur les

deux compresseurs qui sont : le compresseur pour l’appareil frigorifique et le compresseur à air

comprimé.

Chapitre IV : MECANISME D’UN COMPRESSEUR FRIGORIFIQUE

IV-1 : Définition

[3] Le compresseur est dit « cœur » du circuit frigorifique ; il aspire le fluide frigorigène

gazeux (sous une très basse température et basse pression) provenant de l’évaporateur, le

comprime (à haute température et haute pression) et puis le refoule vers le condenseur.

Figure 20 : Schéma de fonctionnement du compresseur

Figure 21 : Principe de fonctionnement du compresseur

20


IV-2 : Catégorie d’un compresseur

Suivant la technologie mise en œuvre et les puissances, on trouve les types suivants:

IV-2-1: Le compresseur volumétrique ou alternatif à piston

[4] Le fluide est comprimé par variation de volume d’une capacité dans laquelle il a été

préalablement aspiré.

La compression peut être réalisée :

a) Les compresseurs alternatifs (à piston ou à membrane)

Le compresseur à piston est l'un des tout premiers modèles de compresseurs, mais il

reste le plus polyvalent et offre toujours un excellent rendement. Le compresseur à piston

pousse un piston dans un cylindre au moyen d'une bielle et d'un vilebrequin. Si un seul côté du

piston est utilisé pour la compression, le compresseur est appelé compresseur à simple effet. Si

les deux côtés du piston (supérieur et inférieur) sont utilisés, le compresseur est alors un

compresseur à double effet.

La gamme de compresseurs à piston fonctionne à une puissance comprise entre 0,75

kW et 420 kW (de 1 CV à 563 CV) et délivre une pression nominale de 1,5 à 414 bars.

Figure 22 : Schéma du compresseur alternatif

21


b) Les compresseurs rotatifs

Par déplacement, à l’intérieur d’un corps cylindrique creux (stator), d’une masse

excentrée (rotor), agissant sur une spirale fixe.

Il est composé d’un piston cylindrique tournant, décentré sur son axe qui crée la

compression du fluide frigorigène. La chambre d’aspiration et la chambre de compression

sont séparées par une palette étanche.

Figure 23 : Schéma du compresseur rotatif

c) Les compresseurs à vis

Comporte deux vis qui permettent de comprimer l'air. C'est le modèle de compresseur

le plus utilisé de nos jours. Comme pour le compresseur à piston, on joue ici sur une diminution

du volume pour augmenter la pression.

Pour débits faibles à élevés et pression moyenne (5 à 13 Bar) de puissances supérieures à

10 chevaux (7,5 kW)

22


Figure 25 : Schéma du compresseur à vis

Caractéristiques des compresseurs volumétriques

Type de

machine

Conception et construction Conception et

construction

Compresseurs

mécaniques

alternatifs à

pistons

à simple ou

double effet

Ouverts Verticaux Compression

simple ou

étagée

à simple effet Hermétiques

accessibles

Verticaux Compression

simple ou

étagée

hermétiques Verticaux Compression

simple ou

étagée

Compresseurs

mécaniques

rotatifs

Rotatifs à

piston roulant

Ouverts Verticaux ou

horizontaux

Compression

simple

Rotatifs à

piston tournant

Hermétiques

accessibles

Verticaux ou

horizontaux

Compression

simple

23


hermétiques Verticaux ou

horizontaux

Compression

simple

Compresseurs

mécaniques à

vis

à vis


horizontaux

Compression

simple ou

étagée

Hermétiques

accessibles

Verticaux ou

horizontaux

Compression

simple ou

étagée

hermétiques Verticaux ou

horizontaux

Compression

simple ou

étagée

Compresseurs

mécaniques à

spirales

à spirales


horizontaux

Compression

simple

Hermétiques

accessibles

Verticaux ou

horizontaux

Compression

simple

Hermétiques Verticaux ou

horizontaux

Compression

simple

Tableau 1 : Caractéristiques des compresseurs volumétriques

IV-2-2 : Le compresseur centrifuge ou turbocompresseur

Les compresseurs centrifuges agissent principalement par accélération centrifuge d'un

flux de fluide, on les retrouve également dans les turbines à gaz, turboréacteurs,

turbocompresseurs.

a) Les compresseurs hermétiques

Le moteur électrique et le compresseur font partie de la même enveloppe. Il s’agit de

compresseurs de petite puissance déstinés aux applications domestiques ou commerciales

(vitrines de réfrigération,climatisseurs individuels,réfrigérateur ménager.)

https://fr.wikipedia.org/wiki/Compresseur_centrifuge

https://fr.wikipedia.org/wiki/Acc%C3%A9l%C3%A9ration_centrifuge

https://fr.wikipedia.org/wiki/Turbine_%C3%A0_gaz

https://fr.wikipedia.org/wiki/Turbor%C3%A9acteur

https://fr.wikipedia.org/wiki/Turbocompresseur

24


Figure 26 : Compresseur hermétique

b) Les compresseurs semi-hermétiques

Les compresseurs semi-hermétiques ont l'ensemble moteur-compresseur accouplé

directement à l’intérieur d’un corps en fonte usiné. L’accès aux différents organes est possible.

C'est le vilebrequin ou un excentrique qui actionne par rotation un piston avec l'aide d'un moteur

électrique. La descente du piston crée une dépression qui force l'ouverture du clapet

d'aspiration. Le gaz, en provenance de l'évaporateur, entre dans le cylindre, puis il est comprimé

par la remontée du piston et est refoulé quand le piston est au point haut, ouvrant le clapet de

refoulement. Ce type de compresseur peut avoir plusieurs cylindres.

Figure 27 : Compresseur semi hermétique

25


c) Les compresseurs ouverts

Le moteur et le compresseur sont deux entités indépendantes reliées entre elles par un

arbre d'accouplement ou une courroie. Cela permet le raccordement à un moteur électrique,

diesel ou à gaz.

L'accès aux différents éléments du compresseur est possible. Ce type de compresseur

est utilisé dans les installations de puissance frigorifique importante.

Suivant la technologie de compression, on distingue dans cette catégorie les

compresseurs à piston, à vis et centrifuges.

Figure 28 : Compresseur ouvert

IV-3 : Rôle du compresseur

Le compresseur dans une installation frigorifique a pour rôle d’augmenter la pression et

de faire circuler le fluide, dans une installation frigorifique. C’est un organe le plus compliqué

et le plus délicat. Ses organes sont sans cesse en mouvement.

26


IV-3-1 : Rôle du compresseur volumétrique

Les compresseurs volumétriques produisent une augmentation de pression du gaz aspiré

par une diminution de volume, soit par un système à pistons alternatifs (compresseurs à pistons)

ou rotatifs (compresseurs rotatifs et à palettes), soit par un système de spirales (spiro

compresseurs ou scroll systèmes), soit par un système à vis (compresseurs à vis).

Figure 29 : Compresseur volumétrique

Figure 30 : Compresseur volumétrique système à piston

IV-3-2 : Rôle du compresseur centrifuge ou turbocompresseur

Le compresseur centrifuge ou turbocompresseurs joue un rôle dans lesquels la

compression résulte de la force centrifuge obtenue par entraînement dynamique au moyen d’une

roue à aubes. Il agit principalement par accélération d'un flux de fluide, il n'est donc pas

27


particulièrement indiqué pour fournir une importante pression en sortie, sauf à multiplier les

étages de compression, comme dans les turbines à gaz et les turboréacteurs. Machine de très

forte puissance, et très fort débit, donc onéreuse.

Figure 31 : Compresseur centrifuge

IV-3-3 : Mode d’emploi d’un compresseur

a) Le compresseur volumétrique

Type Piston Rotatif Spirales Vis

Volume

balayée en

[m3/h]

Jusqu’à 1500

De 350 à 5600

Faible de 10 à

200

De 500 à 5000

Vitesse de

rotation en

[Tr /min]

Jusqu’à 1800

Jusqu’à 4000

Jusqu’à 10000

Jusqu’à 3000

Taux de

compression

2 à 10 5 à 6 Environ 5 20 à 30

28


Type Piston Rotatif Spirales Vis

Applications

Ménager

Commercial

Industriel

Commercial

Industriel

Commercial Industriel

Pression

1,5 à 414 bars

< 2 bar

8 à 10 bars

5 à 13 bars

Avantages Peu de sonore ; Moteur accessible en cas de panne

Inconvénients Vibrations ; Problème d’encombrement

Tableau 2 : Mode d’emploi d’un compresseur volumétrique

b) Le compresseur centrifuge

Type Volume balayée en

[m3/h]

Vitesse de rotation en

[Tr /min]

Application

Hermétique

0.6 à 95

3000

Froid ménager

Froid commercial

Climatisation

Semi-hermétique

3 à 1800

1500

Froid commercial

Semi –industriel

Ouvert

0.81 à 1700

500 à 1800

Froid commercial

Semi – industriel

Froid industriel

29


Avantages Il est peu encombrant ; Fiable ; Relativement accessible ; Peu

d’entretien

Inconvénients

Limité en puissance ; Moteur inaccessible en cas de panne ; Moteur

imposé par le fabricant

Tableau 3 : Mode d’emploi d’un turbocompresseur

IV-4 : Recommandation pour les compresseurs

Les recommandations pour les compresseurs sont basées sur les points suivants :

Pression :

Il faut déterminer l'utilisation nécessitant la pression la plus élevée.

Ne pas oublier de réguler la pression en fonction de chaque outil pneumatique car une pression

excessive l'endommagera.

Débit :

Déterminer le débit dont vous avez besoin n'est pas aisé. Il faut penser aujourd'hui mais

aussi prévoir l'avenir.

Le compresseur choisi doit avoir un débit réel au moins équivalent à votre

consommation maximale ou un débit réel égal à la consommation moyenne multipliée par 1,5.

Réservoir :

Choisir un réservoir de 500 [𝑙] maxi pour un compresseur dont le débit réel est inférieur

ou égal à 50[𝑚3/ℎ]. Pour un débit réel supérieur à 50[𝑚3/ℎ], on peut choisir un réservoir de

900 ou 1.000[𝑙].

Notons que : le réservoir ne génère pas d'air comprimé et n'augmente pas le débit du

compresseur !

Niveau sonore.

Un compresseur d'air est susceptible de travailler pendant de nombreuses heures à

proximité des différents postes de travail. La limite sonore réglementaire pour cet équipement

est officiellement fixée à 76 dB (A). Vous pouvez placer votre compresseur dans un local isolé.

30


Moteur électrique

Il existe des moteurs à démarrage direct ou à démarrage étoile-triangle.

- Le démarrage direct demande, durant quelques secondes, 6 fois l'intensité nominale du

moteur.

- Le démarrage étoile-triangle est progressif. Il demande, durant quelques secondes, 3 fois

l'intensité nominale du moteur au démarrage.

Compte tenu que 1 kW (moteur 400 V Tri), un moteur de 4 kW demandera au

démarrage :

- 22,8 A en étoile-triangle (1,9 A x 4 kW x 3)

- 45,6 A en direct (1,9 A x 4 kW x 6)

IV-5 : compresseur à piston à un étage

IV-5-1 : Description

(1) Le compresseur à un étage se compose :

d’un cylindre

d’un piston

d'un clapet d’aspiration

d'un clapet de refoulement

d'une bielle

d'un volant d'entraînement

Remarque :

o Le clapet et son siège constituent une soupape. Le clapet est la partie mobile, le siège la

partie fixe. Dans le langage courant, on utilise souvent le mot clapet au lieu de soupape

pour désigner l'ensemble (c'est l'inverse dans le langage automobile).

o Les soupapes sont contenues dans la culasse qu'on appelle plus généralement boîte à

clapets.

31


IV-5-2: Fonctionnement

Lorsque le volant tourne, entraîné lui-même par une machine électrique ou thermique,

le piston est animé d’un mouvement alternatif quasi sinusoïdal.

Lorsqu’il descend, la pression dans le cylindre diminue. Dès qu'elle est inférieure à celle

en amont du clapet d’aspiration, celui-ci s'ouvre, laissant l'air entrer à l'intérieur. (Aspiration)

Lorsqu’il monte, la pression dans le cylindre augmente. Dès qu'elle dépasse la pression

au-dessus du clapet de refoulement, celui-ci s’ouvre et laisse échapper l’air vers la sortie.

(Échappement)

Ici, les clapets sont actionnés par des différences de pression et non par un arbre à cames

comme dans les moteurs de voiture.

Figure 32 : Fonctionnement du compresseur à piston à un étage

En 1 : le piston amorce sa course descendante qui crée une dépression dans le cylindre

; la pression dans la conduite d’aspiration force le clapet d’aspiration à s’ouvrir. La pression

dans la conduite de refoulement maintient le clapet de refoulement fermé.

En 2 : le piston commence sa course ascendante de compression. La pression en montant

dans le cylindre fait fermer le clapet d’aspiration. Mais la pression dans le cylindre est encore

insuffisante pour permettre la levée du clapet de refoulement.

32


En 3 : la pression dans le cylindre a augmenté jusqu’à dépasser légèrement la haute

pression. Le clapet de refoulement se soulève et le gaz comprimé s’échappe dans la conduite

de refoulement.

En 4 : le piston finit sa course ascendante au point mort (haut du piston). On constate

qu’un espace mort ou nuisible rempli de vapeur HP reste entre le haut du piston et le bloc à

clapets.

Cet espace n’est jamais balayé par le piston.

En 5 : au cours de sa course descendante, le clapet d’aspiration ne s’ouvrira que lorsque

la pression dans le cylindre sera légèrement inférieure à celle existante dans la conduite

d’aspiration.

IV-5-3 : Cycles de compression

(2) Les cycles de compression représentés dans la figure suivante montrent l'évolution

de la pression en fonction des déplacements du piston.

a) Le cycle théorique

Compression : Le piston amorce son mouvement vers les clapets. L'air contenu dans le

cylindre est comprimé, sa pression et sa température augmentent. Cette phase correspond à l'arc

de courbe AB.

Refoulement

Au moment où la pression dans le cylindre atteint la pression P2, le clapet de refoulement

s'ouvre et l'air est évacué vers l’utilisation sous la pression P2, jusqu'au moment où le piston

atteint la fin de sa course. Cette phase est représentée par la droite BC. Nous supposons qu'en

fin de course le piston vient exactement toucher le bas de la culasse et donc qu'il n'y a plus d'air

dans le cylindre.

Aspiration

Le piston amorce son retour en s'éloignant des clapets. Comme, en théorie, il n'y a pas

d'air résiduel dans le cylindre, on a simultanément et instantanément : fermeture du clapet de

refoulement, chute de la pression de P2 à P1 et ouverture du clapet d'aspiration.

33


Cette phase est représentée par la droite CD. Ceci fait, de D en A, c'est-à-dire pendant

la totalité de la course du piston, l'air pénètre dans le cylindre. Arrivé en A, le piston amorce

son mouvement de retour, le clapet d'aspiration se ferme et un nouveau cycle commence.

Figure 33 : Cycle de compression

Figure 34 : Culasse ou boite à clapet

b) Cycle idéal

En fait : les clapets présentent une certaine résistance à l'ouverture, due aux ressorts de

rappels dont ils sont munis. Leur ouverture ne s'effectue donc que lorsque la pression aval est

légèrement inférieure à la pression amont.

34


Pour la même raison, la fermeture se fait avec une légère avance. Il s'ensuit que la phase

d'aspiration "DA" s'effectue, pour une pression dans le cylindre légèrement inférieure à la

pression atmosphérique P1 et que la phase de refoulement BC s'effectue pour une pression dans

le cylindre légèrement supérieure à P2.

Par ailleurs, le passage de l'air à travers les clapets crée une légère perte de charge dont

l'effet s'ajoute au précédent.

De plus, contrairement à l'hypothèse précédente, il existe toujours un volume résiduel

appelé "espace mort" entre le piston et la culasse (la distance étant de 0,5 à 1mm). Pour que le

clapet d'aspiration s'ouvre, il faut que le piston redescende suffisamment de façon que la

pression à l'intérieur du cylindre tombe en dessous de la pression en amont.

c) Le cycle réel

Enfin l'inertie des clapets et l'inertie du gaz en mouvement provoquent des phénomènes

complexes qui font que les pressions ne peuvent varier brutalement et, que parfois, elles

oscillent avant de se stabiliser. Ceci a pour effet de déformer la courbe du cycle théorique.

IV-7 : Entretien du compresseur frigorifique

(3) Il est recommandé d'instaurer et de tenir régulièrement un cahier d'utilisation et

d'entretien. Les vidanges d'huile doivent être effectuées selon les périodicités indiquées dans le

manuel d'utilisation fourni par le constructeur. Même si le nombre d'heures de Fonctionnement

n'est pas atteint pour la vidange suivante, il convient d'effectuer au moins une vidange par an.

Les autres travaux d'entretien ou contrôles périodiques sont également indiqués dans le manuel

technique, et doivent être respectés scrupuleusement.

Si le compresseur est entraîné par un moteur électrique, et avant toute intervention,

il convient de couper l'alimentation électrique et de dépressuriser tous les circuits,

pneumatique

36


concernés, afin qu'aucune fausse manœuvre ne puisse être commise par quelqu'un ignorant

votre intervention en cours.

Il faut également et systématiquement couper l'alimentation avant d'intervenir sur

l'armoire électrique (interrupteur marche/arrêt, temporisation du démarrage, compteur horaire,

minuterie des purges, interrupteur automatique des sécurités, etc...).

On peut se rendre compte avec les températures (après les refroidisseurs) si les clapets

fonctionnent normalement : = + 10°C par rapport à la température ambiante. La formation de

calamine se matérialise par des dépôts qui alourdissent les clapets, perturbant leur bon

fonctionnement. Ceci entraîne la création de "points chauds" avec risques d'explosion au-delà

de 450°C.

Les clapets doivent être nettoyés sans outils pouvant les "marquer", avec une brosse

douce. Si le siège du clapet présente des rayures, il est possible de roder le siège (attention à la

nature du métal et à sa dureté). Il est toutefois préférable de changer l'ensemble "clapet

d'aspiration" et "clapet de refoulement", se présentant le plus souvent en lamelles métalliques

s'ouvrant et se refermant par l'écoulement du fluide [remplacement par paire). En plus du sens

de montage lié à l'écoulement du fluide, le clapet de refoulement démonté se distingue souvent

du clapet d'aspiration démonté par les traces de "chauffe" du métal.

Si une soupape de sécurité inter-étages se déclenche, cela indique que cette pression

intermédiaire est trop élevée, provenant généralement d'un mauvais fonctionnement du clapet

d'aspiration de l'étage suivant mais quelquefois aussi du clapet de refoulement de l'étage suivant

A chaque démontage des filtres, il convient de les nettoyer avec un chiffon propre et de

surveiller une éventuelle corrosion interne. Il faut également lubrifier leur joint torique

d'étanchéité ainsi que les filetages. Le repérage des fuites, sur une installation sous pression, se

fait en badigeonnant de l'eau savonneuse avec un pinceau. Il est évident qu'il ne faut jamais

serrer ou desserrer une pièce à l'origine d'une fuite lorsque l'installation est encore sous pression.

De même, il ne faut jamais ressouder ou braser les circuits conduisant la pression, pour

les raisons que vous imaginez. Le serrage des vis de culasse doit s'effectuer en diagonale à la

clé dynamométrique, en respectant les couples indiqués par le constructeur. Après, des travaux

d'entretien, il est utile de vérifier le compresseur en le tournant à la main par le volant.

37


Si le compresseur est équipé d'une pompe à huile, après un démontage, il est nécessaire

de purger le circuit d'huile afin d'éliminer les bulles d'air. Le moteur d'entraînement s'entretient

de façon normale, en fonction de ses caractéristiques. Un contrôle régulier des courroies

d'entraînement et de ventilateur doit porter sur leur état, leur usure et leur tension. En cas de

périodes longues sans mise en service, il convient de laisser fermer tous les robinets de purge

et d'isolement, de laisser les cartouches dans les filtres, et de laisser dans le groupe-compresseur

(fixe) une pression de 20 à 40 bars, afin d'éviter que l’humidité extérieure ne pénètre dans le

circuit pneumatique

De plus, si le refroidissement est assuré par un circuit à eau, il faut se méfier des périodes

de gel si la température ambiante du local peut descendre au-dessous de + 3°C. Enfin, il ne faut

pas entreprendre soi-même des réparations sur l'embiellage et sur les paliers. Adressez-vous à

l'entreprise spécialisée compétente pour assurer le service après-vente, et agréée par le

constructeur.

2014-2015 38


Chapitre V : Le compresseur à air comprimé

V-1 : Définition

[5] L'air comprimé représente aujourd'hui 10% de l'énergie globale utilisée dans le monde

industriel. Pour produire de l'air comprimé, il existe deux types de compresseurs en fonction

des besoins. Ils utilisent de l'électricité. Ces compresseurs :

Compresseur à piston

Compresseur à vis

V-2 : Comparaison

Le compresseur à vis, comme son nom l’indique, comporte deux vis qui permettent de

comprimer l'air. Comme pour le compresseur à piston, on joue ici sur une diminution du volume

pour augmenter la pression. Mais contrairement aux pistons, dans les cylindres qui utilisent des

segments pour assurer l'étanchéité, il n'y a pas de frottement entre les vis mâle et femelle, c'est

le film d'huile qui assure l'étanchéité.

L'huile utilisée dans ces compresseurs est souvent refroidie. Car, contrairement aux

compresseurs à pistons, l'huile sert aussi à l'étanchéité des vis. Si l'huile est trop chaude, elle

n'est plus assez visqueuse pour garantir l'étanchéité.

Il existe aussi des compresseurs à vis dont la chambre de compression n'est pas lubrifiée.

Les vis, synchronisées, n'entrent pas en contact l'une avec l'autre. L'air comprimé produit est

alors totalement exempt d'huile.

V-3 : Caractéristique

De façon générale, tous secteurs d’activités confondus, l’air comprimé représente en

moyenne 10 à 15 % de la facture d’électricité des entreprises. La part de la consommation

d’énergie dans le budget global du fluide air comprimé varie de 60 à 90 % suivant l’utilisation

qui en est faite.

Le rendement d’une installation complète dépasse rarement 10 %. Ceci peut se traduire

par un prix du kWh « pneumatique » à 7 bars, de 10 à 20 fois plus élevé que le prix du kWh

électrique ou un coût d’utilisation compris généralement entre 0.6 centimes d’euros et 3

centimes d’euros le m3. La température de fonctionnement du compresseur varie de 22°C à

25°C.

2014-2015 39


Figure 35 : Circuit d’un compresseur à air comprimé

Les moteurs d’entraînement :

Moteurs électriques (220v ou 380v) utilisés principalement pour les stations de

gonflage fixes.

Moteurs thermiques (2T, sp95, GO) équipent les unités mobiles.

Le débit exprimé en m3/heure 6, 8, 12, 15, 24, 50 etc.

V-4 : Fonctionnement de compresseur d’air comprimé

[6] Contrairement aux solides et aux liquides, très peu compressibles, les gaz peuvent se

comprimer aisément.

Cette opération consiste à rapprocher les molécules pour en faire tenir un plus grand

nombre dans un même volume

En plongée, les compresseurs que nous utilisons compriment l’air pour l’amener

progressivement de la pression atmosphérique à la pression désirée : 176, 200, 230 ou

300 bars.

La compression se fait en plusieurs étapes (par étage), chaque étage étant constitué d’un

ensemble cylindre/piston :

2014-2015 40


Figure 36 : Fonctionnement d’air comprimé

Montée en pression :

Figure 37 : Montée en pression d’air comprimé

Le volume des différents cylindres diminuant à chaque étape (rapport de compression),

la montée en pression se fait du 1er au dernier étage jusqu’à la pression maximale prévue.

La montée à de telles pressions (200, 300 bars) ne peut s’effectuer que par étages

successifs, car les contraintes imposées en température et en efforts mécaniques ne peuvent être

supportées ni par les matériaux, ni par les huiles...

2014-2015 41


V-5 : Accessoires

V-5-1 : Réservoir

(6) La fonction du réservoir est d’accumuler et de garantir une plus grande stabilité de

pression de l’air. La capacité du réservoir doit être proportionnelle à l’installation d’utilisation.

Les caractéristiques du réservoir doivent respecter scrupuleusement les normes en vigueur en

la matière dans le pays d’utilisation. Contrôler soigneusement que les systèmes de sécurité du

réservoir sont activés et qu’ils fonctionnent

V-5-2 : Filtration

L’air en phase de compression contient :

de l’eau, en provenance de l’air ambiant aspiré

de l’huile, issue du système de lubrification.

Les différents systèmes de filtration :

Pré-filtre d’aspiration : placé en amont du 1er étage, sert à filtrer l’air aspiré à

l’extérieur

Figure 38 : Pré-filtre d’aspiration

Entre chaque cylindre, les vapeurs d’eau et d’huile produites par le compresseur sont

éliminées par un filtre appelé le séparateur d’eau et d’huile (ou décanteur) :

le décanteur fonctionne comme une tuyère et filtre les particules d’eau et d’huile

présentes dans l’air;

2014-2015 42


le résidu de cette filtration appelé « condensat » (liquide blanchâtre) est évacué du

séparateur par une purge (manuelle ou automatique)

Figure 39 : Séparateur d’eau et d’huile

Poussières, pollens, bactéries, particules d’huile, humidité, gaz nocifs (CO2, CO…) sont

autant d’éléments pouvant contaminer l’air comprimé, il faut une cartouche filtrante, après la

sortie du dernier étage, comprenant les éléments suivants :

séchage de l’air : tamis moléculaire;

absorptions vapeurs d’huile et odeurs : charbon activé

rétention poussières et séparation des couches : du feutre;

pièges à CO et CO2 sur certains modèles : hopcalite.

2014-2015 43


Figure 40: Cartouche filtrante

V-5-3 : Soupape de sécurité

Des soupapes de sécurité sont interposées entre chaque étage du compresseur pour éviter

toute montée excessive en cas de dysfonctionnement des clapets d’admission ou de

refoulement.

Le principe est simple : Un clapet est maintenu sur son siège par un ressort taré à une

force légèrement supérieure à la pression maximale attendue et si cette pression est dépassée,

le clapet se soulève et l’air s’échappe.

2014-2015 44


Figure 41 : Soupape de sécurité

V-5-4 : Clapet anti-retour et le manomètre

En fin de compression, des clapets anti-retour (ou non-retour) empêchent que l’air

provenant des bouteilles chargées ne soit refoulé dans le compresseur

le contrôle des pressions de refoulement (inter-étage) est effectué par des manomètres

qui équipent parfois chaque étage de compression;

Il existe même des manomètres pour surveiller les pressions d’huile aux points

importants du circuit.

V-5-5 : Moteur

Un compresseur peut être entraîné :

par un moteur électrique (monophasé ou triphasé),

par un moteur thermique (essence ou diesel)

La principale caractéristique d’un moteur est sa puissance, l’unité normalisée est le Watt,

on utilise souvent le KiloWatt (kW) et parfois encore le Cheval Vapeur (CV); la relation entre

ces unités est simple, 1 CV = 736 watts.

-pour donner une idée, il faut un moteur d’environ 1 cv pour comprimer en une heure 2

𝑚3d’air à 350 bars;

2014-2015 45


-dans les mêmes conditions il faut donc environ 20 CV ou 15 kW pour un compresseur

de 40 𝑚3 /heure.

V-5-6 : Rampe de changement

Des soupapes de sécurité sont obligatoires entre le dernier étage et la rampe de

chargement pour les groupes fixes, ou le flexible de chargement pour les groupes

portables

ces soupapes (couplées à un détendeur) doivent éviter de dépasser la pression de service

d’un compresseur pouvant être bien supérieure à celle des bouteilles (ex : 176 bars)

V-6 : Caractéristiques

PISTONS VIS

Air aspiré 100 l 100 l

Air comprimé produit 70 l 100 l

Période de repos Nécessaire (temps de repos : 40%) Pas nécessaire

Débit réel 42 l 100 l

Tableau 4 : Caractéristiques d’un compresseur à air

V-7: Critère de choix de compresseur d’air

o Pression

Il faut déterminer l'utilisation nécessitant la pression la plus élevée. Ne pas oublier de

réguler la pression en fonction de chaque outil pneumatique car une pression excessive

l'endommagera.

o Débit

Déterminer le débit dont vous avez besoin n'est pas aisé. Il faut penser à aujourd'hui

mais aussi prévoir l'avenir. Le compresseur choisi doit avoir un débit réel au moins équivalent

à votre consommation maximale ou un débit réel égal à la consommation moyenne multipliée

par 1,5.

o Réservoir

Choisir un réservoir de 500 l maxi pour un compresseur dont le débit réel est inférieur

ou égal à 50 m3/h. Pour un débit réel supérieur, on peut choisir un réservoir de 900 ou 1.000 l.

2014-2015 46


Notons que : le réservoir ne génère pas d'air comprimé et n'augmente pas le débit du

compresseur !

o Niveau sonore

Un compresseur d'air est susceptible de travailler pendant de nombreuses heures à

proximité des différents postes de travail. La limite sonore réglementaire pour cet équipement

est officiellement fixée à 76 dB (A). Vous pouvez placer votre compresseur dans un local isolé.

Vous pouvez aussi orienter votre choix vers un compresseur insonorisé (à pistons ou à vis).

V-8 : Entretien du compresseur

Vérifier les niveaux d’huile,

Réépreuve du filtre à charbon actif,

État des flexibles de chargement,

Fonctionnement de la soupape de sûreté.

Fonctionnement du manomètre de chargement,

Fonctionnement des purges de condensas,

Tenir à jour le cahier d’entretien (vidanges, changement des filtres résultats d’analyse

de l’air)

V-9: Consignes de gonflage (à afficher près de la rampe)

Vérifier le niveau d’huile avant le démarrage du compresseur.

Avant le raccordement de la bouteille, vérifier :

son état extérieur

date de dernière épreuve (< 2 ans)

Pression de service (PS)

Purger la robinetterie.

Raccorder la robinetterie à une rampe correspondant à sa PS.

Surveiller régulièrement le manomètre de la rampe.

Purger régulièrement les décanteurs et filtres (ou vérifier le bon fonctionnement des

purges automatiques).

Ne pas dépasser la pression de service.

2014-2015 47


Chapitre VI : Réparation du compresseur

Le fait d’effectuer la réparation nous expose à des sources de tension, d'air comprimé ou

à des pièces en mouvement. Des blessures pourraient ainsi survenir. Avant de faire toute

réparation, débranchez la source d'alimentation du compresseur et purgez tout l’air pressurisé

Les

différentes

pannes des

compres-

seurs

Causes

Actions préventives et

solutions

[7]

Démarrages

futiles du

compresseur

Compresseur trop puissant pour

la charge instantanée.

Régulateur de pression

d'évaporation réglé pour une

pression d'ouverture trop haute.

Pression de condensation trop

haute.

Défaut pressostat haute

pression.

Pressostat réglé pour une

pression d'ouverture trop basse.

Régulateur de pression avec un

pressostat

On établit une régulation de capacité et

installe un compresseur moins puissant

lorsque le compresseur est trop puissant.

En cas de problème de pressostat, il faut

installer un pressostat à haute pression à

réarmement manuel et régler

correctement avec un manomètre. Au

moment où la température est trop haute

dans la conduite de refoulement, on

remplace le clapet d’aspiration de

refoulement s’il fuit.

Les méthodes à suivre pour régler un

pressostat

Le réglage s'effectue en agissant sur

l'écrou A pour obtenir le point haut

(pression de déclenchement) et sur l'écrou

B pour régler le point bas (pression

d'enclenchement). Il faut visser l'écrou A

pour augmenter la valeur de la pression de

déclenchement (arrêt du compresseur) qui

se visualise sur le repère C.

2014-2015 48


Pressostat

Réglage d’un pressostat

Si le compresseur ne démarre pas :

- vérifier le branchement sur le secteur ;

Branchement d’un compresseur

-réarmer la protection thermique du

moteur

-vider le réservoir

-vérifier le bon fonctionnement

électromécanique du pressostat ;

- vérifier le bon état du fusible, la

fonctionnalité du transformateur, la

fonctionnalité de la bobine.

b) Compresseur trop froid

Ceci est dû par la migration de

réfrigérant liquide dans la conduite

d'aspiration et peut-être jusqu'au

Régler le détendeur à une surchauffe

plus basse

2014-2015 49


Variation

anormale de

la

température

du

compresseur

compresseur à cause du détendeur mal

réglé

c) Compresseur trop chaud

Les facteurs résultants de

l’échauffement du compresseur sont :

Compresseur et moteur

surchargé

L’évaporateur trop chargé

provoque une augmentation de la

pression d'aspiration.

Refroidissement du moteur et

des cylindres trop faible : grâce

à une manque de liquide et une

diminution de la charge de

l’évaporateur. Il y a aussi

l’élévation de la température

dans l'échangeur de chaleur ou

dans l'accumulateur d’aspiration

et la pression de condensation.

Réduire la charge de l'évaporateur ou

installer un compresseur plus puissant.

Chercher le défaut entre condenseur et

détendeur

a) Niveau d'huile trop haute dans le

carter

Vérifier d’abord qu’il n’y a pas trop

d’huile versée dans le compresseur.

1er cas : Le retour insuffisant de

l'huile de l'évaporateur à faible

charge entraine l’élévation de

charge

2ème cas : lors des arrêts ou les

démarrages, il y a une dilution

de réfrigérant dans l'huile carter

D’ abord, il suffit d’assurer que le

problème ne provient pas de la présence

de réfrigérant dans l'huile, ensuite purge

celle-ci jusqu'au niveau correct. Puis

vérifie la constitution de la conduite

d'aspiration remplacer les composants

usés.

Dans tous les cas : le dernier compresseur

qui démarre est le premier à manquer

d'huile. Il est nécessaire d’aligner les

compresseurs dans le même plan

2014-2015 50


Problème

d’huile dans

le carter

ou la température ambiante

devient trop basse.

b) Niveau d'huile trop bas dans le

carter

L’insuffisance d’huile abaisse le niveau

d’huile dans le carter car les conduites

d'aspiration verticales sont trop larges

ou le séparateur d’huile n’est pas

installé.

Séparateur d’huile

horizontal et d’installer un tuyau

d'égalisation plus large et un tuyau

d'égalisation de vapeur ,ainsi, de nettoyer

ou de remplacer le tuyau de retour d'huile,

le régulateur à flotteur ou le séparateur

d'huile complet.

[8]

Génération

de bruits ou

sifflement

Problème possible de la soupape

de sûreté.

Lorsque les pièces existantes dans le

compresseur sont mal serrées comme ;

les poulies, le volant-moteur, les vis de

montage et courroies ; le compresseur

fait des bruits de cliquetis. Outre, la

défectuosité de la soupape provoque

aussi des bruits.

Opérer la soupape de sûreté

manuellement en tirant sur l'anneau.

Si la soupape fuit toujours, remplacer-la.

Pour y remédier, il faut :

- vérifier le serrage de la boulonnerie

- faire la révision du groupe de pompage

- améliorer les points d’appui au sol

- rétablir la configuration d’origine en

appliquant des silencieux au compresseur

-retirer et nettoyer la soupape ou

remplacer-la

2014-2015 51


Soupape de retenue

défectueuse.

- resserrer les vis de fixation de la poulie,

du volant-moteur, de montage du

compresseur

Retirer et nettoyez la soupape ou

remplacer-la.

Arrêt du

compresseur

Fusibles d'entrée grillés ou dans le

circuit de commande

Thermofusible du disjoncteur

ouvert ou défectueux

Matériel de sécurité coupé, mal réglé

ou défectueux

grippage du compresseur

Chercher la cause. Faire réparer le défaut

et remplacer les fusibles.

Chercher le défaut, le corriger ou

remplacer le thermofusible.

Dans tous les cas, trouver la cause et

corriger le défaut avant de redémarrer

l'installation :

Voir dans le compresseur si le niveau

d'huile est trop bas dans le carter.

Vérifier si la pression de condensation

est trop élevée".

Voir sous "Pression d'aspiration trop

basse".

Chercher la cause du manque de débit

dans le circuit

de saumure et corriger le défaut.

Tableau 5 : Différentes pannes d’un compresseur

PARTIE III : IMPACTS

ENVIRONNEMENTAUX

IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX

2014-2015 52

IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX GMI L3

La destruction de l’environnement est due parfois par la fuite des FF au niveau de la tuyauterie. Les

FF sont libérés et ont des effets au niveau de l’atmosphère.

Les impacts environnementaux liés aux FF reposent sur deux phénomènes :

Destruction de la couche d’ozone

Réchauffement planétaire

Chapitre VII : Destruction de la couche d’ozone

L’ozone est une forme d’oxygène constituée de trois atomes au lieu de deux. C’est un gaz

instable et il est particulièrement vulnérable aux attaques des composés naturels contenant de

l’hydrogène, de l’azote et du chlore.

L’ozone situé dans la stratosphère (région située entre 11 et 48 km au-dessus de la surface

de la terre) est aussi indispensable à la vie que l’oxygène.

Il forme en effet un bouclier certes d’une extrême minceur mais d’une remarquable efficacité

car il parvient à filtrer la quasi-totalité de tous les rayons UV nuisibles du soleil.

La formation et la destruction de la couche d’ozone est un processus cyclique et naturel

suivant les réactions suivantes :

UV+O3→O2+O (destruction de la couche d’ozone)

O2+O→ O3 (formation de la couche d’ozone)

Cependant , cet équilibre est rompu par l’effet néfaste de certains fluides frigorigènes

qui rejetés dans l’atmosphère (molécules contenant du chlore) vont détruire les molécules

d’ozone et par conséquent endommagera la couche d’ozone avec comme conséquence une

augmentation des rayons UV arrivant à la surface de la Terre.

En effet, les UV agissent sur les molécules de certains fluides (principalement les CFC et

dans une moindre mesure les HCFC) pour libérer les atomes de chlore et ce sont ces

atomes qui vont réagir avec l’ozone pour la détruire suivant une réaction en chaîne :

Cas du CFC R12 (CF2 Cl2)

UV + CF2 Cl2→Cl + CF2Cl + O


2014-2015 53


Libération atome de chlore du CFC R12

Cl + O3→ ClO + O2

Réaction du chlore libéré avec l’Ozone : destruction Ozone

Cl + O→ Cl + O2

Il faut noter que les CFC ont une durée de vie importante dans l’atmosphère (un demi-siècle

en moyenne pour le R11, 102 ans en moyenne pour le R12, et 85 ans en moyenne pour le R113),

par conséquent une fois ces produits rejetés, ils influenceront le processus d’appauvrissement

de la couche d’ozone pendants maintes années à venir.

Les conséquences de la destruction de la couche d’ozone :

l’augmentation des cancers de la peau

l’augmentation des cas de cataractes et autres lésions oculaires

la diminution du système immunitaire

la baisse des rendements agricoles et la destruction des forêts

la détérioration de la vie maritime.


2014-2015 54


Chapitre VIII : Réchauffement planétaire

La température de la terre est maintenue par un équilibre entre l’effet réchauffant

émanant du rayonnement solaire venant de l’espace et l’effet refroidissant des rayons

infrarouges émis par la surface chaude de l’écorce terrestre et l’atmosphère qui remontent vers

l’espace.

une partie est absorbée par l’atmosphère

une partie est réfléchie par les nuages et le sol (tout particulièrement le désert et

la neige)

le reste est absorbée par la surface qui est réchauffée et qui à son tour réchauffe

l’atmosphère, la surface réchauffée et l’atmosphère de la terre émettent des IR de

grandes longueurs d’onde.

Les gaz présents dans l’atmosphère et qui absorbent une partie de ce rayonnement IR

sont appelés gaz à effet de serre. Il s’agit principalement du CO2, de la vapeur d’eau, du méthane

(CH4) et de l’oxyde nitreux ( N2O ) et des fluides frigorigènes rejetés dans l’atmosphère

(principalement les CFC).

Cependant, les activités humaines contribuent à une concentration importante de ces gaz

à effet de serre. Cette concentration des gaz à effet de serre va augmenter le pouvoir

d’absorption des rayonnements IR et par suite augmenter la température moyenne

autour de la surface de la planète : c’est le réchauffement de la planète.


2014-2015 55


Chapitre IX : Caractéristiques des impacts environnementaux

Dans le choix d’un fluide frigorigène, mis à part les caractéristiques thermodynamiques,

une attention particulière doit être portée sur son impact environnemental, mesuré par son

PAES, PRG, PAO et IRTE.

IX-1 : PAES

Pour caractériser l’effet des fluides frigorigènes sur le réchauffement de la planète, il a

été défini le PAES.

Etant donné la durée de vie du CO 2 qui est de l’ordre de 500 ans, il est défini plusieurs

PAES en fonction de la durée d’intégration en années (10, 20, 50, 100, 200, 500) mais en

pratique il est adopté le PAES pour une durée d’intégration de 100 ans : PAES100

Par conséquent le PAES100 du CO2 (dioxyde de carbone – R744) est de 1.

FF R11

R12

R22

R134a

R404A

R507

R600

R717

Famille CFC

CFC

HCFC

HFC

Zéotropique

Azéotropique

Hydrocarbure

Inorganique

PAES100 3500 7300 1500 1200 3260 3330 3 <1

Tableau 6 : Valeurs de PAES100 de quelques fluides frigorigènes.

Le GWP désigne la contribution directe des fluides frigorigènes au réchauffement

planétaire. Cette contribution représente le nombre de kilogrammes de rejetés des FF dans

l’atmosphère pour la production de chaque kilowattheure électrique consommé (kWh) pour

produire le froid.

IX-2 : Le PAO

(5) Il mesure la capacité relative d’une SAO comparativement à un composé de référence.

Il varie de 0 à 1.


2014-2015 56


FF R11 R12

R22

R134a

R404A

R507

R600

R717

Famille CFC

CFC

HCFC

HFC

Zéotropique

Azéotropique

Hydrocarbure

Inorganique

PAO 1 0.9 0.055 0 0 0 0 0

Tableau 7 : Valeurs de PAO de quelques fluides frigorigènes

IX-3 : Le PRG

Il représente le potentiel à provoquer directement l’effet de serre. Selon le GIEC, cet indice

est fondé sur les propriétés radiatives d’un mélange homogène de GES, qui sert à mesurer le

forçage radiatif d’une unité de masse d’un tel mélange dans l’atmosphère actuelle intégré pour

un horizon temporel, donné par rapport à celui du CO2. Le PRG représente l’effet combiné des

temps de séjour différents de ces gaz dans l’atmosphère et de leur pouvoir relatif d’absorption

du rayonnement infrarouge thermique. Le protocole de Kyoto de la CCNUCC est basé sur des

PRG à partir d’émissions d’impulsions sur une durée de 100 ans. Par exemple, 1kg d’un fluide

ayant un PRG de 150 aura le même effet que 150kg de CO2.

IX-4 : L’IRTE

Cet indice caractérise l’impact d’une installation frigorifique sur l’effet de serre : Impact

direct par l’émission de fluide frigorigène et impact indirect par la consommation d’électricité

(CO2 rejeté lors de la production d’électricité). Les SAO contiennent diverses combinaisons

d’éléments chimiques, à savoir le chlore, le fluor, le brome, le carbone et l’hydrogène et sont

souvent décrites par un terme général, les halocarbures.

Les composés qui ne contiennent que du chlore, du fluor et du carbone sont appelés CFC.

Les CFC, le tétrachlorure de carbone et le 1, 1,1-trichloroéthane sont d’importants gaz d’origine

anthropique appauvrissant la couche d’ozone ; ils ont été utilisés dans beaucoup de secteurs,

notamment la réfrigération, la climatisation, le gonflement de mousses, le nettoyage de

composantes électroniques et enfin comme solvants. Un autre groupe important d’halocarbures

d’origine anthropique est constitué par les halons qui contiennent du carbone, du brome, du

fluor et (dans certains cas) du chlore ; ils ont surtout été utilisés comme extincteurs d’incendie.

2014-2015 57

GMI L3

CONCLUSION

Pour optimiser la production du froid, le compresseur est l’un des appareils le plus

indispensable. Ainsi, ce présent mémoire nous fait connaitre l’importance du compresseur et

l’installation frigorifique. Dans le cas général la durée de vie du compresseur dépend de la durée

des autres appareils.

Ensuite, la pratique de ces opérations au niveau de l’installation exige beaucoup de

compétences et d’expériences alors, ce travail leur permet de connaître au moins les différentes

procédures à suivre lors de la maintenance de cet appareil. En effet, le choix du compresseur

est primordial selon le dimensionnement d’un cycle frigorifique et la capacité d’un air

comprimé.

Pour terminer, nous espérons que la connaissance de ce thème ne serait plus négligée

pour l’entretien d’une installation, de plus nos études nous permettent d’acquérir une bonne

connaissance d’un compresseur. Mais, une application pratique plus approfondie serait encore

nécessaire pour la bonne maitrise de cette technologie ; Et nous espérons, que notre étude sera

un outil significatif pour les futures recherches.

ANNEXES

2014-2015 I

GMI L3

ANNEXE 1

Les qualités des fluides frigorifiques

La qualité des FF se fait en fonction de ses propriétés thermodynamiques ainsi que ses

critères de sécurité.

Catégorie Nom Formule

Chimique

T normal

D’ébullition

T

critique

Classement

de sécurité

PAO PRG

R11 CCl3F 23.8 198 A1 1 4000

CFC R12 CCl2F2 -29.8 111.8 A1 0.9 8500

R115 CClF2CF3 -39.1 79.9 A1 0.4 9300

R22 CHClF2 -40.8 96.2 A1 1 1700

R123 CHF2CF3 27.9 183.7 B1 0.02 93

HCFC R141b CH3CCl2F 32.2 204.4 A2 0.1 630

R142b CCH3CClF2 -9.8 137.2 A2 0.066 2000

R32 CH2F2 -51.7 78.2 A2 0 650

HFC R125 CHF2FCF3 -48.1 66.3 A1 0 2800

R134a CH2FCF3 -26.1 101.1 A1 0 1300

R143a CH3CF3 -47.2 73.6 A2 0 3800

R29O CH3CH2CH3 -42.1 96.8 A3 0 <10

Fluides

naturels

R717 NH3 -33.3 133 B2 0 <1

R744 CO2 -78.4 31.1 A1 0 1

2014-2015 II

GMI L3

ANNEXE 2

2014-2015 III

GMI L3

ANNEXE 3

A. Les différents types de lubrifiants d’un compresseur

Huiles minérales

Huiles synthétiques :

Les huiles Alkyles Benzènes

Les huiles PAO

Les huiles PAC

Les huiles POE

B. Choix de lubrifiants

Huiles

Propriétés

Huile

minérale

Alkylbenzène

(AB)

Polyolsterols

(POE)

Polyvinyléther

(PVE)

Polyalkylèneglycol

(PAG)

Miscibilité aux

HFC

Non Non ++

++ +

Hygroscopique Non Non Oui Oui Oui

Viscosité + (+) ++ ++ +

Stabilité ++ ++ (acide) ++ ++ ++

Propriété

Diélectrique

+++ +++ + +(+)

+ : assez bonne ; ++ : bonne ; +(+) : intermédiaire ; +++ : très bonne

2014-2015 IV

GMI L3

ANNEXES 4

Les différents types de lubrification

Suivant les constructeurs et la technologie des compresseurs, il existe différents types de

lubrifications.

Lubrification par barbotage

Lubrification par pompe à huile

Lubrification par ΔP

2014-2015 V

GMI L3

BIBLIOGRAPHIES

[3] : BENOIT Maugis « Le compresseur » dossier climatisation, version 001-2014, Page 2,

3,4

[2] : Cristophe COQUELET, « Etude des fluides frigorigènes », mesures et modélisations,

2001 page 20

[4] : DESTOOP Thierry, « Compresseurs Volumétriques », Technique de l’Ingénieur, traité

Génie Mécanique en 1999, B 4 220-1

[7] : Joseph WYBRAN, « guide du monteur », Danfoss S.A, 11-2001, P18

[8] : Jackson, « Guide de l’utilisateur »,213 Industriel Drive, 2004, P87

[5] : L.CUVELIER « comprimer l’air : les compresseurs », Bac pro M.E.L, Source : « Le

guide des automatismes » pages 1, 2, 3

[6] : Laurent LEVEQUE, « COMPRESSEURS ET STATION DE GONFLAGE », Pompes

à bringuebale et à volant, équipements Denaugrouze, 1873 - Stage CAH CNRS – Septembre

2011 p14-21

[1] : P-Y.Lagrée, « Premier et second principes », cours MECAVENIR 2009, Page 8

2014-2015 VI

GMI L3

WEBOGRAPHIES

(1): www. medias. dunod.com

(2): www.condat. Fr / newsletters

(3): www.fredericlalanne.free.fr

(4):www.http://www.frigoristes.fr/static/telechargement/geothermie/11_ALi_TechnoCompres

seur.pdf

(5): www.unep.org/dtie

http://www.condat/

http://www.fredericlalanne.free.fr/

Monsieur ANDRISOA Eddy Mariel Tél : 0346804016

Monsieur RAFANOMEZANTSOA Rodin Tél : 0327483453

Monsieur RAKOTONIAINA Avotra Nandrianina Tél : 0332866181

Thème du mémoire

«Etude bibliographique d’un compresseur »

Nombre de pages : 57

Nombre de figures : 41

Nombre de tableaux : 07

RESUME

Le présent mémoire met en terme l’importance de fonctionnement de compresseur.

En effet, vue la description d’un compresseur, suivant les fonctionnements et la méthode

d’installation d’un compresseur, l’entretien et les caractéristiques avec leur différents pannes, il a

été proposé dans ce mémoire une méthodologie de mécanisme du compresseur à air comprimé

avec leurs accessoires.

ABSTRACT

The present memory is in term the importance of operation of compressor.

Indeed, view the description of compressor, according to the operation and the method of

installation of a compressor, maintenance and characteristic with their different fault, it was

offered in this memory a methodology of mechanism of the compressor air compressed with their

accessories.

Rubrique : Froid

Mots clés : Compresseur, fonctionnement, cycles, pannes

Directeur du mémoire : Monsieur RANARIJAONA Jean Désiré, Enseignant et Maître de

Conférences à l’ESPA

FONCTIONNEMENT D’UN COMPRESSEUR

Documents

Transcript of FONCTIONNEMENT D’UN COMPRESSEUR