Air comprimé et traitement des gaz

Dans cet article, nous vous présenterons les principes de base d'une application d'air comprimé typique.


Un compresseur de qualité et économe en énergie est important, mais sans un traitement d'air adéquat, il est impossible de produire de l'air comprimé de qualité. Une application typique d'air comprimé se compose de:

1. COMPRESSEUR
Le principe de base d’un compresseur d’air est de comprimer l’air prélevé dans l’atmosphère et de l’utiliser ensuite selon les besoins. Au cours du processus, l’air est aspiré par une soupape d’admission; de plus en plus d’air est alors introduit dans un espace limité à l’aide d’un piston, d’une turbine ou d’un rotor.
Comme la quantité d’air aspiré augmente à l’intérieur du réservoir, le volume est réduit et la pression augmente automatiquement. Plus simplement, l’air atmosphérique (ou libre) est comprimé après la réduction de son volume, augmentant du même coup sa pression. 

2. SÉPARATEUR CYCLONIQUE
Le séparateur cyclonique utilise le mouvement centrifuge pour expulser le condensat de l’air comprimé. La rotation force le condensat à se densifier sur les parois du séparateur cyclonique. Quand ce condensat atteint une certaine masse, il tombe au fond du séparateur, où il restera jusqu’à ce qu’il soit expulsé grâce à un purgeur (manuel, automatique ou électronique). 
Il est installé juste après le refroidisseur pour enlever l’humidité condensée. 

3. CUVE SOUS PRESSION
La cuve sous pression joue un rôle primordial dans ce système de compression de l’air :
• Elle neutralise les pulsations causées par les compresseurs à pistons.
• Elle fournit un emplacement pour l’eau et le lubrifiant libres, séparés du courant d’air comprimé.
• Elle permet de répondre à une demande accrue d’air stocké, sans avoir à inclure un nouveau compresseur dans la chaîne de production.
• Elle permet de réduire les fréquences d’arrêt/de mise en route ou de charge/ décharge dans le cycle, afin d’aider les compresseurs à vis à fonctionner de manière plus efficace et de réduire le nombre de démarrages du moteur.

4. SÉCHEUR D’AIR COMPRIMÉ
L’air comprimé sortant du compresseur (et de son refroidisseur) et du séparateur de condensat est normalement plus chaud que l’air ambiant et est saturé en humidité. Lorsque l’air est refroidit, l’humidité se condense dans les conduits d’air comprimé. Or, un excès de condensation peut engendrer une corrosion des conduits et une contamination au point d’utilisation final. C’est pour cette raison qu’un sécheur d’air est requis. Certaines applications comme les systèmes de distribution d’air comprimé, où les conduits sont exposés à des conditions hivernales, ont besoin d’un air très sec. Déshydrater l’air jusqu’à obtenir des points de rosée en-dessous des conditions ambiantes est nécessaire pour éviter la formation de glace. 

5. PURGEUR DE CONDENSAT
Il est important de mettre en place un système d’évacuation des condensats dans un système d’air comprimé. Une erreur dans ce système d’évacuation peut résulter en la saturation du sécheur à cause de l’humidité et donc l’encrassement de l’équipement au niveau de l’utilisation finale.  

6. FILTRES
Les filtres à air comprimé sont utilisés pour évacuer de manière extrêmement efficace toute particule solide, eau, vapeur d’huile, hydrocarbure, odeur et vapeur issue des systèmes d’air comprimé.
Pour arriver à la qualité d’air comprimé requise, les bons éléments filtrants doivent être installés dans les corps de filtres à air.  

7. TOUR À CHARBON ACTIF
La tour à charbon actif élimine les vapeurs d’hydrocarbures et les odeurs de l’air comprimé. Les tours sont remplies de cet adsorbant qui adsorbe les contaminants sur la surface de ses pores internes. Les tours à charbon actif sont utilisées dans les applications où la teneur en vapeurs d’huile doit être réduite au minimum. Les tours à charbon actif peuvent être incorporées dans les systèmes d’air comprimé existants, réduisant ainsi considérablement les risques de contamination.  

8. SÉPARATEUR EAU-HUILE
La législation environnementale stipule que le condensat drainé depuis les systèmes d’air comprimé ne peut pas être renvoyé dans les égouts à cause de la présence d’huile de lubrification provenant du compresseur. Le séparateur eau-huile est l’une des solutions les plus efficace et économique pour répondre à cette problématique. Le processus de séparation incluant plusieurs étapes et utilisant des filtres oleophiles et du charbon actif, assure une performance exceptionnelle et sans problème.  

9. DISTRIBUTEUR DE CONDENSAT
Le WOS CD est destiné à des systèmes où la quantité de condensat généré, excède la capacité maximale de la plus grande unité disponible. Ce distributeur peut alors répartir de manière égale tout le condensat collecté, vers plusieurs WOS.
Le WOS CD est équipé d’un distributeur de débit à l’entrée et de plusieurs connecteurs en sortie.  

10. SYSTÈME DE CONTRÔLE CENTRAL
La qualité stable des produits, l’optimisation des processus et les écon- omies d’énergie ne sont que quelques- unes des raisons pour lesquelles l’équipement de mesure devient une partie essentielle des systèmes d’air/de gaz comprimés aujourd’hui.
Le type et le nombre de capteurs dépendent de l’application, mais les plus courants sont les capteurs de pres- sion, de débit et de point de rosée. 

11. REFROIDISSEURS
Les refroidisseurs refroidis par air de la série ACA ont été conçus pour ré- duire la température de l’air comprimé et le point de rosée dans le système d’air comprimé. Le ventilateur axial à haut rendement force l’air ambi- ant au-dessus des tubes de cuivre des échangeurs de chaleur soutenus par des ailettes en aluminium, ce qui procure l’effet de refroidissement nécessaire. L’air comprimé est refroidi à environ 10°C au-dessus de la température ambiante. Les aftercoolers ACA assurent une per- formance et une protection maximales de tous les équipements, tels que les sécheurs frigorifiques, les sécheurs par adsorption et les filtres, placés en aval de cette unité.  

12. / 13. GÉNÉRATEURS D’AZOTE / GÉNÉRATEURS D’OXYGÈNE
Les générateurs extraient l’azote / d'oxygène disponible dans l’air ambiant des autres gaz en appliquant la technologie PSA (Pressure Swing Adsorption). Pendant le processus PSA, de l’air ambiant nettoyé et comprimé est amené au tamis moléculaire, qui permet à l’azote de passer au travers, mais adsorbe les autres gaz.

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