Air comprimé 2

http://airprofil.com/com2012/index.php/fr/

Formation Air Comprimé 2

Bonjour nous allons reprendre l’examen de notre schéma si simple concernant l’air comprimé.

C’est un schéma, je le rappelle et je le reproduis ici, qui comportait trois compresseurs.

On les représente par des boites, peu importe leur puissance, ça pourrait être des compresseurs standards, vis lubrifiées, 7 bars. On va les appeler « Vis Lub », des compresseurs qui sont tout à fait génériques, qui ont quand même, d’une marque à l’autre, des caractéristiques assez différentes sur la manière de réguler, on en parlera un peu, trois compresseurs à vis lubrifiées, et ici on avait envisagé trois usages assez particuliers et différenciés.

Alors on les a choisis comment ?

Un usage « Vérins », les vérins pneumatiques, a besoin de pression. Il a beaucoup besoin de pression. Les chutes de pression ralentissent le fonctionnement des vérins.

Les distributeurs, souhaitent également avoir pas trop d’eau liquide sinon ça ralentit le fonctionnement du distributeur et donc du vérin. Donc le vérin c’est donc un besoin de pression. Quelquefois, en présence d’eau, le vérin peut être gêné.

Les vannes de régulations demandent essentiellement une bonne qualité d’air comprimé : pas d’eau liquide, pas d’huile, pas de poussières, il y a des systèmes bus palette dans ces vannes qui sont une régulation analogique, qui sont fortement affectés par la présence d’eau dans l’air comprimé, ou de poussière, ça peut bloquer le fonctionnement, ça peut faire un fonctionnement par à-coups, ça peut gêner la régulation et donc, un exemple de vanne de régulation pneumatique, c’est la vanne qui va réguler la pression dans un four de verrerie.

Dans un four de verrerie, sur le carneau qui va vers la cheminée, traditionnellement un endroit où on va régler un peu, ça peut se faire aussi en jouant sur les extracteurs, les ventilateurs, il y a des moyens très complexes puisque les fumées doivent être filtrées.

Mais typiquement, vous avez des fours qui sont normalement sous dépression, on veut qu’il y ait une certaine dépression mais pas trop de dépression, et on règle en quelque sorte le tirage de la cheminée. Vous comprenez bien que si cette vanne de régulation se bloque, on est très gêné donc il ne s’agirait pas qu’il y ait de l’eau dedans, si la vanne en question est à l’extérieur et qu’elle se met à geler.

Il y a eu des cas où certains de nos clients ont choisi d’alimenter ces vannes avec de l’azote cryogénique.

Donc de l’azote très pur et beaucoup plus coûteux que l’air comprimé pour éviter le problème que posait le risque de gel, le séchage pouvant être défaillant.

La troisième application, c’était des filtres à manches, décolmatés par air comprimé.

Je dirai qu’on a choisi ces trois applications, parce qu’il fallait bien vous montrer la méthode.

En fait ce qui est intéressant ici, ce sont les applications que vous avez dans votre usine également, et comme ça varie dans tous les cas, on a choisi quelque chose qui pourrait correspondre par exemple à une cimenterie, ça c’est un des compresseurs qu’on peut trouver dans une cimenterie. C’est un schéma.

Alors nous avons dit qu’on n’allait pas trop spécifier ce qui se passe à l’intérieur de ce réseau, mais on peut imaginer ici par exemple quelque part, il y a une étape qui assure un certain traitement de l’air. Traitement de l’air comprimé.

On comprend très bien que le traitement de l’air comprimé, donc ce sont des filtres, des sécheurs d’air comprimé, éventuelement des déshuileurs, certains déshuileurs très poussés qu’on appelle des filtres catalyseurs qui vont transformer l’huile en vapeur d’eau et en CO2, le traitement de l’air comprimé, c’est une étape où il va bien falloir qu’on fasse quelque chose. Pourtant ici, on ne va rien en dire de trop précis, pour l’instant c’est une partie inconnue.

On aura sans doute, à la sortie de ça, besoin d’un réseau de distribution.

Ici aussi, on va laisser tout ça pour l’instant dans l’inconnu, comme les zones blanches des cartes du 16^ème siècle au moment de l’exploration de la terre.

On va néanmoins, notre méthode sera de préciser chacune de ces étapes dans les prochains cours.

Après un réseau de distribution, on pourra avoir quelque part un système de comptage.

On peut très bien avoir un comptage, on ne va pas trop en parler pour l’instant, on pourrait imaginer d’avoir encore un traitement de l’air sur certaines, par exemple ici un traitement de l’air final.

On ne va pas rentrer trop dans ces détails, on va supposer qu’à l’issue de ce périple, l’air arrive aux utilisations, et on va commencer à se poser quelques questions conformes à nos trois critères.

On appelle ça des critères,

le premier critère c’était l’énergie.

Le deuxième critère c’était la stabilité de la pression. On a parlé de chutes de pressions.

Le troisième critère était la qualité de l’air comprimé.

Alors évidemment comme l’essentiel de la station à ce stade est inconnu, on va seulement commencer à dire des choses là-dessus. On va essayer de dire des choses seulement sur les trucs qu’on connait, qu’on voit. On a vu ces trois utilisations, ces trois usages de l’air comprimé, et on a vu ces trois compresseurs, on n’a rien vu d’autre, à peu près rien vu d’autre.

Est-ce qu’on peut dire quelque chose d’intelligent et est-ce qu’on peut faire des mesures utiles ? Alors moi je dis oui. Je proposerais déjà au niveau de l’énergie, la mesure de ce qu’on appelle la courbe de la durée de charge de chacun des trois compresseurs.

Ça consiste à mettre ici une mesure de puissance sur chaque compresseur, on appelle ça un analyseur de puissance électrique. Nous utilisons une quinzaine d’analyseurs Chauvin Arnoux CA8335 je crois, ce sont des analyseurs qui sont équipés de prises d’intensité flexible, je crois qu’on appelle ça des AmpFLEX. C’est plutôt Romain Gressier qui fait ces mesures aujourd’hui.

Ces trois mesures vont permettre d’avoir la courbe de durée de charge même si on n’avait rien d’autre. La courbe de durée de charge, en anglais ça s’appelle la Load curve était donnée dans le passé par certains analyseurs de puissance.

Si ce compresseur est à pleine charge, la courbe de durée de charge pourrait ressembler à quelque chose comme ça. C’est le genre de choses qu’on analyserait donc ça c’est un nombre d’enregistrements, ou de secondes, et là c’est une puissance en kilowatts. Et la courbe de durée de charge consiste à prendre les enregistrements, ce qu’on appelle la courbe temporaire et à les trier par ordre décroissant.

Donc ici, si ce compresseur-là, si on a par exemple cent kilowatts, il a été pendant un bref instant à pleine charge en tout cas à 300 kw, et puis le reste du temps il est à un peu moins et on voit que ça baisse, et puis ici il y a un moment où il était peut-être en train de perdre sa vie, de s’arrêter.

Le deuxième compresseur va avoir peut-être une courbe très différente, courbe de durée de charge, on peut imaginer de trouver sur ce compresseur quelque chose qui ressemble à ça.

Un compresseur qui prend assez rarement la charge et qui tout le temps reste à vide.

On pourrait imaginer que le troisième compresseur qui est supposé être un compresseur de secours, démarre un petit peu de temps en temps. il démarre un petit peu de temps en temps, il fait un petit peu de marche à vide, c’est le genre de choses qu’on peut trouver.

Donc c’est intéressant de savoir que ces courbes de charge avec ici l’axe des heures de marches, des heures, des nombres d’enregistrement, là c’est des kilowatts.

La surface, on prend des kilowatts et on les multiplie par des heures, ça fait des kw/h.

On est donc dans notre premier critère qui est l’énergie.

Les compresseurs à vis lubrifiées sont des compresseurs qui consomment en marche à vide à peu près 35 à 40 % de la puissance qu’ils consomment à pleine charge à 7 bars.

Donc l’absence de marche à vide ou le fait qu’il n’y ait pas trop de marche à vide va être un important élément du calcul de la consommation d’énergie et de la recherche d’économie d’énergie qui peuvent passer entre autre par un meilleur dimensionnement, avoir des compresseurs de puissances échelonnées pour qu’on ait pas un compreseur qui démarre trop souvent.

Il faut que les deux compresseurs engagés théoriquement soient suffisants, s’ils démarrent trop souvent c’est peut-être que le réservoir tampon est insuffisant, on va commencer à se poser des questions et examiner si sur l’installation, il y a des réservoirs tampon suffisants.

On va mesurer la durée du cycle de régulation, ça c’est sur les courbes temporelles, on enregistre seconde après seconde. Vous voyez qu’ici la campagne de mesure ici de l’électricité a un sens. Elle a un sens qui va être amélioré si on mesure en outre quleque part en général ça se mesure, on va mettre ça à l’entrée du réseau de distribution. On va mettre ça ici : une mesure de pression. La pression vous donne une idée de si elle est un petit peu variable à cause de la plage de régulation, eh bien il est normal que l’électricité varie aussi, une partie donc de l’inclinaison de cette courbe sera liée à la variation de la pression.

Un capteur de sons c’est très peu coûteux, on va se mesurer une petite pression, au minimum.

On peut être amenés à mesurer deux autres choses. Des débits. Donc les débits on va appeler ça Q, c’est comme ça qu’on l’appelle souvent en français, ce sont des mètres cubes par heure.

On peut installer trois débitmètres pour mesurer quel débit le compresseur donne quand il est en charge, ça peut être une mesure ponctuelle pour connaitre les performances individuelles de chaque compresseur, on va compléter ça par, peut-être une mesure plus proche, l’idéal ça serait de mesurer la pression et la température ici, P et T qui vont permettre de calculer ce qu’on appelle un débit corrigé, on peut quelquefois mesurer P et T à l’aspiration des compresseurs. Ça permet de corriger le débit non pas en norme mètre cube mais aux conditions des compressoristes selon Iso 1217, la mesure pouvant être faite au moyen des tubes de Venturi par exemple, sinon par tout moyen.

On a une campagne de mesure qu fait beaucoup penser à une campagne de mesure de compressoristes, on ne s’est occuppé que des compresseurs, c’est le genre de mesures qui va être également utile pour un exploitant pour faire une offre de contrat.

http://airprofil.com/com2012/index.php/fr/marches/compressoristes

L’industriel lui va s’intéresser à d’autres aspects.

Il va examiner certainement la consommation, corrigée sans doute en pression et en température, de certains de ces usages. Typiquement le filtre à manche est un truc qui sera intéressant à mesurer parce qu’il peut y avoir des fuites internes importantes.

Les vérins, un peu moins, les vannes de régulations pratiquement pas du tout, c’est plutôt la pression qui est importante.

Et il va peut-être mesurer la pression à certains endroits.

Nous avons traité ici « Schémas et Mesures » du schéma le plus simple, en commençant à parler un peu de l’énergie, qui est mesurée ici, on va, les courbes de durée de charge nous donnent une indication sur ce qu’on pourra économiser.

On comprend que les fuites d’air comprimé peuvent augmenter cette consommation d’énergie, que donc ça vaut la peine de voir comment ça fonctionne, on comprend enfin qu’il peut y avoir des différences de pression entre le refoulement des compresseurs et l’arrivée sur les usages à cause de pertes de pression sur le traitement d’air, sur le réseau de distribution et sur les comptages.

Nous allons terminer aujourd’hui ce petit enregistrement et vous donner rendez-vous pour la « stabilité de pression » dans le prochain.