Air comprimé 4

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Donc vous avez probablement suivi les deux premiers cours liés à l’aspect énergétique et à l’aspect stabilité de pression de mon installation la plus simple possible avec seulement trois compresseurs à vis lubrifiée et trois usages particuliers qu’on a choisis parce qu’ils posent des problèmes un peu différents.

Bien évidemment, les installations réelles de votre site seraient à prendre en compte, et puis là on examinerait en détail la manière d’engager les compresseurs de votre centrale ou de vos centrales d’air comprimé dans une étude.

Là pour l’instant je dirai qu’on est dans une sorte d’initiation à une manière de raisonner qui peut être utile à des débutants.

C’est le début d’une formation que nous allons poursuivre en affinant progressivement notre connaissance du réseau de distribution, des détails du traitement d’air, et des choix au niveau du plan de comptage s’il y a des comptages.

Après avoir traiter énergie et pression, on va s’intéresser au troisième critère qu’on peut souhaiter prendre en compte dans un effort d’optimisation.

Et c’est la qualité de l’air comprimé.

La qualité de l’air comprimé, c’est principalement dans l’industrie, la présence d’eau liquide. Le problème qui peut se poser, la non-qualité de l’air comprimé, c’est la présence d’eau liquide dans l’air comprimé.

Pourquoi ?

Si vous avez un filtre à manches qui est à l’extérieur ou un vérin qui est à l’extérieur, le réseau même qui alimente ces usages de l’air comprimé en air comprimé, passe à travers des zones non chauffées où il peut quelquefois geler en hiver dans des pays où la température devient négative.

Donc si vous êtes au Canada, dans un coin un peu froid, évidemment les choses ne seront pas du tout pareilles que si vous êtes en Grèce, et le séchage de l’air comprimé évite en premier lieu la formation de bouchons de glace dans des parties non chauffées qui peuvent gêner la marche.

Deuxièmement les vérins, même si ça ne gèle pas, la présence d’eau liquide va gêner beaucoup le fonctionnement d’un vérin, va gêner pas mal selon les produits le décolmatage des manches parce que si on balance sur les manches, si on envoie de l’eau au-dessus, et si cette eau se mélange à une poussière de ciment par exemple, ça va endommager des manches qui sont quelquefois très coûteuses, ça peut s’endommager très vite.

Enfin, pour préciser, certains fabricants de ciment, sur leurs filtres à manches, prévoient systématiquement, même dans les pays chauds, des sécheurs par adsorption, on verra ce que ça veut dire dans la suite, qui permettent de mieux sécher l’air comprimé, et d’être beaucoup plus fiable par temps très chaud, donc ça peut servir même dans les pays chauds, tout simplement parce qu’ils savent que les manches sont chères et qu’il faut beaucoup de travail pour les remplacer, et donc ils ne souhaitent pas les endommager trop vite.

Les vérins peuvent être gênés par la présence d’eau, parce que les distributeurs, ils sont conçus pour alimenter à une certaine vitesse, en air comprimé pour assurer un déplacement à une certaine vitesse, s’il y a des réglages de déplacements, qui se font par des petits robinets, sur l’alimentation en air comprimé et également sur l’échappement, et donc si vous avez de l’eau dans le distributeur, le distributeur ne va pas se déplacer tout à fait à la même vitesse, il va se déplacer en général plus lentement, et je dirai que les vérins en présence d’eau vont avoir un comportement un peu aléatoire qui peut beaucoup gêner la voie de marche d’une industrie manufacturière.

Si vous avez des lignes de fabrication automatisées, vous pouvez éventuellement mesurer la pression, plus que le débit, le débit ce serait sur des vérins un peu superflu, à mons que ce soit de très gros vérins. Actuellement nous faisons des campagnes de mesure sur des vérins dans l’industrie de l’aluminium, qui servent à casser la croûte sur des cuves d’electrolyse, ce sont de très gros vérins, ça peut présenter dans ce cas-là un intérêt, si ce sont des vérins qui sont importants et qui ressemblent un peu à des marteaux-piqueurs, évidemment ça peut devenir très important de mesurer ça.

La température pour le vérin, la température sensible, c’est un élément de la qualité qui est trop négligé, mais le vérin peut bloquer si l’air est trop chaud.

On pourra examiner pourquoi l’air serait trop chaud. On peut imaginer que ça vienne d’un compresseur d’air mal refroidi, ça existe. On a eu le cas d’un compresseur de secours, qui était un compresseur de chantier, qui envoyait de l’air à 100°, ça a bloqué tout un tas de vérins, et puis ça a causé d’autres dommages.

Les vannes de régulation, elles vont être gênées principalement par l’eau, l’huile, ou les poussières qui pourraient s’accumuler dans un endroit où il ne faut pas, elles souvent protégées par des filtres locaux, mais quelquefois, ça passe.

On va se poser la question de comment - on va se concentrer sur la présence d’eau, qualité de l’air comprimé pour le cours le plus général.

Ici on n’a pas de souci lié à la présence d’huile, les vérins ne sont pas gravement gênés par un peu d’huile de compresseur, les filtres à manches non plus. Ce n’est pas l’agroalimentaire, ce n’est pas le pharmaceutique.

Les vannes de régulation oui, mais on va avoir un traitement local, comme ce sont des petits débits, ce sont des petits filtres.

Donc on va traiter ça, on va voir ici la question du séchage.

On détaillera plus tard comment fonctionnent les différents types de sécheurs, où on peut les installer, dans quel ordre, mais à ce stade on se pose la question Schémas et mesures. On a un schéma qui est incomplet, on ne va donc pas se concentrer sur le traitement d’air puisqu’on ne l’a pas encore spécifié, on va donc se poser des questions sur ce qu’il convient de mesurer, on mettra ça tout en rouge, pour expliquer que le séchage tout d’un coup ne fonctionne pas bien.

Quelquefois déjà, le sécheur peut être en panne, donc il va falloir à un moment donné examiner ce qui se passe là-dedans.

Mais là on suppose que le séchage est sous-traité à quelqu’un, qui est très fort et qui sait très très bien entretenir ses sécheurs. On verra que quelquefois ce sont des choses qu’il faut quand même vous vérifiez.

Mais la première chose à examiner si vous avez des problèmes de séchage, c’est ce que je vais appeler ici la température d’aspiration de chacun des compresseurs. Donc dans une campagne de mesures, je demande toujours à Romain, notre jeune ingénieur Mesures, de nous mesurer les températures d’aspiration.

Ce n’est pas cher, ça permet de mieux comprendre le vrai débit des compresseurs aux conditions d’aspiration, donc de raisonner comme les fabricants de compresseurs, qui dans leurs normes se basent non pas sur un débit en kilogramme par seconde mais sur un débit exprimé à la température d’aspiration et à la pression d’aspiration.

Alors pourquoi à la température d’aspiration ? Si l’air est très chaud, si l’air est trop chaud, le compresseur va bien sûr avoir en sortie, si c’est un compresseur refroidi par air notamment, de l’air plus chaud.

Le deuxième point, c’est examiner si vous avez ici des compresseurs refroidis par air. Si vous avez ici des compresseurs refroidis par air, ils rejettent de l’air chaud. Ils rejettent donc la chaleur, et les compresseurs refroidis par air sont très affectés par une température ambiante, dans ce cas-là c’est la température ambiante, qui est chaude, qui est la température du fluide de refroidissement, qui est aussi l’air comprimé.

Et donc si vous êtes dans un milieu trop chaud, vous aspirez de l’air trop chaud, et vous le refroidissez à travers un échangeur thermique avec de l’air ventilé trop chaud. Evidemment ça ne se passe pas bien. Le pire de tout c’est quand vous réaspirez une partie de l’air que vous avez utilisé pour le refroidissement du compresseur et de l’air comprimé. Dans ce cas-là, une partie de la chaleur reste dans le compresseur et là ça se passe extrêmement mal.

Donc si vous avez de l’air trop chaud, très souvent, c’est que vous aspirez de l’air trop chaud, que vous refroidissez avec de l’air ou avec de l’eau de tour qui est trop chaude, on peut imaginer un réfrigérant atmosphérique sec, qui dans ce cas-là fournirait peut-être de l’eau à plus de 40°, la plupart des compresseurs n’acceptent pas d’être refroidis avec un fluide de refroidissement, qu’il s’agisse d’air ou d’eau, à plus de 40°, ça se passe extrêmement mal.

Si vous avez de l’air de refroidissement à 40°, pour refroidir ici simplement au niveau de la température ambiante, vous allez avoir forcément de l’air comprimé à plus de 50°.

Dès qu’il y a un peu d’encrassement des échangeurs thermiques, vous allez dépasser 50°, 55° peut-être, et dans ce cas-là, à l’entrée du système inconnu de traitement de l’air, à l’entrée du séchage, vous allez avoir beaucoup plus de vapeur d’eau à évacuer.

Donc la question est dans un premier temps, quelque soit la technologie, ce n’est pas une question de marque, ça peut être un peu une question de technologie, mais votre sécheur quel qu’il soit va devoir être déclassé, et on verra ça, si l’air comprimé rentre à plus de 35° dans votre sécheur.

Le deuxième critère c’est que vous allez mesurer ici la température Entrée Séchage. C’est une autre série de mesures que vous pouvez faire. On ne sait pas très bien ce qu’il y a comme séchage, donc on va appeler ça la Température Sortie Compresseur, elle est là cette température. Alors évidemment, si vous avez un refroidissement final, ça va aller mieux, ça fait partie des trucs qu’on va voir peut-être dans le traitement de l’air comprimé.

Mais il est clair que si vous envoyez de l’air à 55°, 60° dans vos sécheurs, quel que soit le type de séchage ça a se passer assez mal, tout simplement parce qu’il faut déclasser le sécheur quand la température dépasse 35°.

Il faut également déclasser le sécheur quand la pression est en dessous de 7 bars, pour la plupart des sécheurs. Ce sont les valeurs qui sont usuelles, je ne sais pas si c’est tout à fait général mais quand vous avez une pression trop basse, par exemple 5 bars au lieu de 7 bars, l’air va traverser le séchage, la zone de séchage, le sécheur, il va le traverser plus vite, il va passer moins de temps dans le dispostif qui le sèche, qui l’assèche, et ça va se passer assez mal.

Enfin, un point sur lequel j’aimerais – on a eu quelquefois mais c’est assez rare des interconnexions avec un réseau d’eau, j’ai dû voir ça une fois, c’est exceptionnel, il arrive que de l’eau ou d’autres produits rentrent dans le réseau d’air comprimé à cause d’une pompe pneumatique par exemple qui s’arrête et donc ça ne communique pas dans le sens habituel, mais c’est exceptionnel.

Ce que je dois dire c’est que dans certains cas on constate que l’air est parfaitement sec ici, et qu’il y a néanmoins de l’eau sur les utilisations.

Dans ce cas-là, les choses qu’on peut faire c’est mesurer ici ce qu’on appelera la température de rosée, la température donc à laquelle de l’eau va se condenser sous forme d’eau liquide – on appelle ça une rosée – ou de givre, et on va la mesurer, il faudra faire attention, on parlera de mesure de la température de rosée, c’est une mesure qui peut être faite soit sous pression, soit sur air comprimé détendu, on verra pourquo il y a une différence.

La température de rosée peut être mesurée en général en continu à la sortie des sécheurs mais on va la mesurer également sur les usages qui sont éventuellement affectés.

On peut la mesurer de manière ponctuelle et c’est utile, pourquoi ? Assez souvent de l’eau liquide s’est accumulée dans le réseau de distribution, à l’occasion d’un incident qui peut-être s’est produit il y a deux semaine, trois semaines, il y a un mois, et certains réseaux de distribution ne sont pas faciles à purger.

Dans certains cas, personne ne le fait, donc même si c’était facile, encore faut-il que les gens s’en occupent un peu.

Les réseaux de distributions ne sont pas forcément équipés de purgeurs automatiques pour évacuer les condensats qui se sont formés, et donc le réseau de distribution peut servir de réservoir d’eau.

Nous avons traité, ça c’était le cours 4 de cette série, on cherche à avoir de petites vidéos de manière à ce qu’eles soient faciles à charger.

Je dirai que nous avons traité les trois critères que nous avions pris au début de cet exposé, sur le premier cours, qui sont l’énergie, la pression et le séchage.

Et j’espère que cette petite vidéo vous sera un peu utile. Nous allons continuer en précisant ce qui se passe dans ces zones inconnues. Merci beaucoup.