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Traitement de l’air comprimé

Traitement de l’air comprimé

Principe

Présence d’eau dans l’air

L’air comprimé provenant du compresseur contient une importante quantité d’eau sous forme de vapeur. Si cette eau allait dans le réseau de distribution, cela risquerait de causer de graves dommages pour des machines.

L’air est naturellement chargé de vapeur d’eau. A une température de 25 °C, avec un taux hygrométrique moyen de 70%, à la pression atmosphérique, 1m3 d’air ambiant contient 16g de vapeur d’eau en suspension. La quantité d’eau s’accroit avec la température. C’est cet air qui est aspiré par le compresseur pour produire de l’air comprimé.

Dans ces conditions, un compresseur de 50 CV, utilisé à 80% pendant 10heures de travail par jour pour une pression de service de 7 à 8 bar, aspire 48 litres d’eau et les refoule dans le réseau d’air.

Et on retrouvera cette eau dans les appareils pneumatiques, les régulateurs de vérins, les organes d’asservissement et de contrôle. Produisant des brouillards lors de la détente dans les appareils de commande et les pistolets de pulvérisation, elle provoque la pollution, la corrosion et l’oxydation de tous les organes pneumatiques où elle stagne.

Traitement de l’air

L’air atmosphérique contient non seulement de l’eau mais aussi des poussières.

Le compresseur introduit au final de l’huile dans l’air comprimé qui doit donc être traité avant son usage. Il faut :

  • Le sécher pour éviter la formation de condensats dans le réseau d’utilisation ;
  • Le déshuiler et le dépoussiérer.

Procédé de déshydratation de l’air comprimé

Il existe trois procédés pour éliminer l’eau de l’air comprimé :

  • Condenser la vapeur d’eau par le procédé frigorifique ;
  • Adsorber chimiquement la vapeur d’eau sur des déshydratants régénérables ;
  • Absorber chimiquement la vapeur d’eau sur des sels déliquescents.

Déshydratation par réfrigération

Le procédé consiste à refroidir l’air comprimé jusqu’à une température minimale que l’on peut obtenir sans risque de givrage. Ce refroidissement, qui se fait successivement dans un échangeur air/ air et un échangeur air/fréon ou air / eau glycolée, provoque la condensation de la vapeur d’eau contenue dans l’air.

Déshydratation par adsorption

On fait passer de l’air comprimé sur des adsorbants physiques tels que l’alumine, le gel de silice, les tamis moléculaires, etc. ces adsorbants sont régénérables soit par chauffage, soit par balayage à contre-courant en air sec détendu. Ces produits ont une très longue durée de vie s’ils sont protégés contre la pollution.

Déshydratation par absorption

La méthode consiste à faire passer l’air comprimé sur des sels déliquescents qui absorbent la vapeur d’eau par fusion. Le sel déliquescent est un produit consommable qui doit être renouvelé périodiquement. 

Choix des types de sécheurs

Parmi les critères tels que le débit, la température, la pression de l’air comprimé et la température ambiante, le point de rosée parait important pour le choix technologique. C’est la température à laquelle la vapeur de l’air commence à se condenser (norme afnor 150/TC 118/SC 4).

Plus le point de rosée est bas, plus les coûts d’investissement et d’exploitation sont élevés. Il est inutile d’avoir un point de rosée inférieur à ce qui est nécessaire.

Sécheur à réfrigération

Ce type de sécheur peut garantir un point de rosée +3 °C pour une pression de 7bar et – 22°C à la pression atmosphérique.

Ceci est suffisant dans un grand nombre de cas lorsque l’air comprimé circule dans les locaux à l’abri du gel.

Sécheur à adsorption

Le point de rosée normalement obtenu est de -20°C sous une pression de 7 bar effective, et de -40°C à la pression atmosphérique. Il poura atteindre -80°C selon la performance de l’installation.

Ce type de sécheur est particulièrement désigné pour les installations extérieures qui sont protégés contre les condensations et le gel.

Sécheur à absorption

Il convient dans le cas de débit faible et intermittent et lorsque le réseau d’air comprimé se trouve à des températures voisines de l’ambiance.

Installations de traitement d’air

Dans de nombreux cas, l’air comprimé a besoin, en plus de la déshydratation, du déshuilage et de la filtration.

Pour un traitement d’air avec un sécheur par absorption, l’installation, sans besoin d’énergie, est composée d’une cuve métallique contenant du sel déliquescent. L’air comprimé humide entre par le bas de la cuve, traverse la couche de déshydrateur et sort par le haut.

Réseau d’air comprimé avec sécheur à adsorption :


Réseau d’air comprimé avec sécheur à adsorption 
1 : CompresseurProduction d’air comprimé
2 :  Réfrigérant condenseur avec purgeur automatiqueRefroidissement d’air et élimination de la plus grosse partie des entrainements vésiculaires.
3 :  Ballon tampon avec purgeur automatiqueElimination des pulsations du compresseur, néfastes au déshydratant du sécheur
4 : Dévésiculeur (cas d’un compresseur sec) ou déshuileur (cas d’un compresseur lubrifié)Elimination de tout entrainement vésiculaire eau ou huile ainsi que des aérosols
5 : Sécheur à adsorptionDéshydratant de l’air
6 : Filtre à poussièresPiégeage des poussières
7 : Ballon tamponCompensation des rafales (indispensable dans le cas de marche en rafale)

Traitement d’air avec un sécheur par réfrigération :  

1 : CompresseurProduction d’air comprimé
2 :  Réfrigérant condenseur avec purgeur automatiqueRefroidissement d’air et élimination de la plus grosse partie des entrainements vésiculaires.
3 :  Ballon tampon avec purgeur automatiqueElimination des pulsations du compresseur, néfaste au déshydratant du sécheur
4 : sécheur par réfrigération avec dévéseculaire incorporéDéshydratation de l’air
5 : Filtre à poussières ou déshuileurArrêt de poussières ou séparation d’huile
6 : Ballon tamponCompensation des rafales (indispensable dans le cas de marche en rafale)

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