Calcul de la consommation d’air des équipements non standard

I. Éléments essentiels du calcul de la consommation de gaz des équipements non standard

Lors de la phase de conception et de mise en service des équipements d’automatisation non standard, la planification du système d’air comprimé influence directement la stabilité de fonctionnement de l’équipement ainsi que ses coûts énergétiques. Une précision accrue…Calcul de la consommation de gazEst effectuéChoix d’un compresseur d’airEn règle générale, les systèmes pneumatiques des équipements non standard intègrent plusieurs organes d’exécution, dont les caractéristiques de consommation d’air sont influencées par de nombreux facteurs tels que la fréquence de fonctionnement, l’ampleur de la charge et la logique de commande; il est donc nécessaire d’établir un modèle de calcul rigoureux.

II. Calcul de la consommation d’air des organes d’action pneumatiques

Les vérins et autres organes d’actionnement pneumatiques constituent la principale source de consommation d’air des équipements. Le calcul de la consommation d’air d’un vérin unique nécessite de prendre en compte à la fois ses dimensions géométriques et sa pression de service.

• Consommation d’air par action unique: Égale à la surface de la section efficace du cylindre multipliée par la course, puis par la pression de service absolue. Il convient de noter que, lors du calcul, il faut utiliser la pression absolue et non la pression manométrique.
• Consommation d’air par minute: Multipliez la consommation d’air d’un cycle par le nombre de cycles par minute de ce vérin. Si le vérin est équipé d’un amortissement ou d’une régulation d’écoulement spéciale, la consommation réelle d’air peut varier; il convient alors d’ajuster les valeurs en fonction des données d’essai mesurées.

Pour les moteurs pneumatiques ou les dispositifs de soufflage pneumatique, il convient de se référer directement à leurs paramètres de débit nominal et d’effectuer une conversion en tenant compte de la durée d’utilisation effective.

III. Consommation totale de gaz du système et coefficient d’utilisation simultanée

Dans les équipements non standard, les différents vérins ne sont généralement pas tous en fonctionnement simultanément. Si l’on additionne directement les consommations maximales de tous les vérins, le résultat du calcul s’avère largement surévalué, entraînant un gaspillage des investissements et des coûts d’exploitation de l’équipement.

Par conséquent, il est nécessaire d’introduireCoefficient d’utilisation simultanée(Également appelé coefficient de charge.) Ce coefficient indique la proportion des organes pneumatiques qui fonctionnent simultanément, par rapport au nombre total d’organes, dans des conditions de fonctionnement extrêmes. Les concepteurs doivent évaluer ce coefficient de manière appropriée en se fondant sur le chronogramme des mouvements de l’équipement; sa valeur s’établit généralement entre 0,3 et 0,8, en fonction de la complexité des opérations et du degré de parallélisme des mouvements.

IV. Pertes dans les canalisations et marge de fuite

Lorsque l’air comprimé circule dans les tuyaux, les raccords, les vannes et les blocs de filtration‑lubrification‑séchage, il subit une certaine perte de charge. En outre, avec l’augmentation de la durée d’utilisation des équipements, le vieillissement des joints d’étanchéité peut entraîner de minuscules fuites dans les circuits pneumatiques.

Afin de garantir que l’équipement dispose, tout au long de son cycle de vie, d’une alimentation en air suffisante, il convient, après avoir calculé la consommation totale théorique, d’ajouter une marge de sécurité. Il est généralement recommandé d’augmenter de 10 % à 20 % la valeur obtenue par le calcul théorique, afin de compenser les pertes dans le réseau et les fuites éventuelles.

V. Dimensionnement des compresseurs d’air sur la base du débit d’air

TerminéÉquipement non standardUne fois le volume total de gaz consommé calculé, il est possible d’accéder à…Choix d’un compresseur d’airPhase. Le débit nominal de la compresseur d’air doit être supérieur ou égal au débit maximal calculé de l’équipement, en tenant compte également des consommations des autres sources d’air communes du atelier.

• Adaptation à la pressionLa pression de refoulement du compresseur d’air doit être suffisante pour couvrir la pression de service maximale de l’équipement, augmentée de la perte de charge dans le réseau de tuyauterie.
• Configuration du réservoir de gazUne configuration judicieuse des réservoirs de stockage d’air permet d’absorber les pics de consommation, de réduire les arrêts et démarrages fréquents ainsi que les cycles de charge‑décharge du compresseur, stabilisant ainsi la pression du réseau et diminuant la consommation d’énergie.

ScientifiqueCalcul de la capacité d’airUne configuration système adéquate constitue la garantie essentielle pour assurer le fonctionnement efficace, économe en énergie et stable des équipements sur mesure.