Schéma du système mécanique d’un compresseur d’air

Aperçu du système mécanique d’un compresseur d’air

Le compresseur d’air transfère, par voie mécanique, l’énergie d’une machine motrice au gaz, ce qui entraîne une diminution du volume du gaz et une augmentation de sa pression. Son système mécanique se compose généralement d’un dispositif d’admission, d’un organe de compression, d’un mécanisme de transmission, d’un système de refroidissement et de lubrification, d’un dispositif d’échappement ainsi que d’éléments de sécurité et de commande. Les appareils de configurations différentes présentent des différences au niveau des détails, mais leur fonctionnement fondamental suit un schéma commun.

Processus d’aspiration et de filtration

Une fois l’équipement mis en marche, l’air pénètre dans le corps de l’appareil par l’entrée d’air. Au cours de la phase d’admission, il convient d’assurer la stabilité du flux d’air et de réduire la présence d’impuretés; c’est pourquoi on installe généralement un dispositif de filtration destiné à retenir les poussières, les particules et autres polluants. Si la résistance à l’admission devient trop élevée ou si le filtre est obstrué, cela peut entraîner une diminution de la capacité d’évacuation des gaz, une augmentation de la consommation énergétique ainsi qu’une élévation anormale de la température.

• Filtration d’air d’admission:Maintenir la propreté de l’air et réduire le risque d’usure.
• Régulation d’admission:Ajuster le débit d’inspiration en fonction des besoins en gaz.
• Vérification de l’état:Surveiller la différence de pression du filtre, l’étanchéité et le serrage des raccords.

Processus de compression et de surpression

L’air filtré pénètre dans la chambre de compression. Sous l’action d’éléments mécaniques tels que le rotor, le piston ou le compresseur à spirale, le gaz est comprimé de manière continue, ce qui entraîne une diminution du volume et une élévation progressive de la pression. Au cours de la compression, l’énergie mécanique se transforme en énergie de pression du gaz et en chaleur, si bien que la température augmente généralement. Afin de garantir un fonctionnement stable, il est nécessaire de mettre en œuvre des dispositifs de lubrification, d’étanchéité et de refroidissement.

Procédé de lubrification, d’étanchéité et de refroidissement

Entre les pièces en mouvement mécanique, il est nécessaire de former un film d’huile stable afin de réduire le frottement, d’atténuer l’usure et de favoriser l’évacuation de la chaleur. Le système de lubrification assure également des fonctions de nettoyage et de protection contre la corrosion. Les dispositifs d’étanchéité, quant à eux, servent à limiter les fuites de gaz et à améliorer l’efficacité de la compression. Les modes de refroidissement comprennent généralement le refroidissement par air ou par eau, dont l’objectif est de maintenir la température du corps et celle des gaz d’échappement dans des limites admissibles.

• Lubrification:Assurer le fonctionnement en douceur des roulements, du rotor ou des joints de mouvement.
• Étanchéité:Réduire les fuites internes et maintenir une pression stable.
• Refroidissement:Évacuer la chaleur de compression pour éviter que la température ne devienne trop élevée et n’affecte la fiabilité.

Processus d’échappement et de post-traitement

Le gaz comprimé est évacué par la canalisation d’échappement. Au cours de la phase d’échappement, il convient de surveiller les fluctuations de pression, les variations de température ainsi que l’état des raccordements des conduites. Afin d’améliorer la qualité du gaz, le système intègre souvent des étapes de post‑traitement telles que la séparation huile‑gaz, le séchage et la filtration, afin de réduire l’impact des brouillards d’huile, de l’eau et des impuretés sur les équipements en aval.

Contrôle, protection et maintenance quotidienne

Au cours de leur exploitation, les systèmes mécaniques doivent s’appuyer sur des logiques de commande telles que les interrupteurs de pression, les dispositifs de protection thermique et les protections contre les surcharges pour assurer la mise en marche et l’arrêt automatiques, ainsi que le délestage et la charge. L’entretien quotidien doit porter sur l’admission d’air, la lubrification, le refroidissement, le serrage et la vérification des fuites; des contrôles périodiques permettent de détecter rapidement d’éventuels bruits anormaux, vibrations, élévation de température et fluctuations de pression, évitant ainsi que de petits dysfonctionnements ne se transforment en pannes entraînant un arrêt complet.