Quel est le rendement de conversion entre l’air produit par le compresseur d’air et l’air sec ?

I. Tout d’abord, précisons ce que l’on entend par « taux de conversion »

Le taux de conversion entre « l’air produit par le compresseur d’air » et « l’air séché » n’est pas une valeur fixe. Il peut recouvrir trois sens distincts: tout d’abord, la variation de volume de l’air libre aspiré après compression; ensuite, la quantité nette d’air pouvant être délivrée après passage dans un sécheur; enfin, le degré d’atteinte du point de rosée cible une fois l’eau retirée de l’air comprimé.

II. Relation fondamentale entre le débit d’air produit

Le débit d’air indiqué sur la plaque signalétique d’un compresseur d’air correspond généralement au débit d’air libre mesuré dans des conditions d’aspiration données. Lorsque l’air est comprimé, son volume varie en fonction de la pression et de la température, tandis que la masse d’air sec demeure pratiquement constante. Par conséquent, pour comparer les débits d’air produits, il convient d’effectuer préalablement une conversion uniforme à des conditions de pression, de température et d’état de référence identiques.

• État d’admission:La température ambiante, l’humidité et la pression atmosphérique influencent tous le débit d’air réel.
• Pression de refoulement:La pression manométrique doit être convertie en pression absolue avant de pouvoir comparer les débits volumétriques.
• Température d’échappement:La différence de température entre l’état refroidi et l’état initial influence le débit volumétrique de l’air comprimé.

À température comparable, on peut l’interpréter de manière approximative au moyen de l’équation d’état des gaz: lorsque la pression augmente, le volume occupé par une même masse d’air diminue en conséquence.

III. Facteurs clés du taux de conversion de l’air sec

Le processus de séchage vise principalement à réduire la teneur en vapeur d’eau de l’air comprimé. Si l’équipement de séchage ne consomme pas d’air supplémentaire, la masse d’air sec diminue à peine; toutefois, dans les systèmes réels, le sécheur peut être soumis à des phases de régénération et de purge, à des vidanges automatiques, ainsi qu’à des pertes de charge et des fuites, autant d’éléments qui influent sur la quantité d’air sec finalement disponible.

• Sécheur frigorifique:Le principe repose principalement sur le refroidissement afin de provoquer la condensation de l’eau; en général, cette méthode ne recourt pas à une consommation importante d’air comprimé comme mode de régénération.
• Sécheur à adsorption:Un dessiccant régénérable est nécessaire, ce qui peut entraîner une consommation d’une partie de l’air comprimé ou l’emploi d’autres méthodes de régénération.
• Exigences de point de rosée:Plus le point de rosée requis est bas, plus la charge de séchage et les consommations de régénération sont généralement élevées.
• Humidité d’entrée:Plus l’environnement est humide, plus la quantité d’eau à éliminer est importante, et plus l’impact sur le système de séchage se fait sentir.

IV. Comment calculer le taux de conversion?

Si l’on prend comme référence le débit d’air pur sortant après séchage, on peut procéder à une estimation selon la logique suivante:

Débit d’air sec en sortie = Débit d’air comprimé à l’entrée du sécheur − Consommation d’air de régénération − Pertes par drainage et fuites

Taux de conversion de l’air sec = Débit d’air sec sortant ÷ Débit d’air comprimé humide entrant × 100%

Si les pressions et les températures des grandeurs d’entrée et de sortie diffèrent, il n’est pas possible de comparer directement les débits volumétriques; il convient de les ramener à un même état standard ou à des conditions de fonctionnement identiques avant d’effectuer le calcul.

V. Pourquoi ne peut-on pas simplement donner un ratio fixe?

La pression de refoulement de l’air comprimé, les conditions ambiantes de température et d’humidité, le type de sécheur ainsi que les exigences en matière de point de rosée peuvent tous entraîner des écarts significatifs dans les résultats. Par exemple, dans un environnement à la fois chaud et très humide, la charge de déshumidification est plus élevée; lorsque l’exigence en matière de point de rosée est faible, la consommation énergétique liée à la régénération du système de séchage peut également augmenter. Par conséquent, le taux de conversion spécifique doit être évalué en tenant compte des données figurant sur la plaque signalétique de l’équipement, des conditions de fonctionnement réelles et des caractéristiques techniques du sécheur.

VI. Propositions d’estimation des travaux

• Vérifier l’état d’aspiration ou l’état normalisé correspondant au débit d’air de la compresseur.
• Vérifier la pression de service du système, les fluctuations de pression et les besoins en point d’utilisation.
• Confirmer le type de sécheur, la capacité nominale de traitement, la perte de charge et les consommations de régénération.
• Lors du dimensionnement, prévoyez une marge de sécurité suffisante afin d’éviter que le sécheur ne fonctionne en permanence à pleine charge.
• Veillez à surveiller l’impact des dispositifs de drainage, des fuites dans les canalisations et de la perte de charge des filtres sur le débit d’air disponible.