La qualité de l'air comprimé

L'air comprimé peut contenir des substances indésirables, par exemple, l'eau sous forme de gouttes ou de vapeur, l'huile sous forme de gouttes ou d'aérosols, ainsi que la poussière. Selon le type d'air comprimé domaine d'application, ces substances peuvent nuire aux résultats de production et même augmenter les coûts. L'objectif du traitement de l'air est de produire la qualité d'air comprimé spécifiée par le consommateur. Lorsque le rôle de l'air comprimé dans un processus est clairement défini, il est simple de trouver le système qui sera le plus rentable et le plus efficace dans cette situation spécifique. Il s'agit, entre autres, d'établir si l'air comprimé entrera en contact direct avec le produit ou si, par exemple, un brouillard d'huile peut être accepté dans l'environnement de travail. Une méthode systématique est nécessaire pour sélectionner l'équipement adéquat..

L'Organisation internationale de normalisation (ISO) a développé la norme internationale pour tester la qualité de l'air comprimé, connue sous le nom de norme ISO 8573-1. La norme de qualité de l'air ISO mesure trois types de contaminants présents dans l'air comprimé : eau, teneur en huile et particules solides. Elle ne prend pas en compte les micro-organismes et les gaz. 

Une classe d'air comprimé spécifique est attribuée en fonction de la quantité de contaminants trouvés. La classe de qualité de l'air est définie conformément à la norme ISO 8573-1. Ce système standardisé définit les paramètres des sources d'air comprimé des moins contaminées aux plus contaminées.

Dans le contexte des spécifications relatives à l'air comprimé, les compresseurs d'air sont classés en fonction de la classe de pureté après compression. Vous pouvez ainsi commencer par déterminer le type de compresseur dont vous avez besoin, en examinant la classe de pureté de l'air requise par votre application.

L'air comprimé est utilisé dans de nombreux secteurs, tels que l'exploitation minière, la fabrication, la production textile et la transformation alimentaire. La qualité de l'air utilisé dans les applications industrielles a une influence directe sur le processus de travail, les machines installées et la qualité des produits. Il est donc essentiel que l'air comprimé soit propre et exempt de contaminants. 

Plus l'air est propre, plus le risque de contamination, de pannes et de rejet de produits est faible. Un air propre est essentiel dans les secteurs tels que l'agroalimentaire et l'industrie pharmaceutique. Il est possible que l'air entre en contact direct avec le produit ou indirectement avec l'emballage. 

La qualité de l'air est importante dans de nombreux secteurs, mais l'application la plus délicate concerne les services médicaux. En ce qui concerne l'approvisionnement en air médical pour les patients hospitalisés, la pureté de l'air doit être garantie à 100 %. C'est là que les compresseurs sans huile, qui produisent l'air le plus propre, sont indispensables.

Il est recommandé d'utiliser uniquement de l'air comprimé de classe 0 dans les processus critiques afin d'éliminer le risque de contamination de l'air. Ce niveau de classification n'équivaut pas à une contamination zéro. La classe 0 fait référence à la meilleure qualité d'air possible avec un minimum de contamination dans l'air et doit être plus faible en contamination que la classe 1. 

Un ensemble d'équipements à air comprimé peuvent être installés pour produire de l'air propre. Cela peut inclure divers filtres et sécheurs à air. L'identification des contaminants à éliminer vous aidera à déterminer les équipements dont vous avez besoin.

Un filtre est utilisé pour séparer les particules d'air des contaminants. Cependant, chaque filtre n'est efficace que dans une certaine mesure, car aucun filtre ne peut séparer toutes les particules. Les particules comprises entre 0,1 μm et 0,2 μm sont les plus difficiles à filtrer. 

L'huile et l'eau sous forme d'aérosol se comportent de manière similaire aux autres particules et peuvent aussi être séparées à l'aide d'un filtre coalescent. Dans le filtre, ces gouttelettes fusionnent et deviennent plus lourdes, si bien qu'elles tombent au fond du filtre. 

Le filtre peut séparer l'huile sous forme d'aérosol ou de liquide. Cependant, si l'huile est sous forme liquide, cela entraînera une perte de charge et une teneur d'huile élevées. Si l'huile est sous forme de vapeur, elle est plus difficile à séparer et nécessite un filtre contenant un matériau d'adsorption, qui est généralement du charbon actif.

Tout filtrage entraîne inévitablement une perte de charge qui provoque une perte d'énergie dans le système d'air comprimé. Les filtres plus fins avec une structure plus étroite séparent davantage de contaminants, mais ils entraînent également une perte de charge plus importante et sont davantage susceptibles de s'obstruer plus rapidement. Cela entraîne un remplacement plus fréquent des filtres et, par conséquent, des coûts d'entretien plus élevés.

En outre, les filtres doivent être dimensionnés pour gérer correctement le débit nominal et avoir un seuil de capacité plus élevé. Cela facilite la gestion de certaines pertes de charge, dues à une certaine quantité de blocage.

Les sécheurs frigorifiques ou par adsorption sont utilisés pour éliminer l'humidité de l'air comprimé. Les sécheurs frigorifiques sont utilisés lorsque la qualité d'air maximale requise est de classe 4, ce qui signifie que le point de rosée est inférieur ou égal à 3 °C. Si de l'air comprimé avec moins d'humidité (point de rosée sous pression plus bas) est nécessaire, un sécheur par adsorption doit être installé.

Un filtre sépare essentiellement les particules de l'air des particules contaminantes. La capacité de séparation des particules d'un filtre est le résultat des sous-capacités combinées (pour les différentes tailles de particules) comme indiqué ci-dessus. En réalité, chaque filtre est un compromis, car aucun filtre n'est efficace sur toute la gamme de tailles de particules. Même l'effet de la vitesse d'écoulement sur la capacité de séparation pour différentes tailles de particules n'est pas un facteur décisif.

Généralement, les particules comprises entre 0,1μm et 0,2μm sont les plus difficiles à séparer (taille de particule la plus pénétrante). Comme indiqué ci-dessus, l'efficacité totale de capture d'un filtre à coalescence peut être attribuée à une combinaison de tous les mécanismes qui se produisent. Évidemment, l'importance de chaque mécanisme, les tailles de particules pour lesquelles ils se produisent et la valeur de l'efficacité totale dépendent fortement de la distribution de la taille des particules de l'aérosol, de la vitesse de l'air et de la distribution du diamètre des fibres du média filtrant.

L'huile et l'eau sous forme d'aérosol se comportent comme d'autres particules et peuvent également être séparées à l'aide d'un filtre coalescent. Dans le filtre, ces aérosols liquides coalescent pour former des gouttelettes plus grosses qui tombent au fond du filtre en raison des forces gravitationnelles. Le filtre peut séparer l'huile aussi bien sous forme d'aérosol que sous forme liquide. Cependant, l'huile sous forme liquide, en raison de sa concentration élevée inhérente, entraînera une chute de pression élevée et un entraînement d'huile. Si l'huile sous forme de vapeur doit être séparée, le filtre doit contenir un matériau d'adsorption approprié, généralement du charbon actif.

Tout filtrage entraîne une chute de pression,  inévitablement, qui est une perte d'énergie dans le système d'air comprimé. Les filtres plus fins, avec une structure plus serrée, entraînent une perte de charge plus importante et peuvent se boucher plus rapidement, ce qui nécessite un remplacement plus fréquent des filtres et donc des coûts de maintenance plus élevés.

La qualité de l'air en ce qui concernent la quantité de particules et la présence d'eau et d'huile. est définie dans la norme ISO 8573-1, la norme industrielle pour la pureté de l'air. Pour éliminer le risque de contamination de l'air dans un processus critique, il est recommandé de n'utiliser que de l'air comprimé classé en classe 0. En outre, les filtres doivent être dimensionnés de manière à ce qu'ils traitent non seulement le débit nominal correctement, mais qu'ils aient également un seuil de capacité plus élevé afin de gérer une certaine chute de pression due à un certain degré de blocage.