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Positionnement du compresseur et conditions de fonctionnement optimales

Dimensioning Compressor Installations Compressed Air Wiki Compressors

L'endroit où se trouve la majeure partie du circuit d'air comprimé s'appelle l'enceinte du compresseur. Il peut s'agir d'une enceinte conçue et utilisée à d'autres fins ou bien spécialement destinée au compresseur. Dans les deux cas, cette enceinte doit répondre à certaines exigences pour que vous puissiez tirer le meilleur parti de votre installation de compresseur.

Où faut-il installer votre compresseur ?

Conditions de travail optimales pour un compresseur, compresseur dans un environnement de travail

La règle principale pour une installation est avant tout d'aménager une centrale de compresseur séparée. Selon l'expérience, la centralisation est préférable, indépendamment du secteur industriel. Elle offre entre autres une économie de fonctionnement améliorée, un système d'air comprimé mieux conçu, une facilité d'utilisation et de service, une protection contre les accès non autorisés, un contrôle du bruit approprié et des possibilités plus simples de ventilation contrôlée.

Deuxièmement, il est possible d'utiliser une zone distincte dans un bâtiment destiné à d'autres fins pour l'installation du compresseur. Certains risques et inconvénients doivent être pris en compte avec ce type d'installation, comme les perturbations dues au bruit du compresseur ou les besoins en ventilation, les risques physiques et/ou les risques de surchauffe, l'évacuation des condensats, les environnements dangereux, par exemple proche de poussières ou de substances inflammables, substances agressives dans l'air, l'espace requis en vue d'une expansion future et l'accessibilité pour l'entretien.

Cependant, l'installation dans un atelier ou un entrepôt peut faciliter les installations de récupération d'énergie. S'il n'y a pas d'installations disponibles à l'intérieur pour installer le compresseur, ce dernier peut également être installé à l'extérieur, sous un toit. Dans ce cas, certains points doivent être pris en compte : le risque de gel pour les poches et les décharges de condensats, la protection de la bouche d'admission d'air contre la pluie et la neige, la bouche d'aspiration et la ventilation, les fondations solides et planes (asphalte, dalle de béton ou lit de galets), le risque de poussière, de substances inflammables ou agressives et la protection contre les accès non autorisés.

Emplacement et conception du compresseur

L'installation d'air comprimé doit répondre aux besoins d'acheminement du système de distribution dans les grandes installations avec de grandes longueurs de tuyauterie. Le positionnement de la centrale d'air comprimé à proximité des équipements auxiliaires tels que les pompes et les ventilateurs peut faciliter l'entretien et la maintenance. Même un emplacement près de la chaufferie peut s'avérer bénéfique.

Le bâtiment doit comporter un équipement de levage dimensionné pour supporter les composants les plus lourds de l'installation du compresseur (généralement le moteur électrique) et/ou permettre l'accès à un chariot élévateur. Il doit également y avoir suffisamment d'espace au sol pour l'installation d'un compresseur supplémentaire en cas d'expansion future. De plus, la garde au sol doit être suffisante pour permettre le levage d'un moteur électrique ou d'un élément similaire, en cas de besoin. L'installation d'air comprimé doit être équipée d'une évacuation au sol ou de tout autre dispositif permettant de gérer la condensation du compresseur, du refroidisseur final, du réservoir d'air, des sécheurs, etc. L'évacuation au sol doit être conforme à la législation municipale.

Fondations de la salle

Normalement, seul un sol plat d'une capacité porteuse suffisante est nécessaire pour installer la centrale de compression. Dans la plupart des cas, des fonctionnalités anti-vibrations sont intégrées à la centrale. Pour les nouvelles installations, un socle est généralement utilisé pour chaque groupe de compresseurs afin de permettre le nettoyage du sol. Les gros compresseurs à pistons et centrifuges peuvent nécessiter une dalle de béton ancrée au substrat rocheux ou sur une base de sol solide. Dans les centrales de compression avancées et complètes, l'impact des vibrations produites à l'extérieur a été réduit au minimum. Dans les systèmes équipés de compresseurs centrifuges, il peut être nécessaire d'amortir les vibrations des fondations de l'enceinte du compresseur.

L'air d'admission

L'air d'admission du compresseur doit être propre et exempt de toute pollution solide et gazeuse. Les particules de saleté à l'origine des gaz corrosifs et de l'usure peuvent être particulièrement nuisibles. L'entrée d'air du compresseur est généralement située au niveau d'une ouverture dans l'enceinte insonorisée, mais peut également être placée à distance, dans un endroit où l'air est le plus propre possible. La pollution gazeuse par les gaz d'échappement des véhicules peut être fatale si elle est mélangée à de l'air destiné à être inhalé. Il faut intégrer un pré-filtre (cyclone, panneau de filtrage ou filtre à bande rotative) dans les installations où l'air environnant a une forte concentration de poussière. Dans ces cas-là, la perte de charge causée par le pré-filtre doit être prise en compte lors de la conception.

Il est également préférable que l'air d'admission soit froid. Il peut donc s'avérer utile d'acheminer cet air via un conduit distinct depuis l'extérieur du bâtiment jusque dans le compresseur. Il est important d'utiliser des tuyaux résistants à la corrosion, munis d'un tamis à l'entrée et conçus de manière à empêcher l'aspiration de neige ou de pluie dans le compresseur. Il est également important d'utiliser des tuyaux d'un diamètre suffisamment grand pour réduire autant que possible la perte de charge.

La conception des tuyaux d'admission sur les compresseurs à piston est particulièrement critique. La résonance des tubes due aux ondes stationnaires acoustiques provoquée par la fréquence de pulsation cyclique du compresseur peut endommager la tuyauterie ainsi que le compresseur, provoquer des vibrations et des nuisances sonores irritantes à basse fréquence.

La ventilation de l'enceinte

La chaleur générée à l'intérieur de l'enceinte du compresseur est émise par tous les compresseurs en fonctionnement. Cette chaleur doit être évacuée en ventilant l'enceinte du compresseur. La quantité d'air de ventilation est déterminée par la taille du compresseur et par le type de refroidissement effectué par air ou par eau. L'air de ventilation des compresseurs refroidis par air contient près de 100 % de l'énergie consommée par le moteur électrique sous forme de chaleur. L'air de ventilation des compresseurs refroidis par eau contient environ 10 % de l'énergie consommée par le moteur électrique. La chaleur doit être évacuée pour maintenir la température à un niveau acceptable dans l'enceinte du compresseur. Le fabricant du compresseur doit fournir des informations détaillées concernant le flux de ventilation requis. La meilleure façon de faire face au problème d'accumulation de chaleur reste encore de récupérer l'énergie thermique résiduelle et de l'utiliser sur place

L'air de ventilation doit provenir de l'extérieur et, de préférence, ne pas emprunter de conduits longs. De plus, l'admission doit être placée aussi basse que possible, mais sans courir le risque d'être recouverte de neige en hiver. Les risques de pénétration de poussières et de substances explosives ou corrosives dans l'enceinte du compresseur doivent être correctement évalués. Le ou les ventilateurs d'aération doivent être placés en hauteur, sur l'un des murs de l'enceinte du compresseur, et l'admission d'air doit être disposée sur le mur opposé. La vélocité de l'air à l'ouverture de l'entrée de ventilation ne doit pas dépasser 4 m/s.

Dans ce cas, les ventilateurs à commande thermostatique sont les plus indiqués. Ces ventilateurs doivent être correctement dimensionnés pour pouvoir supporter la perte de charge dans les conduits, les évents de la paroi extérieure, etc. La quantité d'air de ventilation doit être suffisante pour limiter l'augmentation de la température dans l'enceinte à 7-10 °C. La possibilité d'utiliser des compresseurs refroidis par eau doit être envisagée en cas de difficulté à obtenir une ventilation suffisante dans l'enceinte.

Pour en savoir plus sur le processus d'installation d'un compresseur, voir ci-dessous.

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