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Qu'est-ce qu'un réservoir d'air ?

Compressor Installations Compressors Compressed Air Wiki

Le réservoir d'air, parfois appelé réservoir d'air comprimé, fait partie intégrante de tout circuit d'air comprimé. L'objectif principal de ce réservoir est de fournir un espace de stockage temporaire pour répondre aux pics de demande de votre circuit et optimiser l'efficacité opérationnelle de votre installation.

Pourquoi avez-vous besoin d'un réservoir d'air ?

En théorie, votre installation de compresseur d'air peut fonctionner sans réservoir, mais ne pas en avoir dans votre circuit d'air peut augmenter les cycles de charge et de décharge et donc faire travailler davantage le compresseur. Il est important de se rappeler que les cycles de charge/décharge dépendent de la fluctuation de la demande au sein de votre installation.

Les réservoirs d'air permettent de stocker l'air comprimé avant qu'il n'entre dans le système de tuyauterie et/ou dans l'équipement. En d'autres termes, les réservoirs d'air sont un mécanisme tampon entre le compresseur et la pression fluctuante provoquée par l'évolution de la demande.

Certains compresseurs d'air peuvent être "montés sur réservoir", ce qui signifie qu'ils constituent un ensemble et sont installés en haut du réservoir d'air. Ce type de configuration est très apprécié dans les installations où l'espace est restreint. Un compresseur monté sur réservoir peut vous permettre d'économiser de l'espace, mais également de réduire les coûts d'installation initiale associés à la mise en service d'un sécheur autonome. Cette option est généralement privilégiée pour les plus petits compresseurs, principalement jusqu'à 26 kW ou 35 ch. Les compresseurs d'air plus grands ne sont pas adaptés au montage sur réservoir car ils sont trop lourds et peuvent entraîner un risque pour la sécurité.

Réservoirs d'air sec et humide

Comment bien dimensionner ses réservoirs d'air ?

Dans de précédents articles, nous avons évoqué les meilleures pratiques concernant la manière de dimensionner un compresseur d'air, car un dimensionnement approprié est important pour répondre à la demande de votre installation. Lorsqu'il s'agit du dimensionnement d'un réservoir d'air, retenez qu'il faut 3 à 4 gallons pour chaque cfm ou 10 à 15 litres pour chaque litre/seconde d'air comprimé, selon l'application et le type de compresseur d'air utilisé.

Tout comme pour le dimensionnement d'un compresseur d'air, il existe un certain nombre d'éléments à respecter pour choisir une taille de réservoir d'air adaptée à votre installation. Il est fortement recommandé de tenir compte des facteurs suivants :

1. Diminution des fluctuations de pression/pertes de charge : un réservoir d'air peut être utilisé pour réduire les fluctuations de pression pouvant avoir un impact sur le processus de production et la qualité de votre produit final. Avant de choisir un réservoir d'air approprié pour votre compresseur, tenez compte de ces deux valeurs : la pression de sortie de votre compresseur et les besoins de votre application au niveau du point d'utilisation. Notez que l'air comprimé stocké dans votre réservoir d'air est uniquement utile tant que sa pression est suffisante pour le processus qui l'utilise. C'est pourquoi il est important de prendre en compte la durée (en minutes) pendant laquelle le réservoir d'air est susceptible de fournir de l'air à la pression nécessaire pour votre utilisateur final/équipement.

2. Réponse aux pics de demande d'air à court terme : si la demande en air comprimé change considérablement tout au long de la journée, il est important de tenir compte des pics de demande afin de s'assurer que la pression du circuit ne chute pas en deçà d'un niveau acceptable. Un réservoir d'air fournit un espace de stockage pour répondre aux pics de demande d'air à court terme que le compresseur ne peut pas satisfaire. Les besoins en air peuvent varier selon le moment de la journée, les horaires de travail ou même en cas de demande inhabituelle (par exemple, l'utilisation ponctuelle d'une sableuse). Il est important de bien comprendre l'application et la quantité de cfm ou litres/seconde d'air requis, ainsi que les pics attendus de votre système, car cela détermine le débit d'air comprimé nécessaire pour éviter les pénuries à n'importe quelle étape de votre processus.

3. Considérations relatives à l'énergie : un réservoir d'air peut aider à réduire la consommation d'énergie de votre circuit d'air comprimé en activant la charge/décharge (vitesse fixe) des compresseurs afin qu'ils puissent fonctionner sur un cycle plus long et avec des plages de pression plus restreintes. En disposant d'un réservoir correctement dimensionné et de plus d'air que nécessaire, vous évitez le démarrage du compresseur d'appoint pour répondre à une augmentation de la demande de débit, ce qui peut vous permettre de réaliser d'importantes économies sur votre consommation d'énergie. Cela permet également d'éviter les fluctuations de pression et les démarrages fréquents du moteur, tout en assurant une pression constante et en prolongeant la durée de vie du compresseur.

4. Considérations relatives à la sécurité : si nécessaire, un réservoir d'air peut fournir une alimentation en air pour arrêter en toute sécurité les systèmes et les processus de production en situation d'urgence.

A quelle fréquence dois-je vidanger mon réservoir d'air ?

Réservoir d'air minimum

Dans les compresseurs sans sécheur intégré ou sans sécheur dans le circuit, l'humidité finit par s'infiltrer dans le réservoir d'air. L'air comprimé humide et non traité peut endommager l'équipement, compromettre la qualité de votre produit et affecter le réservoir d'air. La condensation ou l'eau s'accumule dans le réservoir d'air et si elle n'est pas vidangée, elle peut provoquer une corrosion, ce qui peut menacer l'intégrité de votre réservoir d'air et entraîner une détérioration précoce du réservoir. Il est recommandé de vidanger votre réservoir d'air au moins une fois par jour et plus souvent si le compresseur fonctionne à pleine charge toute la journée. Le meilleur moyen de ne pas oublier est d'investir dans une purge à flotteur, une purge temporisée ou une soupape de vidange électronique. Pour de meilleurs résultats et pour vous assurer que votre circuit d'air comprimé est bien adapté à votre application, contactez un professionnel de l'air comprimé qui saura vous renseigner.

Quelle pression dois-je appliquer à mon réservoir d'air et cela est-il important ?

Vous avez peut-être déjà entendu dire qu'une pression plus élevée dans votre réservoir d'air permettait de fournir plus d'air à votre processus et à vos outils, et que par conséquent vous n'avez pas besoin d'acheter un plus grand compresseur même si la demande augmente au fil du temps. Cela n'est pas vrai et la pression de votre réservoir doit être en accord avec la pression de sortie de votre compresseur.

La plupart des compresseurs standard à entraînement à vitesse variable et à vitesse fixe peuvent fournir de l'air comprimé jusqu'à 175 psig (12 bar). Toutefois, la majorité des installations industrielles fonctionnent entre 100 et 125 psig (7 et 8 bar). En fonction des besoins de votre installation, la pression maximum du réservoir d'air doit être dimensionnée en conséquence. Par exemple, si votre compresseur à vitesse fixe est configuré pour fournir une pression maximum de 125 psig (8 bar), le réservoir d'air doit être étalonné à une pression minimum de 150 psig (10 bar).

La plupart des compresseurs d'air à entraînement à vitesse variable (VSD) sont étalonnés à 175 psig (12 bar), par conséquent, un réservoir d'air de 200 psig (14 bar) serait plus adapté pour ce type de circuit d'air comprimé. Chaque réservoir d'air doit être équipé d'une soupape de surpression, conçue pour libérer la pression du réservoir au cas où ce dernier atteindrait la pression maximum autorisée à l'intérieur du réservoir. Il est important de se rappeler qu'une pression plus élevée ne signifie pas plus de débit (cfm ou l/s), mais qu'au contraire, plus la pression augmente, plus le débit diminue.

Il est également primordial de comprendre les plages de pression minimum et maximum des machines qui utilisent l'air comprimé, et si possible d'utiliser les régulateurs de pression en dehors du réservoir d'air et/ou au niveau du point d'utilisation. Retenez aussi que chaque palier de 2 psig équivaut à 1 % d'énergie utilisée (1 bar équivaut à 7 % d'énergie), ce qui signifie qu'il est possible de faire correspondre la pression du circuit aux besoins de l'installation afin de faire des économies d'énergie.

Puis-je fabriquer moi-même mon réservoir d'air ?

Bien que certains pourraient être tentés de construire leur propre réservoir d'air, ce n'est pas un produit qu'il est recommandé de fabriquer soi-même. En raison des règlementations et des risques liés à la sécurité, les réservoirs d'air doivent toujours être achetés auprès d'un fabricant de compresseurs d'air connu ou d'un professionnel de la construction de réservoirs sous pression. Il est préférable de vous adresser à votre expert local pour obtenir des conseils et des solutions adaptées à vos besoins en matière d'air comprimé.

Calculer la taille idéale de votre réservoir d'air

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