Qu'est-ce qu'un compresseur d'air ? Techniquement, compresseur d'air sont des machines qui convertissent une forme d'énergie en une autre forme, qui peut ensuite être stockée et utilisée ultérieurement. Mais ni cette brève explication, ni la description plus détaillée ci-dessous, ne rendent justice à cette invention - et à son impact profond sur nos vies.
C'est pourquoi, à un niveau non technique, la réponse à la question ci-dessus est "Les machines qui ont changé notre monde plus que presque toute autre invention".
Ce qui peut ressembler à une hyperbole est en fait une description très précise de l'impact les compresseurs d'air ont eu sur notre société - et en particulier sur le secteur industriel. En moins de 150 ans, depuis que l'ingénieur autrichien Viktor Popp a construit la première usine de compresseurs, l'air comprimé est devenue si indispensable qu'elle est désormais qualifiée de « quatrième service public » avec l'électricité, l'eau et le gaz.
Les chiffres confirment cette déclaration audacieuse. On estime que 10 % de toute l'électricité consommée par l'industrie manufacturière est utilisée pour l'air comprimé.
Pour comprendre l'importance de l'air comprimé - et les compresseurs qui le génèrent - examinons d'abord de plus près sa physique. L'air comprimé est simplement de l'air ordinaire qui est forcé dans un espace beaucoup plus petit. Lorsque cela se produit, ses molécules accélèrent et ce qu'on appelle «l'énergie cinétique» est créée. Cette énergie cinétique peut soit être utilisée immédiatement, soit être stockée et libérée plus tard.
L'une des raisons pour lesquelles l'air comprimé est devenu si indispensable est sa polyvalence. Presque toutes les industries dépendent de l'air comprimé sous une forme ou une autre - des usines de fabrication aux voitures, des navires et des trains, des chantiers de construction aux hôpitaux, l'air comprimé est utilisé tout autour.
Avec autant d'applications différentes, il est également logique qu'il existe de nombreux types de compresseurs d'air différents. Après tout, le petit compresseur silencieux qui alimente la perceuse d'un dentiste ne devrait pas être le même que le compresseur industriel qui fait fonctionner toute une usine de fabrication.
Cependant, les nombreuses options rendent également difficile pour les profanes de trouver le compresseur qui leur convient. Pour vous faciliter la tâche, voici un aperçu des différents types et technologies de compresseurs.
Voyons d'abord comment fonctionnent les compresseurs. Il existe deux principales technologies de compression :
- Compresseurs volumétriques avoir une cavité remplie d'air ordinaire (ou d'un autre gaz à la pression atmosphérique). Cette cavité devient alors plus petite, ce qui signifie que la même quantité d'air doit tenir dans un espace plus petit et que sa pression et son énergie cinétique augmentent.
- Compresseurs dynamiques obtenir la montée en pression requise en accélérant l'air (ou le gaz) avec une turbine puis en le ralentissant dans un diffuseur.
Les compresseurs volumétriques sont beaucoup plus fréquemment utilisés et ils disposent de différentes technologies pour déplacer l'air. Compresseurs à pistons utiliser un mouvement alternatif, des compresseurs à vis rotatifs un seul rotor et les plus rarement utilisés
par exemple, sont des machines assez simples qui sont peu coûteuses à l'achat. Ils sont souvent la bonne solution pour les opérations à faible demande en air comprimé.
Les compresseurs rotatifs à vis sont plus avancés et offrent un faible coût total de possession. Ils sont plus économes en énergie et peuvent produire beaucoup plus d'air comprimé.
Les compresseurs dynamiques, quant à eux, sont principalement utilisés pour les opérations et les applications qui nécessitent de très grands volumes d'air.
En plus de leur principe de fonctionnement , il existe d'autres caractéristiques qui déterminent les points forts d'un compresseur et la meilleure façon de l'utiliser.
Injection d'huile versus sans huile : Toutes les applications ne nécessitent pas un air de qualité supérieure. Par exemple, à peu près n'importe quel air comprimé suffit pour gonfler un pneu, mais l'air comprimé qui entre en contact avec des produits pharmaceutiques ou des aliments doit être très propre et respecter des réglementations strictes. Le premier est appelé « air énergétique » et le second « air actif ». Généralement, l'air énergétique doit être moins propre et un compresseur à injection d'huile peut faire le travail. Ils sont plus économiques à acheter et à exploiter, mais l'air qu'ils produisent contient des traces d'huile.
Cela les rend mal adaptés aux applications d'air actif, qui exigent un air plus pur. Dans ce cas, un compresseur sans huile est un bien meilleur choix car il produit de l'air absolument pur.
Compresseurs à pistons à 1 ou 2 étages : Compresseurs à pistons existent en deux versions et sont disponibles en modèles à 1 étage ou à 2 étages. Pour les petits travaux qui ne nécessitent pas une alimentation en air continue, une version à 1 étage moins chère fera l'affaire. Cependant, pour faire fonctionner des outils de grande puissance et garantir une alimentation continue en air comprimé, un piston à 2 étages est probablement une meilleure solution.
Entraînement par courroie contre entraînement direct : Les compresseurs entraînés par courroie sont un meilleur choix lorsque la fiabilité, la facilité d'utilisation, la rentabilité et la puissance comptent le plus. Cependant, si les applications nécessitent que le compresseur ajuste sa vitesse et sa puissance, un entraînement direct est généralement préférable.
Entraînement à vitesse fixe ou à vitesse variable : Alors que ses nombreuses applications et son utilisation généralisée sont l'une des principales raisons pour lesquelles l'air comprimé (et sa génération) représente une si grande part de toute l'énergie consommée par le secteur industriel, il existe un autre facteur : il faut beaucoup d'énergie pour comprimer l'air. À tel point, en fait, que, sur la durée de vie d'un compresseur, les coûts énergétiques constituent l'essentiel de son coût total de possession.
Comme leur nom l'indique, les modèles à vitesse fixe n'ont qu'une seule vitesse. Cela fonctionne bien pour les applications ou les opérations qui nécessitent un flux d'air constant (bien sûr, la sortie du compresseur devrait toujours être adaptée à la demande afin de ne pas gaspiller d'énergie).
Cependant, il est très inefficace si un site de production a une demande d'air fluctuante. Dans ces cas, les compresseurs à vitesse variable sont une bien meilleure option. Leur prix initial est plus élevé mais, comme ils consomment beaucoup moins d'énergie en adaptant la vitesse du compresseur à la demande d'air, ils sont beaucoup plus efficaces et offrent un coût de possession nettement inférieur.