Compresseurs, ventilateurs et soufflantes - Compréhension de base

Les compresseurs, les ventilateurs et les soufflantes sont largement utilisés dans diverses industries.Ces appareils sont tout à fait adaptés aux processus complexes et sont devenus indispensables pour certaines applications spécifiques.Ils ont été définis en termes simples comme ci-dessous :

• Compresseur:Un compresseur est une machine qui réduit le volume de gaz ou de liquide en créant une haute pression.On peut aussi dire qu'un compresseur comprime simplement une substance qui est généralement du gaz.
• Ventilateurs:un ventilateur est une machine utilisée pour déplacer un fluide ou de l'air.Il est actionné par un moteur via l'électricité qui fait tourner les lames qui sont attachées à un arbre.
• Souffleurs :Le souffleur est une machine qui déplace l'air à une pression modérée.Ou simplement, les soufflantes sont utilisées pour souffler de l'air/du gaz.

La différence fondamentale entre les trois appareils ci-dessus est la façon dont ils déplacent ou transmettent l'air/le gaz et induisent la pression du système.Les compresseurs, ventilateurs et soufflantes sont définis par l'ASME (American Society of Mechanical Engineers) comme le rapport de la pression de refoulement sur la pression d'aspiration.Les ventilateurs ont le rapport spécifique jusqu'à 1,11, les soufflantes de 1,11 à 1,20 et les compresseurs ont plus de 1,20.

Types de compresseurs

Les types de compresseurs peuvent être principalement regroupés en deux :Déplacement Positif & Dynamique

Les compresseurs volumétriques sont à nouveau de deux types :Rotatif et alternatif

• Les types de compresseurs rotatifs sont Lobe, Screw, Liquid Ring, Scroll et Vane.
• Les types de compresseurs à piston sont à diaphragme, à double effet et à simple effet.

Les compresseurs dynamiques peuvent être classés en centrifuges et axiaux.

Comprenons-les en détail.

Compresseurs volumétriquesutiliser un système qui induit un volume d'air dans une chambre, puis réduire le volume de la chambre pour comprimer l'air.Comme son nom l'indique, il y a un déplacement du composant qui réduit le volume de la chambre comprimant ainsi l'air/le gaz.D'autre part, dans uncompresseur dynamique, il y a un changement de vitesse du fluide résultant en une énergie cinétique qui crée une pression.

Les compresseurs à piston utilisent des pistons où la pression de refoulement de l'air est élevée, la quantité d'air manipulée est faible et qui a une faible vitesse du compresseur.Ils conviennent aux rapports et aux volumes de gaz à moyenne et haute pression.En revanche, les compresseurs rotatifs conviennent aux basses et moyennes pressions et aux gros volumes.Ces compresseurs n'ont pas de pistons ni de vilebrequin.Au lieu de cela, ces compresseurs ont des vis, des palettes, des volutes, etc. Ils peuvent donc être classés en fonction du composant dont ils sont équipés.

Types de compresseurs rotatifs

• Scroll : Dans cet équipement, l'air est comprimé à l'aide de deux spirales ou scrolls.Un rouleau est fixe et ne bouge pas et l'autre se déplace dans un mouvement circulaire.L'air est piégé à l'intérieur de la spirale de cet élément et est comprimé au milieu de la spirale.Ceux-ci sont souvent de conception sans huile et nécessitent peu d'entretien.
• Aube : Il s'agit d'aubes qui entrent et sortent à l'intérieur d'une roue et une compression se produit en raison de ce mouvement de balayage.Cela force la vapeur dans des sections de petit volume, la transformant en vapeur à haute pression et à haute température.
• Lobe : Il se compose de deux lobes qui tournent à l'intérieur d'un boîtier fermé.Ces lobes sont déplacés de 90 degrés l'un par rapport à l'autre.Lorsque le rotor tourne, l'air est aspiré dans le côté entrée du boîtier du cylindre et est poussé avec une force hors du côté sortie contre la pression du système.L'air comprimé est ensuite acheminé vers la ligne de distribution.
• Vis : elle est équipée de deux vis à engrènement qui emprisonnent l'air entre la vis et le carter du compresseur, ce qui a pour effet de le comprimer et de le délivrer à une pression plus élevée depuis la soupape de refoulement.Les compresseurs à vis sont adaptés et efficaces pour les besoins en basse pression d'air.Par rapport à un compresseur à piston, le débit d'air comprimé est continu dans ce type de compresseur et son fonctionnement est silencieux.
• Scroll : Les compresseurs de type scroll ont des scrolls entraînés par le moteur principal.Les bords extérieurs des volutes emprisonnent l'air puis, lorsqu'ils tournent, l'air se déplace de l'extérieur vers l'intérieur, se compressant ainsi en raison d'une réduction de la surface.L'air comprimé est acheminé par l'espace central de la volute jusqu'à la compagnie aérienne de livraison.
• Anneau liquide : Il s'agit d'aubes qui entrent et sortent à l'intérieur d'une roue et une compression se produit en raison de ce mouvement de balayage.Cela force la vapeur dans des sections de petit volume, la transformant en vapeur à haute pression et à haute température.
• Dans ce type de compresseur, les aubes sont construites à l'intérieur d'un carter cylindrique.Lorsque le moteur tourne, le gaz est comprimé.Ensuite, du liquide, principalement de l'eau, est introduit dans l'appareil et, par accélération centrifuge, il forme un anneau liquide à travers les aubes, qui à son tour forme une chambre de compression.Il est capable de comprimer tous les gaz et vapeurs, même avec de la poussière et des liquides.

• Compresseur à piston

• Compresseurs à simple effet :Il a un piston travaillant sur l'air dans une seule direction.L'air est comprimé uniquement sur la partie supérieure du piston.
• Compresseurs à double effet :Il dispose de deux ensembles de soupapes d'aspiration/admission et de refoulement des deux côtés du piston.Les deux côtés du piston sont utilisés pour comprimer l'air.

• Compresseurs dynamiques

  La principale différence entre les compresseurs volumétriques et dynamiques est qu'un compresseur volumétrique fonctionne à débit constant, alors qu'un compresseur dynamique tel que Centrifuge et Axial fonctionne à une pression constante et leurs performances sont affectées par des conditions externes telles que les changements de températures d'entrée, etc. un compresseur axial, le gaz ou le fluide s'écoule parallèlement à l'axe de rotation ou axialement.C'est un compresseur rotatif qui peut pressuriser les gaz en continu.Les aubes d'un compresseur axial sont relativement plus proches les unes des autres.Dans un compresseur centrifuge, le fluide entre par le centre de la roue et se déplace vers l'extérieur à travers la périphérie par des aubes de guidage réduisant ainsi la vitesse et augmentant la pression.Il est également connu sous le nom de turbocompresseur.Ce sont des compresseurs efficaces et fiables.Cependant, son taux de compression est inférieur à celui des compresseurs axiaux.De plus, les compresseurs centrifuges sont plus fiables si les normes API (American Petrole Institute) 617 sont respectées.

  Types de ventilateurs

  Selon leurs conceptions, les principaux types de ventilateurs sont les suivants :

• Ventilateur centrifuge :
• Dans ce type de ventilateur, le flux d'air change de direction.Ils peuvent être inclinés, radiaux, incurvés vers l'avant, incurvés vers l'arrière, etc. Ces types de ventilateurs conviennent aux températures élevées et aux vitesses d'extrémité de pale faibles et moyennes à des pressions élevées.Ceux-ci peuvent être utilisés efficacement pour les flux d'air fortement contaminés.
• Ventilateurs axiaux:Dans ce type de ventilateur, il n'y a pas de changement de direction du flux d'air.Ils peuvent être Vanaxial, Tubeaxial et Propeller.Ils produisent une pression plus faible que les ventilateurs centrifuges.Les ventilateurs à hélice sont capables de débits élevés à basse pression.Les ventilateurs axiaux tubulaires ont une pression basse/moyenne et une capacité de débit élevé.Les ventilateurs axiaux à aubes ont des aubes directrices d'entrée ou de sortie, présentent des capacités de haute pression et de débit moyen.
• Par conséquent, les compresseurs, les ventilateurs et les soufflantes couvrent en grande partie l'industrie municipale, manufacturière, pétrolière et gazière, minière et agricole pour leurs diverses applications, simples ou complexes. Le débit d'air requis dans le processus ainsi que la pression de sortie requise sont des facteurs clés déterminant la sélection du type et de la taille d'un ventilateur.La conception de l'enceinte du ventilateur et des conduits détermine également l'efficacité de leur fonctionnement.
  

  Souffleurs

  Le ventilateur est un équipement ou un dispositif qui augmente la vitesse de l'air ou du gaz lorsqu'il passe à travers des roues équipées.Ils sont principalement utilisés pour le flux d'air/gaz requis pour l'évacuation, l'aspiration, le refroidissement, la ventilation, le transport, etc. Le ventilateur est également connu sous le nom de ventilateurs centrifuges dans l'industrie.Dans un surpresseur, la pression d'entrée est faible et est plus élevée à la sortie.L'énergie cinétique des pales augmente la pression de l'air à la sortie.Les soufflantes sont principalement utilisées dans les industries pour des besoins de pression modérée où la pression est supérieure à celle du ventilateur et inférieure à celle du compresseur.

  Types de soufflantes :Les soufflantes peuvent également être classées en soufflantes centrifuges et à déplacement positif.Comme les ventilateurs, les soufflantes utilisent des pales de différentes conceptions telles que courbées vers l'arrière, courbées vers l'avant et radiales.Ils sont principalement entraînés par un moteur électrique.Ils peuvent être des unités à un ou plusieurs étages et utiliser des roues à grande vitesse pour créer de la vitesse dans l'air ou d'autres gaz.

  Les soufflantes à déplacement positif sont similaires aux pompes PDP, qui compriment le fluide qui à son tour augmente la pression.Ce type de soufflante est préféré à une soufflante centrifuge lorsqu'une pression élevée est requise dans un processus.

  Applications des compresseurs, ventilateurs et soufflantes

  Les compresseurs, les ventilateurs et les soufflantes sont principalement utilisés pour des processus tels que la compression de gaz, l'aération du traitement de l'eau, la ventilation de l'air, la manutention des matériaux, le séchage de l'air, etc. Les applications d'air comprimé sont largement utilisées dans divers domaines tels que l'aérospatiale, l'automobile, la fabrication de produits chimiques, l'électronique, l'alimentation. et boissons, fabrication générale, fabrication de verre, hôpitaux/médical, exploitation minière, produits pharmaceutiques, plastiques, production d'énergie, produits du bois et bien d'autres.

  Le principal avantage d'un compresseur d'air est son utilisation dans l'industrie du traitement de l'eau.Le traitement des eaux usées est un processus complexe qui nécessite de détruire des millions de bactéries ainsi que les déchets organiques.

  Les ventilateurs industriels sont également utilisés dans une variété d'applications telles que la chimie, la médecine, l'automobile,agricole,exploitation minière, de la transformation alimentaire et de la construction, qui peuvent chacune utiliser des ventilateurs industriels pour leurs processus respectifs.Ils sont principalement utilisés dans de nombreuses applications de refroidissement et de séchage.

  Les soufflantes centrifuges sont couramment utilisées pour des applications telles que le contrôle de la poussière, les alimentations en air de combustion, les systèmes de refroidissement et de séchage, les aérateurs à lit fluidisé avec systèmes de transport d'air, etc. Les soufflantes à déplacement positif sont souvent utilisées dans le transport pneumatique et pour l'aération des eaux usées, le rinçage des filtres, etc. et surpression de gaz, ainsi que pour déplacer des gaz de toutes sortes dans les industries pétrochimiques.

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