Compresseurs, ventilateurs et soufflantes – Compréhension de base

Les compresseurs, ventilateurs et 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.
  • Fans :un ventilateur est une machine utilisée pour déplacer un fluide ou de l'air. Il fonctionne grâce à un moteur électrique qui fait tourner les pales fixées à un arbre.
  • Souffleurs :Le souffleur est une machine permettant de déplacer de 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 réside dans la manière dont ils déplacent ou transmettent l’air/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 entre la pression de refoulement et la pression d'aspiration. Les ventilateurs ont un rapport spécifique allant jusqu'à 1,11, les soufflantes de 1,11 à 1,20 et les compresseurs en ont plus de 1,20.

Types de compresseurs

Les types de compresseurs peuvent être principalement regroupés en deux :Déplacement positif et dynamique

Les compresseurs volumétriques sont encore une fois de deux types :Rotatif et alternatif

  • Les types de compresseurs rotatifs sont à lobes, à vis, à anneau liquide, à défilement et à palettes.
  • Les types de compresseurs alternatifs sont à membrane, 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/gaz. En revanche, dans uncompresseur dynamique, il y a un changement de vitesse du fluide entraînant une énergie cinétique qui crée une pression.

Les compresseurs alternatifs utilisent des pistons pour lesquels la pression de refoulement de l'air est élevée, la quantité d'air traitée est faible et la vitesse du compresseur est faible. Ils conviennent aux rapports de pression et aux volumes de gaz moyens et élevés. En revanche, les compresseurs rotatifs conviennent aux basses et moyennes pressions et aux grands volumes. Ces compresseurs n'ont ni pistons ni vilebrequin. Au lieu de cela, ces compresseurs ont des vis, des aubes, des volutes, etc. Ils peuvent donc être classés davantage 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 volutes. Un parchemin est fixe et ne bouge pas et l'autre se déplace dans un mouvement circulaire. L'air est emprisonné 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 la compression se produit en raison de ce mouvement de balayage. Cela force la vapeur à se diviser en sections de petit volume, la transformant en vapeur à haute pression et haute température.
  • Lobe : Il s'agit de deux lobes qui tournent à l'intérieur d'un boîtier fermé. Ces lobes sont décalés de 90 degrés les uns par rapport aux autres. 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 conduite de distribution.
  • Vis : Elle est équipée de deux vis à engrènement qui emprisonnent l'air entre la vis et le boîtier du compresseur, ce qui entraîne sa compression et son refoulement à une pression plus élevée à partir de la soupape de refoulement. Les compresseurs à vis sont adaptés et efficaces pour répondre aux exigences de faible pression d'air. Par rapport à un compresseur alternatif, 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 comprimant ainsi en raison d'une réduction de la surface. L'air comprimé est délivré à travers 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 la compression se produit en raison de ce mouvement de balayage. Cela force la vapeur à se diviser en sections de petit volume, la transformant en vapeur à haute pression et haute température.
  • Dans ce type de compresseur, les aubes sont construites à l’intérieur d’un boîtier 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 ceux contenant des poussières et des liquides.
  • Compresseur alternatif

  • Compresseurs simple effet :Il est doté d'un piston fonctionnant 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 jeux de vannes 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 un débit constant, alors qu'un compresseur dynamique tel que centrifuge et axial fonctionne à une pression constante et que ses performances sont affectées par des conditions externes telles que les changements de températures d'entrée, etc. dans un compresseur axial, le gaz ou le fluide s'écoule parallèlement à l'axe de rotation ou axialement. Il s’agit d’un compresseur rotatif capable de 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 Petroleum Institute) 617 sont respectées.

    Types de ventilateurs

    Selon leur conception, 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, courbés vers l'avant, courbés vers l'arrière, etc. Ces types de ventilateurs conviennent aux températures élevées et aux vitesses de pointe de pale faibles et moyennes à des pressions élevées. Ceux-ci peuvent être utilisés efficacement pour les flux d’air hautement contaminés.
  • Ventilateurs axiaux:Dans ce type de ventilateur, il n’y a aucun changement de direction du flux d’air. Ils peuvent être Vanaxial, Tubeaxial et Propeller. Ils produisent une pression inférieure à celle des ventilateurs centrifuges. Les ventilateurs à hélice sont capables de débits élevés à basse pression. Les ventilateurs axiaux à tubes ont une capacité de pression basse/moyenne et de débit élevé. Les ventilateurs axiaux à palettes ont des aubes directrices d'entrée ou de sortie, présentent des capacités à haute pression et à débit moyen.
  • Par conséquent, les compresseurs, les ventilateurs et les soufflantes couvrent en grande partie les industries municipales, manufacturières, pétrolières et gazières, minières et agricoles pour leurs diverses applications, simples ou complexes par nature. Le débit d'air requis dans le processus ainsi que la pression de sortie requise sont des facteurs clés déterminants. le choix du type et de la taille d'un ventilateur. La conception du boîtier du ventilateur et des conduits détermine également son efficacité.

    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 nécessaire à l'évacuation, à l'aspiration, au refroidissement, à la ventilation, au transport, etc. Le ventilateur est également communément appelé ventilateurs centrifuges dans l'industrie. Dans un ventilateur, la pression d’entrée est faible et plus élevée à la sortie. L'énergie cinétique des pales augmente la pression de l'air en sortie. Les soufflantes sont principalement utilisées dans les industries pour des exigences de pression modérées où la pression est supérieure à celle du ventilateur et inférieure à celle du compresseur.

    Types de souffleurs :Les soufflantes peuvent également être classées comme soufflantes centrifuges et volumétriques. Comme les ventilateurs, les ventilateurs utilisent des pales de différentes conceptions, telles que courbées vers l'arrière, courbées vers l'avant et radiales. Ils sont pour la plupart entraînés par un moteur électrique. Il peut s'agir d'unités à un ou plusieurs étages et utiliser des turbines à grande vitesse pour créer une vitesse vers l'air ou d'autres gaz.

    Les surpresseurs volumétriques sont similaires aux pompes PDP, qui pressent le fluide qui à son tour augmente la pression. Ce type de ventilateur est préféré à un ventilateur centrifuge lorsqu'une haute pression est requise dans un processus.

    Applications des compresseurs, ventilateurs et soufflantes

    Les compresseurs, ventilateurs et 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/médecine, mines, produits pharmaceutiques, plastiques, production d'électricité, produits du bois et bien d'autres.

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

    Les ventilateurs industriels sont également utilisés dans diverses applications telles que l'industrie chimique, médicale, automobile,agricole,exploitation minière, de transformation des aliments et des industries 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, l'alimentation 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 volumétriques sont souvent utilisées dans le transport pneumatique et pour l'aération des eaux usées, le rinçage des filtres, et de surpression de gaz, ainsi que pour le déplacement de gaz de toutes sortes dans les industries pétrochimiques.

  • Pour toute question ou aide supplémentaire, n'hésitez pas à nous contacter.

Heure de publication : 13 janvier 2021

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