Unité FRL : Filtres, régulateurs et lubrificateurs - Leurs fonctionnements

Les unités de filtre, régulateur et lubrificateur (FRL) dans les systèmes d'air comprimé fournissent de l'air propre à une pression constante. Elles sont lubrifiées lorsque nécessaire pour assurer le bon fonctionnement des composants pneumatiques, prolongeant ainsi leur durée de vie opérationnelle. L'air fourni par les compresseurs est souvent contaminé, surpressurisé et non lubrifié, ce qui rend une unité FRL essentielle pour protéger l'équipement des dommages. Les filtres, régulateurs et lubrificateurs peuvent être achetés séparément ou en tant qu'unité combinée (comme illustré à la Figure 1) en fonction des besoins pour répondre aux spécifications d'air correctes pour l'équipement en aval. Installer un FRL lorsque :

• Utilisation d'outils et d'équipements pneumatiques
• l'installation d'un système de chauffage, de ventilation et de climatisation
• fournir de l'air pur sur le lieu de travail
• exigeant le respect des normes ISO, OSHA, ASHRA ou d'autres normes de qualité de l'air
• l'amélioration de la durée de vie, de la sécurité et de la fiabilité d'un système d'air

Table des matières

• Qu'est-ce qu'une unité FRL ?
• Quelles sont les composantes du FRL nécessaires ?
• Spécifications de l'application
• Sélection des filtres pneumatiques
• Sélection du régulateur de pression pneumatique
• Sélection des lubrificateurs pneumatiques
• FAQ

Qu'est-ce qu'une unité FRL ?

Une unité FRL comprend un filtre (F), un régulateur (R) et un lubrificateur (L). Ces unités individuelles peuvent être combinées en une seule unité pour assurer la propreté de l'air dans un système pneumatique. Il est également possible d'utiliser chaque composant individuellement. Un filtre à air, un régulateur et un lubrificateur appropriés dans un système pneumatique assurent une plus grande fiabilité des composants en aval, réduisent les pertes d'énergie dues à la surpression et augmentent la durée de vie des composants. Les trois composantes d'une unité FRL fonctionnent ensemble.

• Filtres : Les filtres éliminent l'eau, la saleté et d'autres débris nocifs d'un système d'air, ce qui constitue souvent la première étape de l'amélioration de la qualité de l'air.
• Régulateurs : La deuxième étape d'un système FRL est un régulateur. Les régulateurs ajustent et contrôlent la pression d'air d'un système afin de s'assurer que les composants en aval ne dépassent pas leur pression maximale de fonctionnement.
• Lubrificateurs : Les lubrificateurs réduisent la friction interne des outils pneumatiques en libérant un brouillard d'huile contrôlé dans l'air comprimé. Cette opération est souvent effectuée en dernier et/ou juste avant le composant à lubrifier.

Quelles sont les composantes du FRL nécessaires ?

Le filtre, le régulateur et les lubrificateurs sont disponibles individuellement ou sous forme d'unité combinée filtre à air-régulateur (FR) ou filtre-régulateur-lubrificateur (FRL). Installer un filtre et un régulateur de compresseur d'air si l'équipement est autolubrifiant et un FRL si l'équipement nécessite une lubrification.

Il est essentiel de comprendre les besoins en air du système et de ses composants pour déterminer le choix des composants individuels d'une unité FRL pour une application. Les composants du FRL nécessaires dépendent des exigences du système. Cependant, il faut s'assurer que chaque système d'air utilise au moins un filtre et un régulateur de pression. La plupart des outils pneumatiques modernes utilisent des joints autolubrifiants et l'utilisateur n'a souvent pas besoin d'installer un lubrificateur séparé. Si un outil n'est pas autolubrifiant, installez également un lubrificateur dans le système. En règle générale, l'ordre d'installation d'un système pneumatique est le suivant : un compresseur, un filtre, un régulateur et un lubrificateur. L'ordre et l'emplacement de ces dispositifs doivent être soigneusement étudiés.

Spécifications de l'application

Avant de choisir un FRL, il est important de prendre en compte quelques paramètres du système :

• pressure
• débit
• exigences en matière de qualité de l'air pour les outils utilisant de l'air comprimé
• si des normes de qualité de l'air s'appliquent au lieu de travail

Pour s'assurer que le FRL, ou l'un de ses composants, respecte les plages de pression à l'entrée et à la sortie de l'exigence de débit (généralement en litres par minute), consulter la fiche technique de l'unité spécifique.

Tenir compte de l'environnement autour de l'appareil. Les boîtiers sont disponibles en différents matériaux pour s'adapter aux différentes conditions environnementales.

1. Choisissez un boîtier métallique si l'appareil est placé à l'extérieur et exposé à la chaleur, à l'eau salée, à l'air salin ou à des produits chimiques.
2. Utiliser un boîtier en nylon ou en polycarbonate pour la plupart des applications générales.

Lisez notre guide de résistance chimique pour plus de détails sur la compatibilité des matériaux pour chaque application.

Sélection des filtres pneumatiques

Les filtres éliminent l'eau, la saleté et d'autres débris nocifs d'un système d'air (figure 2). Deux facteurs déterminent la taille en microns et le matériau de la cuve d'un filtre : le type et la taille des contaminants et les besoins en air des composants. Les applications courantes nécessitent généralement un filtre de 5 à 40 microns. L'indice de filtration indique la taille limite des particules que le filtre laisse passer. Par exemple, un filtre de 20 microns ne laisse passer que les particules inférieures à 20 microns.

Les filtres subissent une légère chute de pression au niveau des orifices d'entrée et de sortie en raison de la restriction du débit. Comme il est plus facile pour les contaminants de colmater un filtre de 0,1 micron qu'un filtre de 40 microns, les filtres de 0,1 micron créent une perte de charge plus importante et nécessitent plus d'entretien. Par conséquent, il ne faut pas surdimensionner le filtre en sélectionnant la taille de micron la plus fine, car cela peut entraîner des coûts plus élevés pour le composant, une perte de charge plus importante et un temps de maintenance plus long. Choisissez plutôt un filtre qui n'éliminera que le plus petit contaminant spécifique à votre système.

Le matériau de la cuvette et le type de drainage doivent également être bien choisis. Le bol entre en contact avec les contaminants et retient les particules filtrées. Par conséquent, la pression, la température et les produits chimiques présents influencent le choix du matériau du bol. Les filtres doivent également être drainés à l'aide d'un système de drainage automatique, semi-automatique ou manuel. Une évacuation des condensats peut également être raccordée à la sortie afin d'éliminer les contaminants filtrés.

• Automatique : Un purgeur automatique est une vanne 2/2 qui se ferme lorsque le système est mis sous pression. Il est doté d'un système de flotteur qui se relève en cas de dépressurisation du système ou d'accumulation de liquide. La montée du flotteur entraîne l'ouverture de la vidange. Choisissez la vidange automatique lorsque l'appareil est utilisé en permanence, qu'il nécessite une vidange fréquente ou qu'il se trouve dans un endroit difficile d'accès.
• Semi-automatique : Une purge semi-automatique permet de vidanger automatiquement le système en cas de dépressurisation. Il peut vidanger un système sous pression, mais uniquement manuellement. Utilisez un filtre de drainage semi-automatique si le système n'est que parfois sous pression.
• Manuel : Il est possible de vidanger manuellement un filtre dans un système dépressurisé. Cependant, ne choisissez pas la vidange manuelle si l'emplacement est difficile d'accès, si le système nécessite une vidange fréquente ou si l'application ne dépressurise pas le système régulièrement.
• Vidange des condensats : Un collecteur de condensats se fixe à la sortie du filtre et l'évacue. Veillez toutefois à définir les horaires d'ouverture et de fermeture.

Sélection du régulateur de pression pneumatique

Les régulateurs de pression, également appelés détendeurs, ajustent et contrôlent la pression d'air du système afin de limiter la pression en aval et de protéger les composants en aval. (Figure 3). Deux des critères de sélection les plus importants pour les détendeurs de pression sont la pression nominale et le fait qu'il s'agisse d'un détendeur avec ou sans décompression.

• Pression nominale : Il est essentiel d'inclure un facteur de sécurité dans la pression d'entrée maximale afin que le régulateur puisse supporter une pression excédentaire. Dans les régulateurs de pression standard, un bouton manuel règle la pression de sortie. En général, le manuel d'un détendeur contient une courbe de débit qui permet à l'utilisateur de dimensionner correctement le détendeur en fonction du débit du système et de la pression de sortie souhaitée. Les régulateurs assurent également une pression de sortie constante et stable. Pour réguler la pression à 0,6 MPa, choisissez un régulateur ayant une plage maximale de 1 MPa au lieu de 0,7 MPa, afin de ne pas endommager le régulateur en cas de surpression du système. En outre, si la pression d'entrée est trop élevée pour un seul appareil, deux régulateurs de pression en ligne peuvent être utilisés pour réduire la pression en deux étapes.
• Régulateurs soulageant ou ne soulageant pas : Les détendeurs de décharge sont dotés d'un évent intégré qui permet à la pression excédentaire de s'échapper lorsqu'elle dépasse un certain seuil. Les détendeurs sans décompression n'évacuent pas cette pression supplémentaire et dépendent d'un dispositif secondaire pour réduire la pression. Pour une application non toxique, utilisez un régulateur de décharge afin d'éviter qu'une augmentation de pression ne se produise et n'entraîne des dommages. Toutefois, lorsque l'application consiste en des gaz dangereux ou coûteux, il ne faut pas les rejeter dans l'atmosphère.

Sélection des lubrificateurs pneumatiques

Les lubrificateurs réduisent la friction interne des outils ou des équipements en libérant un brouillard d'huile contrôlé dans l'air comprimé (figure 4). La connaissance du besoin de lubrification du composant pneumatique déterminera le type d'huile et le taux d'égouttage (la quantité d'huile libérée en aval). Il existe deux types de lubrificateurs.

• Brouillard d'huile : Les lubrificateurs à brouillard d'huile fournissent 100 % de l'huile visible dans le voyant en aval sous forme de grosses gouttelettes. Il convient pour les courtes distances et généralement pour un seul composant nécessitant une lubrification importante.
• Micro-brouillard : Les lubrificateurs à micro-brouillard fournissent environ 10 % de l'huile vue dans le voyant en aval sous forme de brouillard (< 2 µm). Ces lubrificateurs conviennent pour les longues distances et les composants multiples.

L'entretien du lubrificateur consiste à remplir le réservoir d'huile. Contrôler le niveau d'huile par le regard ou une fenêtre sur le carter. Les lubrificateurs ont également besoin d'un différentiel de pression pour faire goutter l'huile. Ils créent donc une perte de charge à la sortie. Il faut en tenir compte pour s'assurer que la pression appropriée atteint le composant final. Cela signifie que l'air n'est pas lubrifié si le système est éteint, ce qui évite le gaspillage d'huile. Lisez notre article sur l'huilage des outils pneumatiques pour plus de détails sur les différents types d'huile utilisés dans les systèmes pneumatiques et leurs critères de sélection.

Note : De nombreux composants pneumatiques sont autolubrifiants et ne nécessitent aucune lubrification supplémentaire.

FAQ

Que signifie FRL ?

FRL signifie filtre régulateur lubrificateur. Le filtre, le régulateur et le lubrificateur (FRL) des systèmes d'air comprimé fournissent de l'air propre à une pression fixe et sont lubrifiés (si nécessaire) pour assurer le bon fonctionnement des composants pneumatiques.

À quoi sert un filtre régulateur d'air comprimé (pneumatique) ?

Un régulateur et un filtre de compresseur d'air se composent d'un filtre et d'un régulateur d'air. Le filtre élimine l'eau, la saleté et d'autres débris nocifs du système d'air. Les régulateurs de pression ajustent et contrôlent la pression d'air d'un système afin de s'assurer que les composants en aval ne dépassent pas leur pression maximale de fonctionnement.