Vanne de vidange automatique d'un compresseur d'air

Vanne de vidange automatique de compresseur d'air

Vanne de vidange automatique activée par un flotteur

Figure 1 : Vanne de vidange automatique activée par un flotteur

Un robinet de purge automatique de compresseur d'air est conçu pour éliminer périodiquement le condensat, l'huile ou la rouille accumulés dans le système d'air comprimé. Ces vannes fonctionnent sans intervention manuelle, s'ouvrant et se fermant en fonction de paramètres spécifiques, tels que la pression, le niveau de condensation ou une minuterie. Cet article traite du fonctionnement et de l'installation des vannes de vidange automatique des compresseurs d'air.

Table des matières

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Vanne de vidange automatique pour compresseurs d'air

L'air comprimé contient de l'eau et de l'humidité sous forme condensée. Le condensat accumulé doit être vidé régulièrement, faute de quoi il peut entraîner la défaillance des composants en aval.

Les vannes de vidange automatiques s'ouvrent et se ferment périodiquement, permettant au liquide et aux débris accumulés d'être expulsés du système. Ces vannes éliminent la nécessité d'une intervention manuelle régulière, ce qui réduit les efforts de maintenance et améliore l'efficacité du système. Certains modèles sont dotés d'un bouton de rinçage manuel permettant d'évacuer l'excédent de condensation si nécessaire. Les vannes de vidange automatiques conviennent mieux aux compresseurs d'air où :

  • L'emplacement du filtre est difficile d'accès pour l'entretien.
  • L'équipement est utilisé en permanence et il n'est pas possible de l'arrêter pour le vidanger manuellement.
  • Applications où de grandes quantités d'eau peuvent s'accumuler sur de courtes périodes.

Opération

Cuvette (réservoir) en plastique pour un robinet de vidange automatique monté à l'extérieur

Figure 2 : Cuvette (réservoir) en plastique pour un robinet de vidange automatique monté à l'extérieur

Les vannes de vidange automatiques peuvent fonctionner avec une minuterie ou être déclenchées par un capteur ou un flotteur qui détecte le niveau de liquide dans le système.

  1. Débit de condensat : Le condensat, collecté dans le système d'air comprimé, s'écoule dans le réservoir ou le bol de condensation de la vanne. Cette cuvette peut être intégrée à la vanne de vidange ou être un composant séparé (figure 2).
  2. Mécanisme de contrôle : Les mécanismes de contrôle les plus courants sont les suivants
    1. Vannes à temporisation : Les vannes de purge automatiques à minuterie évacuent le condensat en s'ouvrant à intervalles réguliers définis par une minuterie réglable. Ils peuvent être réglés pour permettre la fréquence de vidange souhaitée. Cependant, ces vannes ne sont pas idéales pour les applications où l'accumulation de condensat est variable, car les intervalles de vidange sont fixes, quels que soient les niveaux réels de condensat.
    2. Valves à flotteur : Les vannes de vidange automatiques à détection de niveau s'ouvrent lorsque le niveau de liquide atteint un certain seuil et se ferment lorsqu'il descend en dessous de ce niveau. Ils offrent une évacuation plus réactive et plus précise car ils réagissent aux niveaux réels de condensats. Les vannes à détection de niveau sont bien adaptées aux applications dont la production de condensat varie. Cependant, elles sont plus complexes et plus coûteuses que les vannes à minuterie. De plus, ils nécessitent un étalonnage approprié pour garantir une détection précise du niveau et une maintenance supplémentaire en raison des mécanismes de flotteur.
    3. Vannes de vidange à commande électronique : Les vannes de vidange automatiques à commande électronique utilisent des capteurs pour détecter les niveaux de condensat et commandent électroniquement l'ouverture et la fermeture de la vanne. Ils peuvent être programmés pour des cycles ou des conditions de drainage spécifiques et fournissent un contrôle précis et personnalisé basé sur les niveaux de condensat en temps réel. Les vannes à commande électronique conviennent aux applications où l'accumulation de condensat varie. Cependant, elles sont plus coûteuses que les vannes à minuterie ou à détection de niveau. Ils nécessitent également une alimentation électrique et une intégration potentielle avec des systèmes de contrôle.
  3. Piston pneumatique et ouverture de la vanne : La conception de l'orifice d'évacuation des condensats varie en fonction du modèle de robinet de vidange automatique. Par exemple, dans un robinet de vidange automatique à flotteur, lorsque le condensat monte dans le réservoir, le flotteur (Figure 3 étiqueté A) est poussé vers le haut, ce qui permet à l'air d'atteindre le haut du piston (Figure 3 étiqueté E) et entraîne le déplacement du piston vers le bas. Cela ouvre l'ouverture au niveau du joint torique (figure 3 étiquetée D) pour l'évacuation du condensat.
Principales pièces d'un robinet de vidange à flotteur : Flotteur (A), buse (B), ressort de pression (C), joint torique (D) et piston (E).

Figure 3 : Principales pièces d'un robinet de vidange à flotteur : Flotteur (A), buse (B), ressort de pression (C), joint torique (D) et piston (E)

Choisir le bon robinet de vidange automatique

Tenez compte des facteurs suivants lors de la sélection d'un robinet de vidange automatique pour le compresseur d'air :

  1. Type de vanne de vidange : Le choix du modèle approprié pour le robinet de vidange automatique dépend de la compatibilité de l'équipement et des exigences de fonctionnement.
    1. Choisissez un robinet de vidange à flotteur si le compresseur n'est pas situé à proximité d'une source d'énergie.
    2. Choisissez des vannes à minuterie ou à flotteur si l'accumulation de condensat est relativement constante.
    3. Si l'application nécessite un contrôle précis du processus de vidange ou des fonctions supplémentaires telles que des alarmes ou la détection de défauts, choisissez une vanne à capteur.
    4. Si le condensat contient des débris ou des contaminants susceptibles d'interférer avec les mécanismes du flotteur, choisissez une vanne à capteur qui s'appuie sur des capteurs de conductivité ou des capteurs capacitifs.
  2. Pression et température de fonctionnement : Choisissez un robinet de vidange capable de supporter la pression et la température de fonctionnement du système.
  3. Taille et type de connexion : Choisissez un robinet de vidange avec la taille et le style de connexion appropriés (filetés ou à brides) pour une installation facile et sûre dans le système.
  4. Coût : Les vannes à temporisation et à flotteur sont généralement plus abordables que les vannes à capteur.

Comparaison de différents robinets de vidange automatiques

  • Basé sur le temps : Les vannes de purge à temporisation sont simples à installer, rentables et adaptées aux applications où la production de condensat est relativement régulière. Cependant, ils peuvent ne pas réagir aux variations des niveaux de condensats, ce qui peut entraîner une vidange insuffisante ou des rejets inutiles.
  • Basé sur le flottement : Les vannes de vidange automatique à flotteur se vidangent automatiquement lorsque les condensats atteignent un certain niveau, ce qui permet d'économiser de l'énergie et de réduire les vidanges inutiles. Cependant, les composants mécaniques d'un robinet de vidange à flotteur peuvent nécessiter une maintenance et être sensibles aux débris ou à la corrosion, ce qui affecte la fiabilité.
  • Basé sur des capteurs : Les vannes à capteur sont précises et efficaces et réagissent aux niveaux réels de condensat ou aux conditions du système, réduisant ainsi le risque de drainage insuffisant ou de décharges inutiles. Cependant, elles ont un coût initial élevé en raison de la complexité de la technologie de détection, mais elles permettent un meilleur contrôle et une meilleure optimisation.

Perte d'air

La perte d'air dans un robinet de vidange automatique est la libération involontaire d'air comprimé pendant la vidange. Les pertes d'air entraînent un gaspillage d'énergie et une augmentation des coûts d'exploitation, car elles consomment de l'air comprimé qui pourrait être utilisé à des fins productives.

Le type de vanne de vidange automatique utilisé peut avoir un impact significatif sur la quantité de perte d'air dans le système.

  • Les vannes de vidange à flotteur ont généralement une perte d'air minimale, car elles ne s'ouvrent que lorsque le niveau de condensation atteint un certain point.
  • Les vannes de vidange temporisées peuvent entraîner des pertes d'air plus importantes car elles s'ouvrent à des intervalles prédéfinis, quel que soit le niveau de condensation.
  • Les vannes de vidange à détection électronique peuvent minimiser les pertes d'air en ne s'ouvrant que lorsque le capteur détecte de l'humidité, ce qui garantit que la vanne reste fermée lorsqu'elle n'est pas nécessaire.

Vanne de vidange sans perte

Les robinets de purge sans perte évitent les pertes d'air dans les systèmes d'air comprimé. Contrairement aux vannes de purge à détection électronique classiques qui ouvrent directement la vanne pour évacuer le condensat, les vannes de purge automatique sans perte d'air intègrent un processus en plusieurs étapes permettant d'obtenir une perte d'air nulle.

  1. Un réservoir recueille le liquide (condensat) d'un système d'air comprimé qui déclenche un interrupteur lorsque le niveau de liquide dans le réservoir atteint un certain point.
  2. L'interrupteur envoie une petite quantité d'air pilote à un cylindre d'air.
  3. Le cylindre d'air, à son tour, ouvre une valve pour laisser s'écouler le liquide.
  4. L'interrupteur détecte la baisse du niveau de liquide et cesse d'envoyer de l'air pilote.
  5. Lorsque l'air pilote s'arrête, la vanne se ferme, empêchant tout liquide de s'écouler. Ce processus se répète autant que nécessaire pour éliminer la condensation sans gaspiller d'air comprimé.

Installation

Les vannes de purge automatiques sont généralement installées aux points critiques du système d'air comprimé où le condensat est susceptible de s'accumuler, comme les réservoirs d'air ou les réservoirs de stockage, les filtres, les séparateurs, les sorties des compresseurs d'air ou l'équipement en aval. L'emplacement exact et le nombre de purgeurs automatiques installés dépendent de la configuration et des besoins spécifiques du système d'air comprimé. Voici les grandes lignes des étapes de l'installation :

  • Choisir le bon robinet de vidange : Déterminer le robinet de vidange automatique approprié pour le robinet de vidange du compresseur d'air en fonction de la pression, de la température et de la tension de fonctionnement. Fixez également le type de vanne de vidange en fonction de l'application.
  • Arrêter le compresseur : Avant d'installer la valve, éteignez le compresseur d'air et débranchez-le de la source d'alimentation pour garantir la sécurité.
  • Relâcher la pression d'air : Ouvrez la vanne de vidange manuelle existante ou toute autre vanne de décharge pour libérer la pression d'air résiduelle du compresseur et du réservoir d'air.
  • Utiliser un produit d'étanchéité pour filets : Appliquer un produit d'étanchéité approprié, tel que du ruban de téflon ou du mastic pour tuyaux, sur les filetages du robinet de vidange automatique afin d'éviter les fuites d'air. En outre, si un robinet de vidange manuel est déjà en place, retirez-le à l'aide d'une clé et préparez le point de raccordement pour l'installation du robinet de vidange automatique.
  • Installer la valve : Enfilez le robinet de vidange automatique dans le point de raccordement et serrez-le à l'aide d'une clé. Veillez à ce qu'il soit bien en place, mais évitez de trop le serrer, ce qui risquerait d'endommager le filetage.
  • Brancher l'alimentation électrique : Si la vanne de vidange automatique nécessite une alimentation électrique externe, la connecter à la source de tension appropriée conformément aux instructions du fabricant. Dans le cas d'une vanne commandée par minuterie, régler les intervalles d'ouverture et de fermeture souhaités.
  • Tester l'installation : Rebranchez l'alimentation électrique du compresseur d'air et mettez-le en marche. Laissez le système monter en pression et observez le fonctionnement de la vanne de vidange automatique pendant son cycle de vidange. Vérifier qu'il n'y a pas de fuites ou de problèmes pendant le fonctionnement.
  • Entretien : Inspectez et nettoyez le robinet de vidange automatique après son installation afin de garantir son bon fonctionnement et de prolonger sa durée de vie.

Déterminer quand vidanger les condensats

Un robinet de vidange automatique à minuterie évacue le condensat en fonction de l'intervalle réglé. Tenez compte des facteurs suivants pour déterminer l'intervalle optimal de vidange du compresseur.

  • Utilisation du compresseur : Plus le compresseur est utilisé fréquemment et longtemps, plus il génère de l'humidité, ce qui nécessite des intervalles de vidange plus courts.
  • Conditions ambiantes : Les climats humides et les températures élevées augmentent la condensation dans le compresseur, ce qui nécessite des vidanges plus fréquentes.
  • Exigences en matière de qualité de l'air comprimé : Les applications qui exigent un air comprimé sec et de haute qualité peuvent nécessiter des intervalles de vidange plus courts pour maintenir la qualité d'air souhaitée.
  • Type de compresseur d'air : Certains compresseurs, tels que les compresseurs à vis et les compresseurs centrifuges, sont dotés de systèmes de refroidissement et de traitement de l'air intégrés, ce qui permet de réduire l'accumulation d'humidité et d'allonger les intervalles de vidange.
  • Présence d'un sécheur d'air : Si le système comprend un sécheur d'air, celui-ci peut réduire la quantité d'eau dans l'air comprimé, ce qui permet d'espacer les vidanges.
  • Recommandations du fabricant : Consultez le manuel de votre compresseur d'air pour connaître les intervalles de vidange suggérés par le fabricant.

En règle générale, les utilisateurs vidangent leurs compresseurs tous les jours ou après chaque utilisation. Cependant, il est essentiel de surveiller le système spécifique et d'ajuster les intervalles de vidange. Dans le cas d'un robinet de vidange automatique muni d'une minuterie, vous pouvez régler les intervalles d'ouverture et de fermeture en fonction de vos observations et des facteurs mentionnés ci-dessus. Commencez par un intervalle prudent (par exemple, toutes les 2 à 4 heures) et ajustez-le si nécessaire en surveillant la quantité d'humidité expulsée au cours de chaque cycle de vidange. Réglez une durée de fonctionnement appropriée (par exemple, 5 à 10 secondes) pour la vanne afin de garantir un temps suffisant pour expulser le liquide accumulé.

FAQ

Comment choisir le bon type de vanne de purge automatique pour mon compresseur d'air ?

Il faut tenir compte de facteurs tels que la taille du compresseur, la pression de fonctionnement, la charge de condensat et les conditions environnementales. En outre, évaluez les types disponibles, tels que les drains électroniques, temporisés ou à flotteur, afin de déterminer la solution la mieux adaptée à vos besoins spécifiques.

Quels sont les avantages de l'utilisation d'un robinet de vidange automatique pour mon compresseur d'air ?

Un robinet de vidange automatique permet d'éviter l'accumulation d'humidité, qui peut entraîner la corrosion et endommager l'équipement en aval. Il garantit également une qualité d'air constante, améliore l'efficacité des compresseurs et réduit les besoins de maintenance.

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