Vannes de compresseurs d'air : Types, fonctionnalités et maintenance

Figure 1 : Robinets à bille pour compresseurs d'air

Les compresseurs d'air sont essentiels dans de nombreuses industries, car ils fournissent de l'air comprimé pour diverses applications. Les vannes jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement des compresseurs d'air. Qu'il s'agisse de réguler le débit d'air, de contrôler la pression ou de se prémunir contre les conditions de surpression, les vannes de compresseurs d'air sont essentielles pour maintenir un fonctionnement optimal et protéger l'équipement et le personnel concernés. Cet article explore les fonctions, les caractéristiques et les types de vannes de compresseurs d'air.

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Vannes de compresseurs d'air

Les vannes de compresseurs d'air sont classées en fonction de leur emplacement et de leur fonction.

Localisation : Vannes d'entrée et de sortie
Fonction : Vannes de décharge, d'étranglement, d'arrêt, de vidange et de décharge de pression

Soupape d'admission

Fonction: Ils permettent à l'air atmosphérique de pénétrer dans la chambre de compression pendant la course d'aspiration. La soupape d'admission s'ouvre et se ferme en fonction de la différence de pression entre la chambre de compression et l'atmosphère.
Localisation : Les vannes d'entrée (ou d'admission) des compresseurs d'air sont situées du côté de l'admission ou de l'aspiration de l'air du compresseur.
Types : Les vannes Reed sont largement utilisées dans les compresseurs en raison de leur simplicité, de leur fiabilité et de leur efficacité. Ils sont généralement constitués de fines lamelles métalliques qui agissent comme des clapets flexibles, s'ouvrant et se fermant en réponse à des différences de pression.

Soupape de sortie

Fonction et emplacement : Il facilite la libération de l'air comprimé de la chambre de compression pendant la course de décharge.
Localisation : La soupape de sortie (décharge) d'un compresseur d'air est située à la sortie ou du côté de la décharge du compresseur.
Types : Vannes à clapet, vannes à plaque et vannes à clapet

Vanne de déchargement

Fonction : Les soupapes de décharge d' un compresseur d'air, également connues sous le nom de soupapes de pression minimale ou de déchargeurs, libèrent la pression de la chambre de compression pendant le fonctionnement à vide ou au ralenti. Cela permet d'éviter une augmentation excessive de la pression dans le système et de réduire la consommation d'énergie lorsque le moteur s'arrête.
Localisation : L'emplacement de la soupape de décharge dans un système de compresseur d'air dépend de la conception du compresseur. Cette soupape se trouve généralement sur la culasse des compresseurs alternatifs et sur la conduite de refoulement des compresseurs rotatifs à vis. Dans les systèmes avancés, la vanne de décharge peut être intégrée au panneau de commande du compresseur, ce qui permet un contrôle électronique basé sur la pression du système et les demandes de charge.
Types : Les vannes de décharge peuvent être mécaniques ou électriques.
Une soupape de décharge mécanique fonctionne en fonction de la pression différentielle ; elle s'ouvre lorsque la pression atteint une valeur prédéterminée.
Une électrovanne est un dispositif électrique qui contrôle la quantité d'air qui passe dans une conduite. Il ferme, libère ou dose le débit en fonction des besoins du système.

Figure 2 : Soupape de décharge du compresseur d'air

Soupape de contrôle

Fonction : Les vannes de régulation maintiennent le débit et la pression de l'air comprimé sortant du compresseur. Cela permet de s'assurer que le débit correspond aux exigences spécifiques du système en aval et d'éviter les fluctuations de pression, les dommages ou les inefficacités.
- Les vannes de contrôle situées sur la ligne d'admission régulent la quantité d'air entrant dans le compresseur, optimisant ainsi sa capacité et ses performances.
- Dans les lignes de dérivation ou de distribution, les vannes de régulation permettent d'ajuster le débit d'air à des sous-systèmes ou à des équipements spécifiques.
- Les systèmes avancés peuvent intégrer des vannes de contrôle dans un panneau de commande ou une interface opérateur, ce qui permet un contrôle à distance et une gestion pratique des paramètres de contrôle du débit pour une performance optimale du compresseur.
Localisation : Les vannes de régulation sont installées entre le compresseur et le réservoir d'air ou le système. Ils sont généralement installés à l'entrée ou dans la conduite de refoulement, ce qui permet aux opérateurs de régler le débit et la pression avant que l'air comprimé ne pénètre dans le système en aval ou dans le réservoir d'air.

Clapet anti-retour

Fonction : Les clapets anti-retour pour compresseurs d'air sont des clapets unidirectionnels qui permettent à l'air de circuler dans une seule direction : du compresseur vers le système en aval. Le reflux, ou écoulement dans le sens inverse, peut provoquer des fluctuations de pression ou endommager le compresseur.
Localisation : La configuration et l'emplacement des clapets anti-retour peuvent varier en fonction de la conception, de la taille et de l'application prévue du système de compression. En outre, le nombre de clapets anti-retour utilisés dans un système de compression peut varier en fonction de la complexité et des exigences du système.
- Ils sont placés à la tête du compresseur ou à la sortie de l'orifice de refoulement pour empêcher le reflux dans le compresseur, le protéger contre les dommages et maintenir la pression du système.
- Dans les systèmes dotés d'un réservoir d'air, un clapet anti-retour est installé à l'entrée du réservoir pour permettre à l'air comprimé de s'écouler dans le réservoir tout en empêchant les retours d'eau.
- Des clapets anti-retour peuvent également être placés en aval des composants de traitement afin de garantir la bonne direction du flux et d'empêcher la contamination ou l'humidité de pénétrer dans le flux d'air traité.
Types : Les clapets de non-retour à battant, à piston et à bille sont généralement utilisés dans les compresseurs d'air. Lisez notre article sur les clapets anti-retour pour plus d'informations sur la sélection des clapets anti-retour, les problèmes et le dépannage des compresseurs d'air.

Vannes d'arrêt

Fonction : Les vannes d'arrêt sont couramment utilisées dans les compresseurs d'air pour arrêter complètement le flux d'air comprimé et isoler le compresseur du reste du système. Ces vannes servent à couper l'alimentation en air et sont principalement utilisées pour l'entretien, les réparations, l'isolation du système et les urgences.
Localisation :
- À l'entrée du compresseur, des vannes d'arrêt permettent aux opérateurs de fermer l'entrée d'air, isolant ainsi le compresseur pendant la maintenance ou lorsqu'il doit être temporairement mis hors service.
- À la sortie du compresseur, des vannes d'arrêt stoppent le flux d'air comprimé, l'empêchant de pénétrer dans le système en aval ou dans le réservoir d'air.
- Dans les lignes de distribution, les vannes d'arrêt permettent de fermer des sections ou des équipements spécifiques pour effectuer des travaux d'entretien ou de réparation sans interrompre le système.
- Les vannes d'arrêt situées sur les raccords d'entrée et de sortie du réservoir d'air permettent aux opérateurs d'isoler le réservoir du système, en contrôlant le flux d'air comprimé entrant et sortant du réservoir en fonction des besoins.
Types : Les robinets à tournant sphérique sont le plus souvent utilisés comme vannes d'arrêt dans les compresseurs d'air. Toutefois, les robinets-vannes, les robinets à soupape et les robinets à papillon peuvent également être utilisés.

Vannes de vidange

Fonction : Une vanne de vidange de compresseur d'air, également connue sous le nom de vanne de vidange de condensat ou de vanne de vidange de réservoir de compresseur, est conçue pour éliminer l'humidité et le condensat accumulés dans le système de compresseur d'air.
Localisation : Le robinet de vidange est généralement situé au fond du réservoir d'air. L'emplacement exact du robinet de vidange peut varier en fonction du modèle et de la configuration du compresseur ; il convient donc de se reporter au manuel du compresseur pour obtenir des informations précises sur l'emplacement.

Soupapes de sûreté

Fonction : Les soupapes de surpression des compresseurs d'air sont essentielles à la sécurité du système. Ils protègent le compresseur, l'équipement en aval et l'ensemble du système d'air comprimé contre les conditions de surpression. Ces vannes s'ouvrent automatiquement et libèrent la pression excédentaire lorsqu'elle dépasse un point de consigne prédéterminé. Les soupapes de sûreté assurent l'intégrité et la sécurité de fonctionnement du système de compression en évitant les pannes d'équipement, les fuites et les risques de sécurité causés par la surpression.
Localisation : Les soupapes de sûreté sont placées à des endroits spécifiques du système de compresseur d'air où la régulation et la protection de la pression sont nécessaires, comme le réservoir d'air ou la conduite de refoulement du compresseur.
Types : Soupapes de sûreté à ressort, à déclenchement automatique, à action directe et pilotées

Notes

Sélection des matériaux : Les matériaux couramment utilisés pour la construction des soupapes sont l'acier inoxydable, le laiton, la fonte et divers alliages.
Charger et décharger le vélo : Les compresseurs d'air fonctionnent souvent selon des cycles de charge et de décharge, c'est-à-dire que le compresseur s'allume et s'éteint en fonction de la demande du système. Les vannes doivent être conçues pour supporter ces cycles fréquents sans subir d'usure excessive ou de dégradation des performances.
Contaminants atmosphériques : L'air comprimé peut contenir des contaminants tels que de la saleté, de l'huile, de l'humidité ou des particules. Les soupapes des compresseurs d'air doivent être capables de traiter ces contaminants et d'empêcher qu'ils n'affectent les performances de la soupape ou qu'ils ne provoquent des blocages. Recherchez des vannes dotées de caractéristiques telles que des filtres, des crépines ou des séparateurs intégrés pour éliminer les contaminants de l'air comprimé.
Réduction du bruit : Les compresseurs d'air peuvent générer un bruit important pendant leur fonctionnement. Les vannes dotées de dispositifs de réduction du bruit tels que les silencieux, les silencieux ou les matériaux d'amortissement acoustique peuvent contribuer à réduire les niveaux de bruit et à garantir un environnement de travail plus silencieux.
Intégration du système : Tenez compte des protocoles de communication, des connexions électriques ou de la compatibilité avec les systèmes d'automatisation, le cas échéant, afin d'assurer une intégration et un contrôle sans faille des vannes au sein du système de compression global.

FAQ

À quelle fréquence les soupapes des compresseurs d'air doivent-elles être entretenues ou remplacées ?

Les intervalles de maintenance et de remplacement des soupapes peuvent varier en fonction des conditions de fonctionnement, de l'utilisation et des recommandations du fabricant. Une inspection, un nettoyage et une lubrification réguliers sont essentiels, et les soupapes doivent être remplacées si elles présentent des signes d'usure ou de fuite.

Quelle est la différence entre les soupapes de décharge et de décharge de pression des compresseurs d'air ?

Une soupape de sûreté protège le système contre les surpressions en libérant l'excès de pression. En revanche, une vanne de décharge décharge la pression de la conduite de refoulement du compresseur pendant les périodes de démarrage et d'inactivité.

Qu'est-ce qu'une soupape de démarrage à froid d'un compresseur d'air ?

La soupape de démarrage à froid d'un compresseur d'air est une soupape de décharge qui contribue au processus de démarrage en libérant la pression de la conduite de refoulement du compresseur, ce qui facilite le démarrage du compresseur.