GUIDE DES SÉCHEURS
Les sécheurs constituent votre principale ligne de défense contre l'humidité dans votre air comprimé et, par conséquent, contre la corrosion nocive et les microorganismes dangereux.
Une technologie adaptée peut protéger efficacement votre système et vos produits finaux et vous permettre ainsi d'économiser beaucoup de tracas et d'argent.
Bien entendu, il serait facile d'utiliser simplement les sécheurs les plus efficaces, c'est-à-dire ceux qui peuvent vous aider à répondre aux exigences les plus strictes en matière de qualité de l'air, pour fournir à votre système une protection optimale.
Cependant, ce n'est pas une option économiquement viable parce que l'air de séchage consomme de l'énergie … et l'énergie coûte de l'argent. Cela signifie que plus vous séchez l'air, plus vous avez besoin d'énergie et plus vos coûts d'exploitation sont élevés. De plus, dans de nombreux cas, vous n’aurez pas à répondre à ces normes et une utilisation limitée de sécheurs suffira à protéger votre circuit et vos équipements d’air comprimé.
C'est pourquoi votre objectif doit être de trouver l'équilibre optimal entre répondre à vos exigences en matière de qualité de l'air et réduire vos dépenses.
Examinons donc vos options.
Les sécheurs par réfrigération sont le type de sécheur le plus courant. Ils se composent d'un échangeur de chaleur air-air et d'un échangeur de chaleur air-réfrigérant. Ils éliminent l'humidité de votre air comprimé grâce à la condensation.
Les sécheurs frigorifiques peuvent être refroidis par air ou par eau. Ils refroidissent l'air chaud et humide provenant du compresseur. Lors de la première étape, cela se produit dans l'échangeur de chaleur air-air et dans le deuxième étage de l'échangeur de chaleur air-réfrigérant. Lorsque la température chute, l'humidité contenue dans l'air se condense et peut ensuite être purgée de l'air comprimé à l'aide d'une purge d'eau.
L'air comprimé est ensuite réchauffé à température ambiante dans l'échangeur de chaleur air-air afin d'abaisser le PDP du débit de sortie. Cela empêche la formation de condensation à l'extérieur du système de tuyauterie. Cet échange de chaleur entre l'air comprimé entrant et sortant réduit également la température de l'air comprimé entrant et, par conséquent, la capacité de refroidissement requise du circuit de réfrigérant. Pour être efficace, l'humidité relative de l'air comprimé doit être inférieure à 50 %.
Nous faisons également la différence entre les sécheurs frigorifiques non cycliques, cycliques et VSD.
Sécheurs non cycliques : Le terme « non cyclique » signifie que ces sécheurs font fonctionner le compresseur frigorifique en continu et utilisent une vanne de dérivation de gaz chaud pour rediriger le réfrigérant, même en condition de charge inférieure à la pleine.
Les sécheurs non cycliques sont une bonne solution pour les opérations dans le but d'améliorer la qualité de l'air comprimé tout en réduisant les coûts d'investissement. Ce sont des machines très simples et fiables qui offrent un minimum d'options afin de simplifier à la fois leur conception et leur fonctionnement. En résumé, ces sécheurs frigorifiques offrent le coût d'investissement initial le plus bas tout en fournissant de l'air comprimé sec et propre.
Les sécheurs non cycliques sont faciles à installer et simples à utiliser, ce qui en fait la référence en termes de performances, de qualité et de capacité à fournir les résultats souhaités. Ils sont idéalement associés à n'importe quel compresseur d'air rotatif à vis, tandis qu'une version haute température est préférée et recommandée pour une utilisation avec des compresseurs à pistons. Comme son nom l'indique, « non cyclique » signifie que le sécheur fonctionne en continu, quelle que soit la charge d'air comprimé entrant dans le sécheur. Par conséquent, ils sont moins économes en énergie que les autres options.
Sécheurs cycliques : Contrairement aux versions non cycliques, les sécheurs cycliques utilisent des équipements supplémentaires tels que des contrôleurs de masse thermique ou de fréquence, ce qui leur permet d'activer et de désactiver ces derniers en fonction de la demande d'air comprimé entrant dans le sécheur. Ils sont donc plus économes en énergie.
Bien que les sécheurs cycliques soient plus coûteux à acheter, leur meilleure efficacité entraîne une réduction des coûts du cycle de vie, en particulier pour les opérations avec une demande d'air fluctuante. Ils sont très fiables et offrent le confort d'une installation facile, un faible encombrement et un faible niveau de bruit.
Sécheurs VSD : Si la demande d'air est fluctuante, les sécheurs utilisant un entraînement à vitesse variable (VSD) offrent de loin les coûts d'exploitation les plus bas et, par conséquent, le coût de possession le plus bas. Ici, la vitesse du moteur du compresseur intégré au sécheur s'adapte automatiquement à la demande d'air et réduit donc considérablement les dépenses énergétiques.
Conseil : les avantages des sécheurs intégrés
Vous pouvez choisir entre un sécheur intégré dans le capot du compresseur ou un modèle autonome. Dans ce cas, la version intégrée représente souvent la meilleure solution. Un sécheur intégré permet de gagner de l'espace, ce qui est souvent un produit précieux dans les salles des compresseurs et les ateliers. Il réduit également les coûts d'installation tout en offrant une solution compact, silencieuse et pratique pour vos besoins en air comprimé.
Un dessiccant est un matériau qui adsorbe l'humidité. L'un des dessiccants les plus connus est le gel de silice contenu dans les petits sacs inclus dans l'emballage des produits afin de les garder au sec. Egalement appelé matériau hygroscopique, le dessiccant est utilisé dans les sécheurs pour adsorber l'humidité contenue dans l'air comprimé. L'air s'écoule sur le matériau, évacue l'humidité et est donc séché.
Il existe deux principaux types de dessiccant. Traditionnellement, les sécheurs par adsorption utilisent des milliers de minuscules billes pour sécher l'air. Aujourd'hui, cependant, Atlas Copco a introduit Cerades™, un dessiccant structuré innovant qui rend les sécheurs beaucoup plus efficaces et offre de nombreux autres avantages. Vous trouverez plus d'informations sur Cerades™ ci-dessous.
L'échange de vapeur d'eau de l'air comprimé humide dans le dessiccant provoque la saturation progressive du matériau en eau adsorbée. Par conséquent, le matériau hygroscopique doit être régénéré régulièrement pour retrouver sa capacité de séchage.
C'est pourquoi les sécheurs d'air par adsorption sont généralement conçus avec deux réservoirs de séchage : le premier sèche l'air comprimé entrant tandis que le second est régénéré. Une fois ce processus terminé, les deux navires (également appelés « tours ») permutent les tâches. Il existe quatre manières de régénérer le dessiccant. La méthode utilisée détermine le type de sécheur par adsorption. Les types plus économes en énergie sont généralement plus complexes et donc généralement aussi plus coûteux à acheter.
Comme nous l'avons appris, il faut généralement un sécheur à dessiccant pour atteindre les points de rosée sous pression les plus bas et répondre aux normes de qualité de l'air plus strictes.
Bien que les sécheurs par adsorption classiques soient d'une réelle efficacité, ils présentent néanmoins quelques inconvénients. Par exemple, ils contiennent des milliers de minuscules billes de dessiccant.
L'assèchement de l'air comprimé par cette masse de billes nécessite un peu d'énergie. En outre, le dessiccant peut se décomposer, créant ainsi une fine poussière dangereuse pour la santé et l'environnement. Enfin, les billes en décomposition pourraient également entraîner une réduction de la qualité de l'air. Un autre inconvénient des sécheurs par adsorption utilisant des billes est qu'ils nécessitent un entretien fréquent.
Aujourd’hui, Atlas Copco a corrigé ces inconvénients avec l’introduction de Cerades™, le premier dessiccant solide au monde.
Les sécheurs par adsorption Cerades™ consomment moins d'énergie, offrent une meilleure qualité de l'air, nécessitent moins d'entretien et éliminent les risques pour la santé et l'environnement.
Au lieu de forcer l'air comprimé à traverser des milliers de billes, Cerades™ lui permet de s'écouler dans des tubes structurés droits. Comme l'air ne rencontre aucune résistance, la perte de charge est beaucoup plus faible lors de l'utilisation de ce processus et, par conséquent, il faut beaucoup moins d'énergie pour faire fonctionner le sécheur. Mais les coûts d'exploitation beaucoup plus faibles ne sont que l'un des nombreux avantages.
Les sécheurs Cerades™ éliminent la poussière fine créée dans les sécheurs traditionnels lorsque l'air comprimé force les billes de dessiccant à rebondir et, par conséquent, à se décomposer progressivement. Si cette poussière n'est pas filtrée, elle peut contaminer l'air et l'équipement en aval. L'élimination de ces particules de poussière entraîne des coûts d'exploitation plus élevés.
Pire encore, cette poussière représente un danger pour la santé et l'environnement, car elle circule dans l'air ambiant lors du remplacement du dessiccant.
Cerades™ se décompose à un rythme beaucoup plus lent, ce qui élimine ce problème de poussière. Cela permet de réduire encore les coûts et de fournir aux utilisateurs un air pur de classe 2 selon la norme ISO 8573-1:2010 pour les particules sans filtration supplémentaire.
En outre, l'absence de billes rebondissantes rend Cerades™ résistant aux vibrations, ce qui lui permet d'être monté horizontalement et garantit un fonctionnement continu dans des applications rigoureuses, par exemple dans l'industrie des transports.
Ces sécheurs sont silencieux, faciles à utiliser, ne comportent pas de pièces mobiles, consomment peu d'énergie et nécessitent un entretien minimal (principalement les filtres en amont du sécheur).
Membrane technology
Ils utilisent un procédé appelé « perméation sélective » des composants gazeux que contient l'air. Le sécheur se compose d'un cylindre qui abrite des milliers de minuscules fibres polymères creuses avec un revêtement intérieur. Grâce à leur perméabilité sélective, ces fibres éliminent la vapeur d'eau. Voici comment fonctionnent les sécheurs à membrane : l'air comprimé humide entre dans le cylindre, le revêtement de la membrane permet à la vapeur d'eau de pénétrer dans la paroi de la membrane et de s'accumuler entre les fibres. Pendant ce temps, l'air sec continue à traverser les fibres du cylindre à presque la même pression que l'air humide entrant. L'eau perméée est évacuée dans l'atmosphère à l'extérieur du cylindre.
La température et l'humidité de l'air entrant définissent les performances de la membrane. Au lieu de fournir un point de rosée fixe à la sortie, ils fournissent une suppression de point de rosée. Leur conception est très simple et fiable. Ils n'ont pas de composants mobiles, ce qui les rend 100 % sans entretien. Toutefois, la consommation de purge moyenne de ces types de sécheurs est d'environ 12 %.
Calculez l'humidité de votre air
Refroidisseurs finaux et purges
En plus de votre sécheur, vous aurez peut-être également besoin d'un refroidisseur final. C'est quoi ?
Un refroidisseur final est un échangeur de chaleur qui refroidit l'air comprimé chaud pour évacuer l'eau qui autrement se condense dans le système de tuyauterie. Les refroidisseurs finaux refroidis par eau et refroidis par air sont équipés d'un séparateur d'eau avec purge automatique. Les refroidisseurs finaux doivent être placés à proximité du compresseur.
Les séparateurs d'eau collectent environ 80 à 90 % de l'eau de condensation. Une valeur commune de la température de l’air comprimé après passage dans le refroidisseur d’admission est d’environ 10 ˚C au-dessus de la température de l’eau. Cependant, cela peut varier en fonction du type de refroidisseur. Un refroidisseur final est utilisé dans pratiquement toutes les installations stationnaires.
Tous les compresseurs Atlas Copco sont équipés d'un refroidisseur final. Cependant, les installations de production aux températures ambiantes extrêmement élevées peuvent avoir besoin d'un refroidissement supplémentaire. Les refroidisseurs finaux supplémentaires empêchent l'humidité de pénétrer dans le circuit d'air comprimé.
Le traitement des condensats (ou drainage) est une autre partie importante des systèmes à air comprimé. Cependant, il est souvent ignoré, ce qui peut être une erreur très coûteuse.
Alors que les autres équipements de traitement de l'air peuvent capturer l'humidité dans votre circuit d'air, ce sont les purges qui permettent de s'assurer qu'elle est purgée du système. Les purges peuvent être installées à différents endroits, des sécheurs ou refroidisseurs finaux aux filtres et au point d'utilisation.
Pour protéger votre système de manière optimale, Atlas Copco propose une large gamme de séparateurs eau/huile de qualité supérieure. Voici vos différentes options :
Purgeurs automatiques : Ces purgeurs éliminent l'eau qui s'accumule au point le plus bas du circuit d'air comprimé. En plus de faire le travail automatiquement, leur conception brevetée garantit également un entretien minimal.
Purgeurs temporisées : Ces purges éliminent les condensats à l'aide d'une électrovalve et d'un temporisateur électronique. Ils permettent aux opérateurs de présélectionner la durée et la durée des cycles de vidange. Cela permet de minimiser la perte d'air comprimé. Les purges temporisées constituent une solution économique et compacte, facile à installer et entièrement automatique.
Purgeurs électroniques : Une fonction de purge intelligente surveille l'accumulation de condensats et l'élimine uniquement lorsque cela est nécessaire. Cela permet d'éviter les pertes inutiles d'air comprimé.
Pouvez-vous utiliser la surcompression ?
La surcompression peut être la méthode la plus simple pour sécher l'air comprimé. C'est un processus dans lequel l'air est d'abord comprimé à une pression plus élevée que la pression de service prévue. En conséquence, la concentration de la vapeur d'eau augmente.
L'air est alors refroidi et l'eau est séparée en conséquence. Enfin, l'air est autorisé à atteindre la pression de service, ce qui entraîne un point de rosée inférieur.
La surcompression est-elle donc pour vous ? Ça dépend. Comme ce processus consomme beaucoup d'énergie, il ne convient qu'aux très petits débits d'air avant que les coûts ne soient prohibitifs.
Comment éliminer correctement les condensats ?
Si vous utilisez la technologie à injection d'huile, vos condensats incluront des traces d'huile. Dans ce cas, vous devez savoir comment éliminer les condensats de manière responsable afin de ne pas violer les lois sur l'environnement.
Les petites particules d'huile dans les condensats ne sont pas visibles à l'œil nu. Néanmoins (ou plutôt, à cause de cela) ils ont besoin d'une mise au rebut appropriée. Une mauvaise exécution pourrait nuire à l'environnement et entraîner des amendes et une perte de réputation.
Comme quiconque sait qui a visité un centre de recyclage ces dernières années ou qui a suivi la multitude de nouvelles réglementations environnementales, il existe de nombreuses règles concernant l'élimination des déchets. Ne laissez donc pas votre alimentation en air comprimé vous exposer à violer aucune d'entre elles.
Faites le tour de votre équipement d'air comprimé : vous devriez être en mesure de voir les purges des condensats à l'arrière des compresseurs et des sécheurs sur votre site. Découvrez où ils sont acheminés. Idéalement, vous devriez tous les voir aller à un séparateur huile-eau, puis à une vidange encrassée.
S'ils passent directement dans un drain sur le sol ou juste dans un récipient en plastique standard, cela devrait soulever un drapeau rouge. Les séparateurs huile/eau sont très faciles à installer. N'oubliez pas que, même avec un équipement approprié en place, de nombreuses réglementations différentes existent en matière d'élimination des condensats et que ces règles peuvent varier d'une région à l'autre.
