La compression d’air industriel est un procédé qui permet de diminuer le volume d’un gaz en augmentant sa pression. Ce procédé a de nombreuses applications, comme la production d’énergie, le transport, la fabrication ou la médecine. L’objectif de ce document est de vous expliquer les principes, les avantages et les inconvénients de la compression d’air industriel, ainsi que les différents types de compresseurs et leurs usages.
Comment comprimer l’air industriellement?
La compression d air repose sur deux principes fondamentaux: la compression par réduction de volume et la compression par accroissement de vitesse.
- La compression volumétrique consiste à réduire le volume d’une certaine quantité d’air dans un espace fermé. Les compresseurs à pistons, à spirale, à vis, à lobes rotatifs ou à palettes sont des exemples de compresseurs volumétriques. Ils ont l’avantage de produire des pressions élevées et d’avoir un bon rendement. Leur principal défaut est qu’ils sont bruyants et qu’ils nécessitent un entretien fréquent.
- La compression dynamique consiste à accélérer l’air avec une roue à aubes qui lui donne de l’énergie cinétique. Cette énergie cinétique est ensuite convertie en pression dans un diffuseur qui freine le flux d’air. Les compresseurs centrifuges sont des exemples de compresseurs dynamiques. Ils ont l’avantage d’avoir peu de pièces mobiles en friction, d’être silencieux et de déplacer un flux de gaz plus important que les compresseurs volumétriques de même taille. Leur principal défaut est qu’ils ne peuvent pas produire des pressions aussi élevées que les compresseurs volumétriques et qu’ils ont un mauvais rendement.
Quels sont les types de compresseurs et leurs usages?
Les compresseurs se distinguent par le mode de compression, le nombre d’étages, le type de refroidissement, le type de lubrification ou le type d’entraînement qu’ils utilisent.
Les principaux types de compresseurs sont les suivants:
- Les compresseurs à pistons sont des compresseurs volumétriques qui utilisent un piston qui va et vient dans un cylindre pour comprimer l’air. Ils peuvent être à simple ou à double effet, selon que le piston agit sur une ou deux faces. Ils peuvent aussi être à simple ou à plusieurs étages, selon que la compression se fait en une ou plusieurs étapes. Les compresseurs à pistons sont utilisés pour des applications qui demandent des pressions élevées (jusqu’à 1000 bars) et des débits faibles ou moyens, comme la peinture au pistolet, le gonflage de pneus ou le remplissage de bouteilles d’air comprimé.
- Les compresseurs à spirale sont des compresseurs volumétriques qui utilisent deux spirales décalées qui tournent l’une autour de l’autre pour comprimer l’air. Ils sont silencieux, compacts et sans huile. Ils sont utilisés pour des applications qui demandent des pressions moyennes (jusqu’à 10 bars) et des débits faibles ou moyens, comme la climatisation, la réfrigération ou le séchage.
- Les compresseurs à vis sont des compresseurs volumétriques qui utilisent deux rotors en forme de vis qui tournent en sens inverse pour comprimer l’air. Ils peuvent être lubrifiés ou non, selon que l’huile sert à étanchéifier les espaces entre les rotors et à refroidir l’air. Ils sont utilisés pour des applications qui demandent des pressions moyennes (jusqu’à 15 bars) et des débits élevés, comme l’alimentation d’outils pneumatiques, le soufflage de bouteilles plastiques ou le transport pneumatique.
- Les compresseurs centrifuges sont des compresseurs dynamiques qui utilisent une roue à aubes qui accélère l’air et un diffuseur qui le freine pour augmenter sa pression. Ils peuvent être à simple ou à plusieurs étages, selon que la compression se fait en une ou plusieurs étapes. Ils sont utilisés pour des applications qui demandent des pressions basses ou moyennes (jusqu’à 40 bars) et des débits très élevés, comme la production d’oxygène, la production d’énergie ou la propulsion d’avions.
