Poste de travail du compresseur d’air
Les compresseurs alternatifs sont communément appelés compresseurs à piston. Vous les voyez partout. N’importe quel endroit automobile les aura à vendre, Home Depot et Lowe’s les auront dans l’allée.
Nous avons déclaré dans le dernier article que les compresseurs alternatifs sont des compresseurs volumétriques qui utilisent un piston dans une chambre appelée cylindre pour diminuer le volume et augmenter la pression. Cela a ensuite été décomposé en double effet, simple effet et diaphragme. Ils sont appelés « alternatifs » parce que le piston va et vient dans un mouvement réciproque. Ils sont également appelés recips pour faire court.
Le moteur de votre voiture utilise le même principe, mais en sens inverse. La combustion du gaz pousse le piston, au lieu que le piston pousse le gaz.
Compresseurs alternatifs à simple effet
Ce sont ceux que vous connaissez probablement le plus. Voici ce qu’ils font:
Il y a une soupape d’admission ou d’aspiration et une soupape de décharge. Les deux sont des vannes à sens unique, et les deux sont à ressort, il faut donc une certaine force pour les ouvrir. La soupape d’admission ne laissera entrer que de l’air dans le cylindre et la soupape de décharge ne laissera sortir que de l’air. Lorsque le piston se déplace vers le bas à travers le cylindre, de l’air est aspiré dans la soupape d’admission. Lorsque le piston monte à travers le cylindre, la soupape d’admission se ferme et la décharge ne s’ouvre pas tant qu’une certaine force n’est pas appliquée. Cela entraîne le piégeage de l’air à l’intérieur tandis que le volume est réduit, augmentant la pression. Lorsque la pression est suffisante pour ouvrir la soupape de décharge, l’air s’éteint à la pression plus élevée.
Les compresseurs recip à simple effet n’ont que des soupapes au-dessus du cylindre, il y a donc un cycle de compression pour chaque tour du vilebrequin.
Ce sont les compresseurs d’air que vous voyez partout:
L’une des raisons est qu’ils sont peu coûteux par rapport aux autres technologies. En outre, ils sont parfaits pour les cycles de service intermittents. Par rapport à une vis rotative, ils ont généralement moins d’entretien et sont faciles et simples à entretenir. Cela en fait un excellent choix lorsque votre utilisation d’air comprimé est inférieure à 100 CFM et que vous avez besoin de 40 psi ou plus.
Compresseurs alternatifs à double effet
Compresseur alternatif à double effet 
les compresseurs recip ing sont similaires aux compresseurs à simple effet, mais ils ont des soupapes d’admission et de décharge des deux côtés du cylindre. Cela vous donne deux cycles de compression pour chaque tour du vilebrequin.
Les compresseurs alternatifs à double effet sont parmi les compresseurs les plus efficaces jamais construits, mais ils ne sont plus aussi courants qu’auparavant. Ils sont toujours là, mais ils sont extrêmement grands. Vous en voyez rarement un de moins de 100 ch. À l’époque, on les appelait des terriens, parce qu’être autour de l’un d’eux donnait l’impression d’être dans un tremblement de terre. Si le compresseur n’avait pas les bonnes fondations et l’isolation des vibrations, il pourrait démolir le bâtiment dans lequel il se trouvait. Ceux-ci étaient les chevaux de bataille des usines de fabrication, mais au cours des 20 à 30 dernières années, ce rôle a été repris par des compresseurs à vis rotatifs.
Compresseurs alternatifs à membrane
Le compresseur à membrane est similaire au recip à simple effet. La différence est qu’au lieu d’un piston se déplaçant à l’intérieur d’un cylindre, le piston déplace un diaphragme qui se contracte et se dilate.
Quand on parle d’air comprimé, les pompes à membrane sont un peu un marché de niche, vous n’en verrez donc pas beaucoup. Cependant, cette technologie est très populaire pour d’autres types de médias.
Vous avez probablement vu une pompe à membrane à l’extérieur quelque part pompant de l’eau.
Retour aux compresseurs alternatifs à simple effet ….. . ..
Parce qu’ils sont les plus courants dans la catégorie recip, le reste de cet article de blog portera sur eux. Une partie du matériel est applicable aux autres technologies, et d’autres peuvent ne pas l’être.
Plusieurs étages
Les compresseurs recip ont souvent plusieurs étages. Ceci ne doit pas être confondu avec des cylindres multiples. Un compresseur peut avoir plusieurs cylindres, mais n’être qu’un étage. Un compresseur à plusieurs étages pompe l’air à une pression, puis utilise un autre cylindre de plus petit diamètre pour pomper à une pression plus élevée. Normalement, l’air est refroidi entre les étages avec un refroidisseur intermédiaire. Ce refroidisseur intermédiaire est un tube à ailettes qui va d’une tête à l’autre ou d’un côté de la tête à l’autre. Parfois, vous verrez un échangeur de chaleur plein, qui ressemble à un radiateur.
Encore une fois, vous ne pouvez pas dire combien d’étages un compresseur a simplement en comptant le nombre de cylindres. Un compresseur pourrait avoir 20 cylindres et n’avoir qu’un étage. Ce qui le rend multi-étages, c’est s’il a des cylindres de taille différente (diamètre intérieur). Si tous les cylindres ont la même taille, c’est un étage unique.
Alors pourquoi aurais-je besoin d’une pompe à un étage ou à deux étages?
Ne vous inquiétez pas du nombre d’étages d’un compresseur; regardez simplement la pression qu’il vous donne. Le fabricant mettra la quantité appropriée d’étapes pour obtenir la pression souhaitée. N’allez pas dans l’atelier du compresseur pour demander un compresseur à deux étages ou à deux étages – ou un étage spécifique, d’ailleurs. Dites-leur le psi dont vous avez besoin (avec CFM, qui est une discussion différente).
Une pompe à deux étages peut atteindre une pression plus élevée qu’une pompe à un étage de même conception. Normalement, avec les recips à simple effet, la pression maximale pour un seul étage est d’environ 125 psi. Avec deux étages, vous pouvez obtenir jusqu’à 175 psi avec une pompe lubrifiée par éclaboussures ou 250 psi avec une pompe lubrifiée par pression. Bien que certaines pompes spécialisées à deux étages puissent atteindre jusqu’à 580 psi.
La plupart des clients à la recherche d’un petit recip à simple effet n’ont généralement pas besoin de plus de 90 psi, sauf s’ils remplissent des pneus de camion. Pour une puissance de même taille, un seul étage donnera plus de CFM qu’un deux étages. Cependant, la plupart de ceux que vous voyez là-bas, dans la gamme industrielle 5hp et supérieure, seront en deux étapes. En tant que distributeur, il est plus économique pour nous de stocker le 2 étages, et la différence de CFM est minime. Nous couvrons toutes les bases avec un 2 étapes. Pour les très petits compresseurs, en dessous de 5 cv, vous verrez presque toujours un seul étage.
Lubrification
Les compresseurs à piston lubrifiés à l’huile sont de loin les plus courants dans la gamme 5-30 hp. Nous examinerons plus en détail le but et les avantages de la lubrification dans une autre semaine, mais à moins que vous ayez une application d’air médical et quelques autres applications spéciales, la lubrification à l’huile est probablement meilleure pour vous.
Il existe des compresseurs lubrifiés par éclaboussures et des compresseurs lubrifiés par pression.
Un compresseur lubrifié par éclaboussure utilise une ourse à l’extrémité de la bielle. Lorsque le vilebrequin tourne, généralement entre 400 et 1000 tr / min, l’ourse éclabousse l’huile, ce qui provoque la distribution de l’huile dans l’extrémité inférieure de la pompe. La plupart de ceux que vous verrez sont lubrifiés par éclaboussures. C’est une méthode très simple et efficace de lubrification de la pompe. Il est également peu coûteux à fabriquer, ce qui réduit le coût initial du compresseur. Dans presque tous les cas, le recip lubrifié par éclaboussures ne devrait avoir qu’un rapport cyclique d’environ 60%.
Un compresseur lubrifié sous pression utilise une pompe à huile interne pour forcer l’huile vers le haut de la bielle pour s’assurer que les parties clés de la pompe sont lubrifiées. La pompe nécessitera une certaine pression d’huile pour fonctionner. Vous verrez un manomètre d’huile sur la pompe pour indiquer la pression d’huile. Certains ont un filtre à huile dessus et d’autres non. Cependant, si vous voyez un filtre à huile ou une jauge sur le carter de la pompe, vous regardez une pompe à lubrifiant sous pression. Une pompe lubrifiée sous pression peut également utiliser une ourse pour éclabousser de l’huile. Les pompes lubrifiées sous pression peuvent parfois être évaluées avec un rapport cyclique de 100% (dépend du taux de compression). Les pompes lubrifiées sous pression dureront en moyenne plus longtemps et auront un cycle de service plus élevé que les pompes lubrifiées par éclaboussures. Cependant, ils coûtent généralement beaucoup plus cher. Vous obtenez ce que vous payez, vous devrez donc équilibrer le coût initial par rapport à la fiabilité et au cycle de service.
Rapport cyclique
Le rapport cyclique est l’une des considérations les plus importantes lors de l’achat d’un compresseur pour votre entreprise, mais c’est l’un des plus négligés. Si le compresseur est destiné à votre maison ou si votre entreprise l’utilise à peine, le rapport cyclique n’est pas un facteur important. Cependant, si vous utilisez beaucoup le compresseur ou si le compresseur est essentiel à votre activité, le cycle de service est extrêmement important.
Le rapport cyclique d’un compresseur est le pourcentage de temps pendant lequel, pendant son utilisation, le compresseur fonctionne à pleine charge. L’autre pourcentage ou le temps qu’il doit être éteint ou en cours d’exécution déchargé. Si vous avez une pompe à lubrifiant anti-éclaboussures, vous devriez avoir un cycle de service d’environ 60%. Cela signifie que sur une journée de travail de 10 heures, le compresseur devrait fonctionner environ 6 heures et être éteint environ 4 heures. Bien sûr, le compresseur ne fonctionnera pas 6 heures d’affilée et sera éteint quatre heures d’affilée. Le compresseur s’allume et s’éteint, en fonction de la demande d’air. Il devrait en moyenne environ 60% du temps en cours d’exécution.
Alors regardons maintenant le rapport cyclique lorsqu’il s’agit de dimensionner un compresseur. Si vous envisagez d’obtenir un compresseur pour votre entreprise, vous l’utiliserez toute la journée et vous aurez besoin de 15 CFM à peu près toute la journée. Si vous regardez un compresseur à piston splash-lube, vous devez prendre ce 15 CFM et diviser par 40%. Cela vous donne 25 PCM. Votre piston typique de 5 cv est d’environ 18 CFM.
Si vous avez acheté le piston splash-lube 18CFM en vous basant sur le fait que vous aviez besoin de 15 CFM toute la journée, vous casseriez la pompe en environ 6 mois, peut-être un an. Vous avez besoin du piston de 7,5 ch qui fait environ 25 CFM. Vous pouvez également obtenir une vis rotative de 5 cv de 20 PCM. Une vis rotative a un rapport cyclique de 100%, mais cela coûtera plusieurs fois plus cher au départ. Vous pouvez également obtenir un piston à lubrifiant sous pression de 5 ch, qui pourrait très probablement gérer le cycle de service élevé.
Si vous avez juste besoin d’une rafale rapide de 15 CFM qui dure une heure ou moins, alors vous seriez bien d’obtenir le lubrifiant splash basé sur ce CFM. Cependant, si vous avez besoin d’un débit soutenu pendant plusieurs heures, vous devez tenir compte du cycle de service de la pompe.
C’est une erreur courante que commettent de nombreuses entreprises. Votre entreprise de compresseurs doit être formée pour reconnaître cette situation, c’est pourquoi pour votre entreprise, vous devriez obtenir l’aide d’une entreprise de compresseurs avec un personnel de vente formé professionnellement. Home Depot a « home » dans le titre, et les compresseurs y sont construits pour ce marché. Vous verrez souvent dans les petits caractères que la garantie est réduite à seulement 3 mois si vous prenez un compresseur domestique et l’utilisez pour votre entreprise. La raison en est le rapport cyclique.
Je ne distingue pas Home Depot; il en va de même pour leurs concurrents. Il n’y a rien de mal à obtenir un compresseur dans un magasin à grande surface si vous l’utilisez chez vous – vous n’avez probablement pas besoin d’un compresseur industriel pour votre garage.
Un compresseur « home depot » fonctionnera probablement très bien pour votre maison. Pour votre entreprise, cependant, vous devez vous adresser aux professionnels et les laisser dimensionner correctement le compresseur pour vous.
C’est à peu près tout pour l’instant sur les bases du compresseur alternatif. Article suivant nous couvrirons les compresseurs à vis rotatifs.