1. Pourquoi a-t-on besoin d'un contrôle de capacité et de charge ?
Les conditions de pression et de débit pour lesquelles un compresseur est conçu et/ou fonctionne peuvent varier considérablement. Les trois principales raisons justifiant une modification de la capacité d'un compresseur sont les exigences de débit du procédé, la gestion de la pression d'aspiration ou de refoulement, ou la gestion de la charge en fonction des variations de pression et des limitations de puissance du moteur.
2. Méthodes de contrôle de la capacité et de la charge
Plusieurs méthodes permettent de réduire la capacité effective d'un compresseur. L'ordre de priorité des méthodes de déchargement est indiqué dans le tableau ci-dessous.
(1) Le contrôle de la vitesse du moteur peut s'avérer l'une des méthodes les plus efficaces pour réduire la capacité et gérer la pression d'aspiration et/ou de refoulement. La puissance disponible du moteur diminue avec la vitesse. Le rendement du compresseur augmente lorsque la vitesse diminue, car la réduction de la vitesse des gaz engendre des pertes moindres au niveau des soupapes et des cylindres.
(2) L'ajout de jeu réduit la capacité et la puissance requise en raison d'une diminution du rendement volumétrique du cylindre. Les méthodes d'ajout de jeu sont les suivantes :
-Ensemble de soupape à grand dégagement
-Poches de dégagement à volume variable
-Poches de dégagement à volume fixe pneumatiques
- Poches de volume de soupape à double pont
(3) Le fonctionnement du vérin simple effet réduit la capacité par désactivation côté culasse. Cette désactivation peut être obtenue en supprimant les soupapes d'aspiration côté culasse, en installant des déchargeurs de soupapes d'aspiration côté culasse ou en installant un déchargeur de dérivation côté culasse. Pour plus d'informations, consultez la section « Configuration du vérin simple effet ».
(4) Le bypass à l'aspiration consiste à recycler (bypasser) le gaz de refoulement vers l'aspiration. Cela réduit le débit en aval. Le bypass du gaz de refoulement vers l'aspiration ne réduit pas la consommation d'énergie (sauf en cas de bypass total entraînant un débit nul en aval).
(5) L'étranglement à l'aspiration (diminution artificielle de la pression d'aspiration) réduit la capacité en diminuant le débit réel entrant dans le cylindre du premier étage. L'étranglement à l'aspiration peut réduire la consommation d'énergie, mais peut avoir un impact sur les températures de refoulement et les contraintes sur les bielles générées par le taux de compression plus élevé.
3. Impact du contrôle de capacité sur les performances du compresseur.
Les méthodes de régulation de capacité peuvent avoir un impact sur diverses caractéristiques de performance, outre le débit et la puissance. Il convient d'examiner les conditions de charge partielle afin d'assurer des performances acceptables, notamment le choix et la dynamique de la levée des soupapes, le rendement volumétrique, les températures de refoulement, l'inversion du sens de rotation des tiges, les charges sur les tiges de gaz, ainsi que la réponse en torsion et acoustique.
Les séquences de contrôle de capacité automatisées doivent être communiquées afin que le même ensemble d'étapes de chargement soit pris en compte dans l'analyse acoustique, l'analyse de torsion et la logique du panneau de commande.
Date de publication : 11 juillet 2022