/ NOTE D’APPLICATION
Améliorer les sécheurs par réfrigération au moyen
de mesures plus précises du point de rosée
l’eau condensée. Cette fonction de
refroidissement est assurée par
un compresseur frigorifique et un
échangeur thermique séparés. Les
sécheurs par réfrigération sont
capables de produire les niveaux
de point de rosée requis pour l’air
comprimé de classe 4 ou supérieure,
tandis que les classes 3 et inférieures
nécessitent des sécheurs à
adsorption (conformément à la
norme ISO 8570.1, cf. tableau 1).
Pourquoi mesurer la
température sur le
refroidisseur d’air n’est
pas suffisant ?
L’air comprimé joue un rôle crucial dans pratiquement toutes
les industries de fabrication, qu’il s’agisse d’exploiter des outils
pneumatiques, de peindre par pulvérisation, de mouler par
soufflage ou encore de mélanger des produits chimiques. Quelle
que soit l’application, l’air comprimé doit être sec pour éviter les
risques de corrosion, les dysfonctionnements ou de compromettre
la qualité du produit final, des éléments toujours coûteux.
Aujourd’hui, environ 80 pour cent des systèmes d’air comprimé
font appel à des sécheurs par réfrigération pour le garder sec.
Malheureusement, ils ne sont souvent pas capables de mesurer
précisément le point de rosée, ce qui accroît inutilement les coûts
d’exploitation et nuit à la qualité du produit final.
Le choix du sécheur dépendra du
point de rosée sous pression souhaité.
D’une manière générale, les deux
types de sécheurs industriels les plus
couramment utilisés dans les systèmes
d’air comprimé sont ceux à adsorption
et par réfrigération.
Les sécheurs à adsorption utilisent
des matériaux adsorbants tels que
le gel de silice ou l’alumine pour
éliminer l’humidité de l’air, tandis
que les sécheurs par réfrigération
le font en le refroidissant dans un
échangeur thermique et en purgeant
Traditionnellement, les sécheurs par
réfrigération n’ont été dotés que d’un
capteur de température – la mesure
de la température étant souvent
considérée comme équivalente à celle
du point de rosée. Il y a cependant
plusieurs raisons susceptibles
d’expliquer pourquoi la mesure de la
température n’indique pas forcément
le véritable point de rosée de l’air :
• Les robinets de purge peuvent
être défectueux
• Les points de purge peuvent
s’engorger, entraînant une
élimination inadéquate de l’eau
et, par voie de conséquence, une
contamination de l’air par des
microgouttelettes.
• Le condensat peut surcharger
le système de purge, de sorte
que même un flux constant de
condensat ne garantira pas
forcément un fonctionnement
normal.
• La mesure de température peut
aussi induire en erreur dans les
cas de débits élevés, la masse
d’air n’étant pas refroidie dans
son intégralité à la température de
l’échangeur thermique.
Pratique et fiable, tout en
ayant un bon rendement
énergétique
Les systèmes de contrôle des
sécheurs par réfrigération ont
beaucoup évolué ces dernières années, en exploitant des données de
point de rosée précises.
Il est par exemple désormais possible
d’utiliser des variateurs de vitesse
pour ajuster le cycle de réfrigération
et optimiser ainsi la performance du
sécheur. Les économies sur le poste
de consommation d’énergie peuvent
aller jusqu’à 50 pour cent dans les
conditions où la charge est variable.
Emplacement correct pour
le capteur de point de
rosée
Le point de rosée étant dépendant de
la pression, il importe de savoir où
s’effectue la mesure dans le système
et quelles sont les conditions à
chaque endroit, afin de pouvoir tirer
les bonnes conclusions quant à la
performance du sécheur. La figure
1 montre comment le point de rosée
change lorsque la pression décroît,
en partant d’une valeur initiale
de +4 °C, un point de rosée sous
pression typique dans un sécheur par
réfrigération. Un exemple pratique :
le système d’air comprimé est censé
produire de l’air à une pression de
7 bars et un point de rosée de +4 °C.
Si le point de rosée est mesuré en
aval à un endroit où la pression est
de 6 bars, une valeur de +4 °C
pour le point de rosée peut donner
l’impression que le système
fonctionne correctement. Cependant,
si l’on tient compte de la dépendance
à la pression, le point de rosée effectif
Point de rosée
Comme le suggèrent ces facteurs, le
seul moyen de mesurer précisément
l’humidité et de s’assurer du bon
fonctionnement du sécheur est de
recourir à un capteur de point de
rosée installé à la sortie du sécheur.
Pression (bar)
Figure 1. Point de rosée de l’air comme fonction de la pression décroissante –
pour l’air ayant un état initial Td 4 °C et 7 bars.
Classe de
qualité de l’air
Point de rosée
sous pression (°C)
1
-70
2
-40
3
-20
4
3
5
7
6
10
Instruments de point de rosée Vaisala
DMT152
DMT142, DMT242, DMT340, DM70
DMT132, HMT330, DM70
Tableau 1. Humidité requise pour les différentes classes de qualité de l’air
comprimé selon la norme ISO 8753.1 et instruments de point de rosée Vaisala
les plus typiques pour chaque classe.
dans le sécheur n’est que de +6 °C.
L’enseignement que l’on peut tirer de
cet exemple est que le meilleur endroit
pour mesurer le point de rosée est
directement en sortie du sécheur.
Choisir l’instrument de
point de rosée idéal pour
chaque système
En raison de la grande variété des
systèmes d’air comprimé, aucun
instrument ne permet d’assurer
tous les besoins de mesures. Même
si l’on ignore des facteurs tels
que la précision, les impuretés, la
stabilité inhérente et les connexions
électriques et mécaniques, la gamme
de mesure dynamique nécessaire
pour couvrir de façon précise
l’ensemble des classes de qualité de
l’air comprimé est vaste. Par exemple,
Pour plus d’informations, rendez-vous
sur notre site www.vaisala.fr ou écriveznous à l’adresse [email protected]
un système opérant à une pression
de 7 bars et un point de rosée de -70
°C ne contiendra que 0.39 parties
par million (ppm) de vapeur d’eau,
tandis qu’un autre ayant la même
pression, mais un point de rosée de
+10 °C contiendra environ 1 800 ppm
de vapeur d’eau : la différence de
concentration sera donc énorme.
Pour satisfaire à ces cas extrêmes,
Vaisala a mis au point une gamme
d’instruments de mesure spécialisés,
qui sont optimisés pour différents
niveaux du point de rosée. Le tableau
1 montre l’humidité requise pour les
différentes classes de qualité de l’air
comprimé selon la norme ISO 8753.1.
Il indique également les instruments
de point de rosée Vaisala les plus
typiques pour chaque classe.
Ref. B211116FR-A ©Vaisala 2011
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