Sécheur d’air comprimé : fonctionnement, utilisation et types

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Si de l’eau s’accumule dans un système d’air comprimé, cela peut avoir des conséquences désastreuses pour l’ensemble de l’installation. Outre les phénomènes de corrosion et les fuites, la contamination de différents produits finis en fait également partie. Les sécheurs d’air comprimé empêchent cela en extrayant l’eau de l’air comprimé. Mais quand cela est-il nécessaire ? Quels sont les sécheurs d’air comprimé disponibles et comment fonctionnent les appareils ? Nous donnons un aperçu et des réponses aux principales questions sur le sujet.

Fonctionnement d’un sécheur d’air comprimé

fonctionnement d’un sécheur d’air comprimé

Les sécheurs d’air comprimé sont des appareils appartenant au domaine de la technique de l’air comprimé. Ils complètent les compresseurs d’air comprimé et permettent un traitement ultérieur de l’air comprimé. Concrètement, il s’agit d’extraire l’eau du flux d’air. De cette manière, le taux d’humidité relative diminue et la condensation de la vapeur d’eau peut être évitée. Le type de sécheur d’air comprimé à utiliser dépend des caractéristiques de l’installation. Les facteurs décisifs sont la pression, le besoin en air et la condition de l’air extérieur ou ambiant (par exemple l’humidité relative ou la température).

Installation des sécheurs d’air comprimés

En règle générale, les sécheurs d’air comprimé peuvent être achetés séparément et installés après le compresseur. Comme alternative à l’installation séparée, il est également possible de commander des compresseurs d’air Full-Feature avec un équipement complet. Ceux-ci comprennent, outre la technique d’air comprimé et de commande, des sécheurs d’air comprimé. Si vous optez pour une telle installation, vous économisez en général de la place et des coûts. Ce dernier point s’explique par le temps de montage plus court et les pertes de pression réduites. Si le montage est plus rapide, les artisans spécialisés coûtent moins cher. Si la perte de pression diminue, les compresseurs doivent moins travailler et les coûts d’exploitation sont également moins élevés.

Causes et conséquences de la présence d’eau dans l’installation d’air comprimé

Alors que les masses d’air chaud transportent beaucoup de vapeur d’eau, la capacité de stockage diminue avec la température. Il en va de même pour la pression. Si celle-ci est faible, l’air absorbe beaucoup d’eau. Mais si un compresseur d’air comprimé se met à comprimer, la capacité d’entraînement de la vapeur d’eau diminue. L’air est pressé comme une éponge et de fines gouttelettes se forment. Or, dans les installations à air comprimé, ces dernières ont de graves conséquences. Il peut ainsi y avoir de la condensation, des fuites ou une contamination, comme le montre l’aperçu suivant.

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Conséquences de la présence d’eau dans une installation d’air comprimé :

  • Les phénomènes de corrosion : Lorsque l’eau et l’oxygène se rencontrent, de la rouille se forme. Dans les systèmes d’air comprimé, celle-ci provoque d’une part des fuites, et d’autre part, les particules libérées se dispersent dans l’installation. Elles bouchent les vannes, faussent les résultats de mesure et perturbent l’ensemble du processus en aval.
  • Des fuites se produisent : Les installations s’usent plus rapidement à cause de l’eau. Cela entraîne des fuites au niveau des raccords et des joints, ainsi qu’une chute de pression. Si les compresseurs d’air comprimé compensent cette perte, ils consomment plus d’énergie et les coûts d’exploitation augmentent.
  • Dommages sur les appareils : De nombreux appareils ou installations fonctionnant à l’air comprimé ne supportent pas les particules d’eau. Il peut en résulter une destruction mécanique et des appareils ou des parties d’installations tombent en panne.
  • Contamination : si un compresseur d’air comprimé produit de l’air de process, par exemple pour l’industrie alimentaire, chimique ou pharmaceutique, l’humidité peut réduire la qualité des produits finis. Il est même possible que l’eau soit contaminée par des virus ou des bactéries.

En extrayant l’eau de l’air comprimé, un sécheur d’air comprimé prévient les conséquences possibles. Les installations peuvent ainsi fonctionner longtemps et de manière fiable. Elles s’usent plus lentement et les produits finis restent intacts.

Comme l’air chaud peut transporter plus d’humidité, les sécheurs d’air comprimé sont très importants, surtout en été. En hiver, lorsque l’air extérieur ou ambiant transporte moins d’eau en valeur absolue, le système d’air comprimé produit également moins d’humidité.

Aperçu des domaines d’application habituels des sécheurs d’air comprimé

Le moment où un sécheur d’air comprimé est nécessaire dépend des conditions sur le lieu d’utilisation. Si les compresseurs aspirent de l’air avec une humidité relative élevée et que les systèmes d’air comprimé ne la supportent pas, un sécheur est recommandé. C’est par exemple le cas dans les ateliers, les installations commerciales ainsi que dans différents secteurs industriels. Parmi ces derniers, on trouve notamment les entreprises alimentaires, chimiques et pharmaceutiques, qui ont toutes des exigences de qualité élevées en ce qui concerne les produits finis.

Il est important de le savoir : Si les compresseurs sont équipés de refroidisseurs finaux et/ou de séparateurs de condensat, ceux-ci extraient déjà une grande partie de l’eau contenue dans l’air comprimé. Les sécheurs d’air comprimé complètent ces composants. Ils sont plus performants et garantissent une humidité relative minimale.

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Différents types de construction : fonctionnement et utilisation

Lorsqu’il s’agit du fonctionnement des sécheurs à vapeur, on peut distinguer différents types de construction. Outre les sécheurs par adsorption, il existe entre autres des sécheurs frigorifiques et des sécheurs à membrane. Le tableau ci-dessous explique leur fonctionnement.

TypesFonction et caractéristiques
Sécheurs par adsorptionLes sécheurs par adsorption sont constitués de matériaux poreux dans le flux d’air comprimé. Ceux-ci stockent de l’eau à leur surface afin de sécher l’air comprimé. Lorsque les sécheurs sont entièrement chargés (saturés), ils tournent hors du flux d’air et libèrent de la vapeur d’eau dans l’environnement. Pour ne pas interrompre le processus, les sécheurs par adsorption fonctionnent généralement avec deux réservoirs de séchage. Ainsi, l’un peut libérer de l’humidité tandis que l’autre l’extrait de l’air comprimé.
Sécheurs frigorifiquesIci, les installations frigorifiques refroidissent l’air comprimé. L’eau contenue se condense alors et s’échappe du flux d’air. Par rapport aux autres installations, les sécheurs frigorifiques sont faciles à installer. Ils nécessitent peu d’entretien et sont peu coûteux à l’exploitation. Ce dernier point est surtout valable pour les sécheurs frigorifiques équipés d’un régulateur de vitesse, car ils adaptent leur besoin en puissance à la demande de séchage et d’air.
Sécheur à membraneDans ce type de sécheur d’air comprimé, l’air comprimé circule à travers des fibres spéciales dans un cylindre. Alors que l’humidité se diffuse vers l’extérieur à travers les parois des fibres, l’air comprimé plus sec reste en arrière.

Le choix du sécheur d’air comprimé à utiliser dépend des conditions sur le lieu d’utilisation. Si des points de rosée sous pression allant jusqu’à – 70 degrés Celsius doivent être atteints, seuls des sécheurs par adsorption puissants sont généralement utilisés. Pour des températures de point de rosée sous pression supérieures à 0 degré Celsius (en général 3 à 5 °C), on utilise des sécheurs frigorifiques ou des sécheurs de fluide frigorigène qui peuvent être combinés au besoin avec des sécheurs à membrane.

Choisir un sécheur d’air comprimé pour sa propre installation

Si vous souhaitez sécher de l’air comprimé et acheter ou louer un appareil adapté, il est important de le dimensionner correctement. Deux facteurs sont décisifs à cet égard :

  • Le point de rosée sous pression : il indique le moment où l’eau se condense dans l’air comprimé et est donc un indicateur du degré de séchage de l’air comprimé. Si le point de rosée sous pression nécessaire est largement inférieur à 0 degré Celsius, il est préférable d’acheter un sécheur à adsorption. A partir de 3 degrés Celsius, on utilise également des sécheurs frigorifiques et des sécheurs à membrane.
  • Le débit : il décrit la quantité d’air comprimé dont vous avez besoin dans une unité de temps donnée. Plus le débit est élevé, plus le sécheur d’air comprimé doit être performant. Les données de raccordement et les durées d’utilisation des appareils à alimenter sont déterminantes à cet égard.
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Le choix du sécheur d’air comprimé a une influence aussi bien sur la qualité de l’air de process que sur l’efficacité énergétique de l’installation. Alors que les appareils dimensionnés de manière optimale ne devraient représenter que quelques pour cent de la consommation totale d’énergie, cette dernière peut facilement augmenter de 10 pour cent en cas de configuration défavorable. Pour éviter cela, nous recommandons de faire appel à des fournisseurs spécialisés. Si vous souhaitez acheter ou louer un sécheur d’air comprimé, ils vous aideront à le dimensionner correctement sur la base des données de votre installation.

FAQ sur les sécheurs d’air comprimé

Comment se forme l’eau dans un système d’air comprimé ?

L’eau se forme par condensation sur des surfaces froides. Les températures nécessaires dépendent entre autres de la température et de la pression de l’air. Le point de rosée, à partir duquel la condensation se produit, diminue lorsque la température de l’air diminue et que la pression de l’air augmente.

Quels sont les avantages d’un sécheur d’air comprimé ?

Un sécheur élimine la vapeur d’eau du flux d’air et abaisse ainsi la température du point de rosée. Il en résulte une condensation nettement plus tardive (à des températures de surface de refroidissement plus basses). Il y a moins d’eau et des conséquences parfois graves peuvent être évitées. Les sécheurs d’air comprimé aident donc à lutter contre la condensation. Ils ralentissent l’usure, augmentent la durée de vie et garantissent une qualité élevée des produits lorsque l’air comprimé entre en contact avec les produits finis.

Quand faut-il utiliser un sécheur d’air comprimé ?

La nécessité d’un sécheur d’air comprimé dépend de l’état de l’air extérieur/environnemental, des conditions de pression et des exigences de l’installation d’air comprimé. Si l’air de sortie a une humidité relative élevée et que les réseaux ainsi que les appareils et processus à alimenter ne supportent pas l’eau, vous devriez acheter ou louer un sécheur d’air comprimé. N’oubliez pas que les refroidisseurs et les séparateurs de condensat éliminent déjà une grande partie de l’eau. Les sécheurs d’air comprimé les complètent.

Quels types de construction peut-on distinguer ?

Il existe entre autres des sécheurs par adsorption, des sécheurs frigorifiques et des sécheurs à membrane. Les premiers se composent de deux cuves qui se déplacent en alternance dans le flux d’air comprimé. Ils fixent l’eau sur des matériaux spéciaux (oxyde d’aluminium, gel de silice, tamis moléculaires, etc.) et libèrent ensuite l’humidité dans l’environnement. Les sécheurs par réfrigération permettent à l’eau de se condenser sur les surfaces froides et, dans les sécheurs à membrane, la vapeur d’eau se diffuse dans l’environnement via les parois extérieures des faisceaux de fibres creuses.

Comment trouver le sécheur d’air comprimé approprié ?

Les facteurs décisifs sont avant tout le point de rosée sous pression nécessaire (point de départ de la condensation et valeur caractéristique du degré de sécheresse de l’air) ainsi que le débit d’air comprimé requis. Le point de rosée nécessaire influence le type de sécheur. S’il est inférieur à 0 degré Celsius (jusqu’à – 70 degrés Celsius), on utilise des sécheurs par adsorption. Jusqu’à + 3 degrés Celsius, les sécheurs frigorifiques sont recommandés. Ceux-ci peuvent être combinés avec des sécheurs à membrane pour obtenir des degrés de séchage plus faibles. La taille des appareils dépend de la pression et du besoin en air comprimé des appareils à alimenter. Les indications correspondantes figurent dans la documentation des produits respectifs.

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