Applications des capteurs de point de rosée industriels

Gaz industriels et air comprimé

La mesure de l'humidité à l'aide de capteurs ou de transmetteurs de point de rosée fait partie d'un certain nombre de paramètres qui sont surveillés dans un large éventail d'applications industrielles ; en particulier, la production de gaz industriels et spécialisés, et l'utilisation de systèmes d'air comprimé.

La surveillance de la teneur en humidité des gaz de procédé est essentielle pour maintenir une qualité de produit constante, mais également pour protéger les équipements de distribution et de production de gaz contre les dommages. De plus en plus, la mesure de l'humidité est également utilisée comme un moyen d'améliorer l'efficacité énergétique et de réduire les coûts d'exploitation, en particulier lorsque des systèmes de séchage de gaz sont employés.

Mesure de l'humidité dans les systèmes d'air comprimé

Communément appelé " le quatrième service public industriel ", l'air comprimé fournit l'énergie qui alimente de nombreux processus et systèmes industriels différents, des outils pneumatiques aux équipements de manutention, en passant par les unités de préparation des aliments et de recyclage des déchets.

Un système typique utilise un compresseur, qui aspire et met sous pression l'air atmosphérique. Celui-ci passe ensuite par une combinaison de filtres de traitement de l'air et un sécheur avant d'être stocké dans un réservoir, d'où il est distribué à la demande par des canalisations jusqu'au(x) point(s) d'utilisation.

L'air atmosphérique contient généralement des contaminants tels que des particules, de l'humidité et, selon l'environnement, de l'huile vaporisée. Dans des conditions normales, ceux-ci ne sont généralement pas perçus comme dangereux, mais à mesure que l'air est comprimé et réduit en volume, la concentration des contaminants -. et le risque associé d'endommager les équipements en aval ou les produits manufacturés avec lesquels l'air entre en contact - augmente. L'humidité, par exemple, provoque la corrosion des surfaces internes des équipements et des canalisations et entraîne l'émulsification des huiles de lubrification, tandis que dans des applications telles que la production alimentaire, elle peut stimuler la croissance de micro-organismes nuisibles.

Dans des conditions atmosphériques et ambiantes normales, un mètre cube d'air à 35°C et à 60 % d'humidité relative contient environ 23 grammes d'eau sous forme de vapeur. En augmentant la pression à 7 bars, la concentration de vapeur sera multipliée par huit ; dans cet exemple, chaque mètre cube d'air comprimé contiendra donc 184 grammes de vapeur d'eau. Notez que la température de l'air augmente lorsqu'il passe dans un compresseur. En se refroidissant, la capacité de l'air à contenir le même volume d'eau diminue, de sorte que la vapeur se condense sous forme liquide.

Un compresseur typique de 90kW fonctionnant huit heures par jour produit 970m³ d'air comprimé, plus 140l d'eau. La British Compressed Air Society (BCAS) a publié un guide des meilleures pratiques (BPG104) sur la filtration et le séchage de l'air comprimé. Celui-ci explique qu'" après la compression et le refroidissement ultérieur, l'air comprimé sort du refroidisseur final saturé à 100 % de vapeur d'eau ".

Sécheurs d'air comprimé

Le rôle des sécheurs au sein de chaque système d'air comprimé est donc crucial pour minimiser ou éliminer la présence d'humidité. Les sécheurs utilisent un réfrigérant, des technologies de membrane ou d'adsorption (dessiccateur) et sont généralement spécifiés pour répondre à la charge de vapeur d'eau maximale anticipée pour chaque application.

Le calcul du cycle de séchage optimal a traditionnellement été basé sur la durée nécessaire pour conditionner un volume connu d'air comprimé, le choix du sécheur étant souvent fait simplement en fonction du niveau de consommation d'énergie indiqué par chaque fabricant. Bien que cette approche puisse être acceptable lorsque les coûts de l'énergie sont faibles, elle peut être défectueuse lorsque les coûts augmentent et que les marges d'exploitation sont soumises à une pression croissante, car elle peut aboutir à ce que les sécheurs fonctionnent - et consomment de l'énergie - beaucoup plus longtemps que prévu.

Au lieu de cela, ce qu'il faut, c'est un contrôle précis du processus de séchage, afin qu'il s'arrête dès que la teneur en humidité de l'air comprimé a atteint le niveau correct. C'est là que les capteurs et transmetteurs de point de rosée avancés jouent un rôle crucial, car ils peuvent éliminer le gaspillage d'énergie tout en maintenant une qualité d'air optimale.

Il est difficile de généraliser sur la quantité exacte d'énergie qui peut être économisée en ajoutant des capteurs d'humidité intégrés, car chaque application est différente. Il est cependant juste de dire que lorsque l'air comprimé est généré pendant des périodes prolongées, comme dans la production alimentaire, il y aura une réduction significative de la consommation d'énergie, par rapport à un sécheur sans contrôle efficace de l'humidité.

Mesure de l'humidité dans la fabrication de gaz industriels

Une situation similaire se produit dans la fabrication de gaz industriels, tels que l'oxygène et l'azote.

On s'éloigne régulièrement de l'utilisation de gaz en bouteille et de grands réservoirs de stockage de gaz, en raison de facteurs tels que la manutention manuelle et les problèmes de santé et de sécurité, et les coûts de transport et de stockage. Au lieu de cela, un nombre croissant d'entreprises utilisent des générateurs de gaz sur site.

Ces systèmes utilisent généralement les technologies d'absorption à pression alternée (PSA) ou de membrane pour séparer les flux d'oxygène et d'azote de haute pureté des sources d'air comprimé. Bien que l'adsorbant utilisé dans les systèmes PSA et les membranes semi-perméables à fibres creuses éliminent l'humidité pendant le processus de séparation des gaz, il est toujours essentiel de démontrer que chaque sécheur produit une alimentation en air sec selon la norme correcte.

Là encore, l'intégration de capteurs de mesure d'humidité ou de point de rosée permettra de s'assurer que les systèmes de séchage fonctionnent à des niveaux d'efficacité optimaux, assurant une qualité d'air optimale et contribuant à réduire à la fois la consommation d'énergie et les coûts d'exploitation.

Traçabilité, sécurité et tranquillité d'esprit

Quelle que soit l'application, l'un des principaux avantages de pouvoir surveiller avec précision la teneur en humidité de l'air comprimé ou des flux de gaz séparés est de pouvoir démontrer que le gaz est sûr et adapté à l'usage. Ceci est particulièrement vrai dans les secteurs de fabrication critiques tels que la production alimentaire et pharmaceutique, où la présence d'humidité peut avoir un effet néfaste sur les produits fabriqués. La norme ISO pertinente régissant la qualité de l'air comprimé est la norme ISO 8573.1 ; elle spécifie la concentration maximale admissible de contamination par les particules, l'humidité et l'huile.

Caption : Normes de qualité de l'air comprimé.

Un large choix d'options

L'utilisation de la dernière génération de capteurs d'humidité ou de transmetteurs de point de rosée avancés, tels que notre gamme SF, jouera un rôle important dans la réduction de la consommation d'énergie et l'amélioration de la qualité des produits ou des processus. Ces instruments sont capables de mesurer le point de rosée, la teneur en humidité et les traces d'humidité jusqu'à des concentrations extrêmement faibles. Ils offrent des niveaux de répétabilité exceptionnels, sont disponibles avec un choix d'options et sont conçus pour convenir à la fois aux installations OEM et aux installations rétrofit.

Pour en savoir plus sur le contrôle de l'humidité ou la réduction de l'énergie à l'aide de la détection de l'humidité vous pouvez parler à l'un de nos experts aujourd'hui.

Plus d'informations

Le site web du BCAS se trouve ici : Bcas.org.uk