Efficacité de l'air comprimé

La mesure de l'humidité peut aider à atteindre l'objectif d'efficacité énergétique de 10 % du BCAS

La British Compressed Air Society (BCAS) a récemment lancé une nouvelle initiative : la Taskforce 10%. Il s'agit d'un appel aux fabricants britanniques pour qu'ils réduisent leur consommation d'énergie en air comprimé d'au moins 10%, dans le but de réduire les coûts d'exploitation et d'avoir un impact positif sur l'environnement.

Selon le BCAS, la production d'air comprimé peut représenter jusqu'à 30% des coûts énergétiques totaux d'un site industriel typique. L'organisation estime que dans de nombreux cas, environ un tiers de cette énergie est gaspillée par une combinaison d'équipements vieillissants et de pratiques inefficaces, coûtant à l'industrie 485 millions de livres sterling supplémentaires chaque année, tout en contribuant de manière significative aux émissions de CO2.

La Taskforce 10% vise à aider les fabricants à réduire leur consommation d'énergie en prenant des mesures simples pour développer les meilleures pratiques. Il s'agit notamment de minimiser les fuites, de récupérer la chaleur et d'améliorer les routines d'entretien, ainsi que de moderniser les entraînements et les systèmes de contrôle.

Un certain nombre de mesures recommandées par le BCAS ont le potentiel de créer des économies d'énergie à court terme ; par exemple, le simple fait d'inspecter un système d'air comprimé pour détecter les fuites et de prendre des mesures correctives commencera immédiatement à réduire la consommation d'énergie.

D'autres mesures, comme l'adoption de variateurs de vitesse, auront des périodes de récupération plus longues. Cela ne les rend pas moins valables, bien sûr. Dans cette catégorie, on retrouve importance d'améliorer le fonctionnement et le contrôle des sécheurs d'air comprimé, car ceux-ci peuvent consommer des quantités considérables d'énergie.

Efficacité des sécheurs d'air comprimé

L'élimination ou la réduction de la teneur en humidité est généralement une exigence clé pour la plupart des systèmes d'air comprimé, soit pour protéger les équipements de la corrosion et d'autres dommages induits par l'eau, soit pour garantir la pureté d'un flux d'air qui entre en contact avec des ingrédients ou des composants sensibles à l'humidité pendant le processus de fabrication.

Bien qu'il existe différents dispositifs utilisés pour réduire la teneur en humidité de l'air comprimé, les plus courants sont les sécheurs par réfrigération et par adsorption.

Les sécheurs par réfrigération utilisent généralement un échangeur de chaleur air-air ou air-eau associé à un circuit de fréon pour refroidir le flux d'air entrant chaud et humide provenant du compresseur à environ 3oC. Cela permet à la vapeur d'eau de se condenser en un liquide qui s'écoule vers le drain ; à ce stade, l'humidité relative (HR) de l'air reste à 100%. Le réfrigérant réchauffé est régénéré et refroidi dans un condenseur, tandis que le flux d'air est réchauffé à la température ambiante, ce qui ramène l'humidité relative à 50 % ou moins - un niveau qui est suffisant pour éviter les problèmes de corrosion. Par conséquent, les sécheurs d'air comprimé à réfrigérant ont tendance à être utilisés dans des applications de fabrication générale.

Pour les applications plus critiques, comme la production de produits pharmaceutiques ou alimentaires, où la qualité de l'air ISO 8573.1 Classe 1, 2 ou 3 est souvent requise, alors des sécheurs d'air par dessiccation ou adsorption sont normalement utilisés. Ceux-ci sont capables de réduire le point de rosée sous pression (PDP) de l'air comprimé à des niveaux aussi bas que -70oC.

Les sécheurs d'air par adsorption utilisent des billes hygroscopiques pour éliminer l'humidité du flux d'air comprimé. La plupart des systèmes ont une configuration à deux tours ou colonnes, une colonne étant en service tandis que les billes déshydratantes saturées de l'autre sont automatiquement régénérées.

Mesure de l'humidité

Dans chacun des exemples ci-dessus, le facteur crucial est la capacité à mesurer avec précision la teneur en humidité du flux d'air à la sortie du séchoir. Cela permet de contrôler l'efficacité du fonctionnement du séchoir, ce qui permet de minimiser la consommation d'énergie ; il convient de noter qu'il est courant que les séchoirs fonctionnent plus longtemps que nécessaire pour atteindre un niveau donné de réduction de l'humidité, simplement "pour être sûr". Bien que cela puisse offrir une certaine tranquillité d'esprit, cela gaspille également de l'énergie et peut ajouter considérablement aux coûts de fonctionnement.

Une mesure précise de l'humidité peut facilement être réalisée en installant un capteur ou un transmetteur de point de rosée sur la ligne de sortie de chaque séchoir. Ces capteurs utilisent des technologies éprouvées de type céramique-oxyde métallique ou polymère à couche épaisse, avec des connexions mécaniques et électriques standard, pour offrir une méthode simple mais très efficace de déterminer le niveau exact d'humidité dans le flux d'air comprimé. Avec une boucle de contrôle appropriée, la sortie de chaque capteur peut être utilisée pour optimiser le fonctionnement du sécheur et, dans les applications critiques, fournir une traçabilité essentielle.

Planifier la mesure de l'humidité

L'un des points clés abordés dans le plan BCAS 10% est le fait que, pour de nombreuses applications, différentes puretés d'air comprimé sont utilisées à différentes étapes de nombreux processus de fabrication, et qu'il se peut que seul un pourcentage de l'air utilisé doive être produit avec la plus grande pureté. Des économies d'énergie et de coûts peuvent donc être possible en examinant les besoins en air comprimé à travers chaque installation de production et, le cas échéant, en produisant de l'air à la plus basse qualité acceptable.

Cette approche nécessite toutefois une surveillance attentive afin que la qualité de l'air reste dans des paramètres contrôlés avec précision à chaque étape du processus. Cela dépend à son tour du soutien d'un partenaire approprié, disposant des connaissances et de l'expérience nécessaires pour garantir que les capteurs - en particulier les capteurs d'humidité - sont correctement installés, calibrés et entretenus à tout moment, afin d'offrir une véritable tranquillité d'esprit.

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