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La sélection d’un réservoir d’air comprimé (suite)

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Cette fois-ci nous abordons le rôle du réservoir d’appoint en air sec qui peut être localisé dans la salle des compresseurs ou dédié à une application pneumatique unique dans l’usine.

Rôles et bénéfices

En présence d’une consommation d’air comprimé stable et constante, le réservoir d’appoint aura un impact négligeable. Ce profil de consommation est toutefois très rare dans les usines. Dès qu’une ou plusieurs applications pneumatiques créent des pointes de consommation intermittentes, le réservoir d’appoint devient un élément à considérer sérieusement. Il apporte quelques avantages similaires à ceux du réservoir de contrôle en air humide en plus d’en apporter de nouveaux :

  • il adoucit les variations de pression sur le réseau pouvant provoquer des départs et des arrêts inutiles des compresseurs;

En fait, le réservoir d’appoint peut fournir une quantité d’air énorme en une fraction de seconde. Il surpasse de loin la performance d’un compresseur qui doit, avant de commencer à fournir de l’air, atteindre une basse pression de consigne, se mettre en marche, bâtir une pression interne minimale et passer à travers les sécheurs et les filtres, en plus d’être limité à son débit maximal.

  • il assure une qualité d’air constante dans le réseau en stockant de l’air asséché et filtré, prêt à être utilisé.

En l’absence d’un réservoir d’appoint, les sécheurs et les filtres subiront eux aussi les pointes de consommation. La vélocité accrue de l’air diminuera leur efficacité et le débit d’air, s’il dépasse la capacité des équipements, augmentera la restriction qu’ils imposent de façon significative.

Emplacement

Le choix de l’emplacement d’un réservoir d’appoint est assez simple: si seulement une ou quelques applications pneumatiques dans l’usine créent des pointes de consommation intermittentes, on peut dédier un réservoir à chacune de ces applications. Si au contraire plusieurs applications créent des pointes de consommation intermittentes, il vaut mieux prévoir l’installation d’un gros réservoir d’appoint dans la salle des compresseurs qui bénéficiera à toute l’usine.

Combien d’air un réservoir peut-il stocker?

Il est faux de croire qu’un réservoir de 240 gallons offrira une réserve d’air utilisable de 240 gallons. En réalité, cela dépend de la différence de pression appliquée de part et d’autre du réservoir. Plus le différentiel est élevé, plus la quantité d’air stocké est grande. Si l’air entre et sort du réservoir à la même pression, il n’y a aucune réserve d’air utilisable. Le réservoir n’est alors qu’un gros tuyau sur le réseau et son impact est négligeable.

Plusieurs lecteurs viennent probablement de reconnaître leur situation ici…

À titre d’exemple, un réservoir de 1060 gallons avec un différentiel de pression de 5 psi n’offrira que 48 pieds cubes d’air utilisable, soit l’équivalent d’un compresseur de 15 HP qui pompe pendant 1 minute. Si on applique au même réservoir un différentiel de pression de 20 psi, on obtient alors une réserve d’air utilisable de 193 pieds cubes, soit l’équivalent d’un compresseur de 15 HP qui pompe pendant 4 minutes.

Il ne faut donc pas espérer pouvoir combler un manque d’air continu avec l’installation d’un réservoir. Celui-ci ne produit pas d’air, il ne fait que le stocker temporairement. Le volume d’air à stocker peut être calculé facilement si le réservoir est destiné à une application unique. S’il est destiné à toute l’usine, la détermination du volume requis est plus complexe ou même empirique. Règle générale, le réservoir devrait être au moins aussi gros que le réservoir d’air humide. Le reste dépend de l’espace et du budget disponible. Un réservoir ne peut pas être trop gros et causer des problèmes au système d’air comprimé.

Installation

Puisque le différentiel de pression appliqué au réservoir est en lien direct avec la quantité d’air stocké, il va de soi que l’installation d’un réservoir nécessite l’installation d’un réducteur de pression en aval. Pour un réservoir d’appoint dédié à une application pneumatique unique, un régulateur de pression standard fera l’affaire. Pour un gros réservoir d’appoint dédié à toute l’usine, il faudra considérer un appareil beaucoup plus performant, soit un contrôleur de débit. Cet appareil est en fait un système de un ou deux régulateurs de pression de haute performance assemblés en parallèle et offrant une faible restriction au passage de l’air.

Si on omet l’installation de cet appareil, on pourra s’en remettre aux régulateurs de pression en fin de ligne. Cependant, les fuites et assurément quelques autres applications demeureront non régulées et viendront diminuer l’impact du réservoir d’appoint. Finalement, dans le cas d’un réservoir dédié à une application unique, il faudra prévoir en amont du réservoir une valve anti-retour et un orifice de remplissage ajustable. Ceci permettra de remplir graduellement le réservoir entre les pointes de consommation et empêchera l’air de retourner dans le réseau en cas de baisse de pression en amont.

En conclusion

À première vue, l’achat d’un réservoir peut sembler peu attrayant. Son coût d’achat est souvent aussi élevé qu’un compresseur, il est encombrant et il ne possède aucun bouton pour jouer avec! Par contre, une fois installé, les coûts d’entretien sont à peu près nuls et les bénéfices sont instantanés.

Alexandre Paré, ing. Conseiller technique chez Air Industriel Inc. alexandre.pare@airindustriel.com

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