Qu’est-ce qu’un compresseur à piston ?
Un compresseur à piston est un appareil qui comprime l’air à l’aide de pistons alternatifs.
Les compresseurs à piston sont également connus sous le nom de compresseurs alternatifs au Japon. Leur avantage par rapport aux autres compresseurs est qu’ils peuvent atteindre des rapports de pression plus élevés.
Ils ont également une structure relativement simple et sont relativement faciles à entretenir et à réparer. Cependant, ils présentent également l’inconvénient d’avoir des niveaux de vibration et de bruit élevés.
Utilisations des compresseurs à pistons
Les compresseurs à pistons sont utilisés dans diverses applications industrielles et commerciales. Voici quelques exemples d’applications des compresseurs à piston :
1. Systèmes pneumatiques
Largement utilisés dans les systèmes pneumatiques pour fournir de l’air comprimé. La tuyauterie d’air d’instrumentation dans les usines en est un exemple. Ils peuvent également être utilisés pour entraîner des outils et des machines dans les ateliers d’usinage et dans les équipements de séchage.
2. Réfrigération et équipement de réfrigération
L’air comprimé est utilisé pour comprimer les fluides frigorigènes dans les équipements de réfrigération et de congélation. Il est souvent utilisé dans les réfrigérateurs et les congélateurs commerciaux. Il est également utilisé dans divers systèmes de réfrigération, tels que les camions frigorifiques et les unités de conditionnement d’air.
3. Systèmes d’alimentation en gaz
Parfois utilisés dans les systèmes d’alimentation en gaz. Ils sont chargés d’aspirer le gaz, de le comprimer et de l’élever à la pression requise. Cela permet de pomper le gaz dans des pipelines ou des réservoirs.
Un exemple familier est le GPL (gaz propane liquéfié), qui est facilement liquéfié et réduit en volume lorsqu’il est mis sous pression ; il est donc liquéfié et transporté par des compresseurs à piston. Il est également utilisé pour fournir et comprimer le gaz naturel, entretenir les pipelines et contrôler la pression.
Principe des compresseurs à piston
Le principe des compresseurs à piston est que des pistons alternatifs compriment le gaz. Le gaz est comprimé en continu par des cycles répétés d’admission, de compression et d’échappement. Le mouvement du piston est assuré par une unité d’entraînement (par exemple, un moteur) afin d’obtenir un mouvement alternatif continu.
1. Processus d’admission
Lorsque le piston se déplace vers le bas dans le cylindre, le volume de ce dernier augmente. À ce moment-là, la soupape d’admission s’ouvre et le gaz est aspiré de l’extérieur dans le cylindre. Le piston se déplaçant vers le bas, la pression dans le cylindre diminue.
2. Processus de compression
Lorsque le piston commence à se déplacer vers le haut du cylindre, le volume du cylindre diminue. À ce moment-là, la soupape d’admission se ferme et le gaz contenu dans le cylindre est comprimé. Au fur et à mesure que le piston se déplace vers le haut, la pression dans le cylindre augmente.
3. Processus d’échappement
Lorsque le piston atteint l’extrémité supérieure, la pression dans le cylindre atteint son maximum. À ce stade, la soupape d’échappement s’ouvre et le gaz comprimé est évacué hors du cylindre. Lorsque le piston redescend, le volume du cylindre augmente à nouveau et la pression diminue.
Types de compresseurs à piston
Il existe deux principaux types de compresseurs à piston : ceux à injection d’huile et ceux sans huile, également connus sous le nom de “oil-free”, chacun ayant ses avantages et ses inconvénients.
1. Type à alimentation d’huile
Les compresseurs à piston à injection d’huile utilisent de l’huile pendant le fonctionnement pour lubrifier le processus de compression et le piston. L’huile réduit la friction entre le piston et le cylindre et améliore les performances de lubrification. Cela réduit l’usure et la production de chaleur.
Le bruit et les vibrations sont également réduits car la présence d’huile absorbe les vibrations et les chocs entre les pièces mobiles. L’efficacité du compresseur est également améliorée, car le piston et le cylindre sont mieux étanches. Toutefois, le gaz libéré contient une petite quantité d’huile
2. Type sans huile
Les systèmes sans huile n’utilisent pas d’huile dans le processus de compression ou dans la lubrification du piston, mais compensent le frottement et la lubrification par d’autres moyens. Comme il n’y a pas d’huile dans les gaz libérés, ils sont utilisés dans les industries médicales et alimentaires, où l’huile n’est pas souhaitée. Ils réduisent également le risque de pollution de l’environnement dû à l’élimination des déchets d’huile et aux fuites.
Cependant, les systèmes sans huile ont tendance à être plus chauds et plus frictionnels que les systèmes alimentés en huile et nécessitent des innovations en termes de refroidissement et de durabilité. En outre, les systèmes alimentés par l’huile sont principalement utilisés dans des applications de grande capacité et à haute pression.