Avez-vous de l'argent à jeter par la fenêtre ?

Selon une étude UE ("Compressed Air Systems In The European Union"), les systèmes de distribution d'air comprimé sont le plus faible maillon de la chaîne d'air comprimé dans 80% des entreprises.
C'est ainsi que chaque année, des milliers d'euros sont dissipés au sens propre du terme en coûts énergétiques.

La distribution de l'air comprimé a pour fonction de transporter l'agent énergétique air comprimé en influençant le moins possible
- la qualité de l'air (par la rouille, l'eau, laitier, etc.),
- la pression de l'écoulement (en raison de pertes de pression non rentables) et
- la quantité (par des fuites inutilement importantes).

Les chutes de pression sont onéreuses

Chaque récepteur d'air comprimé dans le réseau requiert une pression de service précise optimale. Une pression de service trop faible due p. ex. à des sections de tuyau trop étroites, réduit la performance du récepteur d'une manière disproportionnée.
Des pressions trop élevées, en revanche, font non seulement monter inutilement les coûts énergétiques, mais réduisent en outre la durée de vie des récepteurs.

Dimensionnement des tuyauteries

Le dimensionnement adéquat a, naturellement, aussi une influence sur la performance des compresseurs, des récepteurs et par la même sur les coûts de la production d'air comprimé. Les principaux critères de dimensionnement du réseau d'air comprimé sont :

• le débit volumique
• la pression de service
• la longueur de la conduite
• la chute de pression

Le diamètre correct de la conduite d'air comprimé peut être calculé sur la base de ces critères. Le dimensionnement du diamètre de la tuyauterie est effectué soit...

• en utilisant des diagrammes / nomogrammes de dimensionnement courants
  (cf. Fig. 1),
• sur la base de tableaux renfermant les diamètres
  (cf. Fig. 2), ou
• en calculant sur la base d'une formule approximative :

La ligne A (longueur de tuyau) est, dans un premier temps, reliée à la ligne B (quantité aspirée) et prolongée jusqu'à l'axe 1. La ligne E (pression système) est ensuite reliée à la ligne G (perte de pression visée). Les points d'intersection en résultant sont enfin reliés sur les axes 1 et 2 par une ligne droite. Cette ligne droite coupe la ligne D; le diamètre intérieur du tuyau requis peut être lu sur cette ligne.

En règle générale, la largeur nominale de la conduite d'air comprimé devrait être aussi grande que possible. Les pertes de pression les plus importantes sont le fait de conduites d'air comprimé trop petites ou trop étroites. L'expérience montre que dans le cas d'un réseau d'air comprimé correctement dimensionné au départ, de plus en plus de récepteurs ont été raccordés au réseau de distribution existant au fil du temps sans que le réseau ait été redimensionné conformément aux nouvelles exigences.
Il n'est pas rare que seule la performance du compresseur ait été améliorée afin de couvrir la consommation accrue.

Chute de pression économiquement justifiable (cf. Fig. 3)

La chute de pression, de la génération jusqu'au récepteur, dans le cas d'un réseau d'air comprimé dimensionné de manière optimal, est répartie comme suit :

• < 0,03 bar pour la conduite principale (conduite entre le compartiment du compresseur/réservoir et le centre de consommation principale)
• < 0,03 bar pour la conduite en boucle / de distribution (partie de la conduite qui distribue l'air à l'intérieur du centre de consommation)
• < 0,04 bar pour la ligne de raccordement / d'accord (connexion entre la ligne de distribution et le récepteur)

La perte de pression dans chaque composant de traitement de l'air comprimé peut être représentée comme suit :

La hauteur de la perte de pression totale dépend :

• du degré d'encrassement et du nombre de composants de traitement
• de la nature et du nombre d'armatures
• de la largeur nominale de la tuyauterie d'air comprimé

Moins la conduite d'air comprimée est adéquate, plus la performance du compresseur doit être importante afin de générer et maintenir la pression nécessaire. Cela signifie : perte de 1 bar dans le système d'air comprimé = 1 bar de performance de plus du compresseur = env. 10% de puissance absorbée de plus.

Influence des éléments de la tuyauterie

Chaque élément d'un système de tuyauterie d'air comprimé, que ce soit un composant de traitement ou les armatures des tuyauteries, provoque une perte de pression en raison des résistances d'écoulement.
Une tuyauterie droite serait idéale dans ce contexte eu égard aux pertes de pression par les armatures. Les réalités de construction font qu'il n'est en général pas possible de poser les tuyauteries sans armatures du générateur au récepteur.

Les déviations, comme par exemple lors du contournement des piliers de soutien, peuvent être évitées en posant la conduite d'air comprimé près de l'obstacle. Les angles de 90° peuvent facilement être remplacés par des grands coudes de 90° (cf. Fig. 5) Cela permet de réduire la perte de pression à une fraction de la perte de pression initiale.

Outre ces influences, il faut également utiliser des matériaux adaptés aux diverses applications. Les facteurs d'influence pour l'utilisation des matériaux adéquats sont les suivants :

• qualité de l'air comprimé,
• dimensions des tuyaux,
• pression,
• influences environnantes,
• conditions de montage et
• coûts de matériel.

Agrandissement d'une conduite d'air comprimé

Un autre moyen judicieux d'agrandir les conduites d'air comprimé "contournées" est l'installation d'une conduite parallèle qu'on raccorde à la ligne de distribution existante.
Les tuyauteries peuvent être agrandies à peu de frais pour former un "système de tuyauterie circuit fermé.

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