Vous ne passez probablement pas beaucoup de temps à réfléchir à toutes les applications de votre usine qui nécessitent de l'air comprimé. Mais l'air comprimé est un approvisionnement coûteux qui peut facilement représenter 1/3 de la consommation totale d'électricité d'une usine. Pourtant, l'air comprimé est souvent considéré comme un coût fixe et négligé lorsqu'on envisage d'améliorer les processus. Si c’est le cas dans votre usine, il est peut-être temps de revoir cette approche. Vous pouvez économiser des dizaines de milliers, voire des centaines de milliers d'euros par an en réduisant considérablement la consommation d'air comprimé lors de vos opérations de séchage et de décompression.

En plus de réduire considérablement la consommation d'air, d'autres effets positifs peuvent résulter des changements :
• Réduction du bruit
• Amélioration de la sécurité des salariés 
• Séchage et décompression plus précis et reproductibles

Quels types de changements devez-vous prendre en compte ? Si vous utilisez des tuyaux ouverts, des tuyaux avec des trous percés ou des tuyaux avec des fentes pour le séchage et le soufflage, vous devriez certainement considérer des buses d'air ou des ensembles de lames d'air. Bien que les systèmes de tuyaux ouverts soient rapides, faciles et peu coûteux à fabriquer, les inconvénients de l'utilisation de tuyaux ouverts sont nombreux : 
• Consommation d'air et d'électricité très élevée.
• Niveau de bruit élevé – la conformité aux exigences de l'OSHA en matière de niveau sonore peut poser problème.
• La sécurité des salariés peut être compromise. Un bruit élevé peut entraîner une perte auditive et des blessures si un salarié bloque accidentellement l'ouverture du tuyau.

Examinons de plus près les différentes options, les directives d'utilisation et les possibilités d'économies d'énergie.

Les ensembles de lames d'air alimentés par l'air du surpresseur peuvent réduire les coûts d'exploitation de 95 % ou plus

Certaines opérations de séchage et de décompressionsont bien adaptées à l'utilisation de surpresseurs régénérateurs et de lames d’air.  L'utilisation d'air de soufflerie au lieu d'air comprimé peut entraîner des économies considérables et un retour annuel de milliers de dollars sur les résultats. En plus de réduire les coûts, les ensembles de surpresseur/lame d’air offrent :
• Air propre et chauffé.
• Faible bruit de fonctionnement – aucune enceinte sonore requise.
• Installation et fonctionnement faciles.

En général, les applications suivantes sont de bons candidats pour les systèmes de lames d’air/surpresseur :

• La vitesse plutôt que l'impact est nécessaire.
• L'huile dans l'air comprimé cause des problèmes de qualité.
• Grandes zones d’application – plus de 61 cm .
• De l'air chauffé est nécessaire.
• Les lames d’air peuvent être placées près de la surface cible – 10,2 cm ou moins.

Les gains de performances et d'efficacité dépendent des composants individuels utilisés dans le système ou l'ensemble lame d’air/surpresseur. De nombreux facteurs doivent être pris en compte, notamment la longueur des lames d'air, la taille des fentes d'aération, la puissance de la soufflerie et une large gamme de composants supplémentaires.

Intégrité du flux d'air : un « must » dans une lame d’air

La plupart des lames d’air présentent des lignes fines pour faciliter leur positionnement dans un large éventail d'environnements de fabrication. Mais c’est là que se terminent généralement les ressemblances de conception. Certaines lames d’air sont dotées d'un bord d'attaque protubérant qui dirige le flux d'air hors de la lame dans un flux droit, produisant un flux d'air qui conserve son intégrité mieux que les autres lames d’air. Cette conception tire également parti de l'effet Coandă et de l'entraînement de l'air pour produire économiquement un flux d'air uniforme et constant.

La conception à bord étendu améliore l'entraînement de l'air et garantit l'intégrité du flux d'air

L'effet Coandă induit l'air fourni à se fixer à la surface de la lame d’air et aide à maintenir l'intégrité du flux d'air plus en aval. Cet effet crée également une condition propice à l'entrée d'air ambiant pour augmenter le volume total d'air.

Le résultat de cette conception de pointe est un flux d'air uniforme, à volume élevé et constant sur toute la longueur de la lame. Les problèmes de taches et de marbrures associés à de nombreuses lames d'air sont éliminés. Un autre avantage de la conception de pointe est qu'elle fournit un guide visuel pour le positionnement du flux d'air, en indiquant la direction du flux. Cela permet de positionner facilement la lame pour garantir une couverture maximale de la cible.

Quelques mots sur les surpresseurs

Comme pour les lames d’air, il existe différents types de surpresseurs. Les exigences en matière de performances et d'entretien peuvent varier considérablement, alors assurez-vous de rechercher soigneusement les alternatives. Les surpresseurs régénératifs sont souvent recommandés pour fournir des lames d’air pour les raisons suivantes :
• Entretien minimal : contrairement aux autres types de surpresseurs, les surpresseurs régénératifs sont robustes, fiables et nécessitent peu de maintenance.
• Plus grande efficacité de fonctionnement : le principe de fonctionnement dynamique recycle une certaine quantité d'air, ce qui permet aux surpresseurs régénératifs d'offrir des performances comparables à de nombreuses surpresseurs à plusieurs étages ou à déplacement positif.

LE PRINCIPE RÉGÉNÉRATIF

In a regenerative blower, the compression space consists of a hollow circular ring between the tips of the impeller blades and the walls of the housing. In operation, the rotating impeller draws air from the inlet port into the compression space and moves it radially outward to the curved housing by centrifugal force. The action is called “regenerative” because a certain amount of air slips past each impeller blade during rotation and returns to the base of a succeeding blade for re-acceleration.

Lame d'air à faible débit : efficacité maximale dans les petites zones

Lorsque l'espace est limité et que le processus ne tolère aucune augmentation de température, les lames d’air à faible débit qui utilisent de l'air comprimé sont une excellente option.

Ce type de lame d’air assure un débit d'air rapide et uniforme sur toute la longueur de la lame. Le séchage et le soufflage sont rapides et efficaces et l'air est réduit au minimum. Par rapport à un tuyau de 8 cm (3 po) avec trois trous percés, une lame d'air à faible débit de 8 cm (3 po) utilise environ 92 % d'air en moins. 

Un autre attribut attrayant des lames d’air à faible débit est le niveau de bruit. Le bruit est inférieur à 70 dB(A) dans de nombreuses applications – inférieur à celui de nombreuses options d'air comprimé. Conçues pour les petites zones, les lames d’air à faible débit sont généralement montées près de la cible. La longueur maximale des lames (ou la longueur combinée de toutes les lames) est limitée à moins de 61 cm. Les applications qui ne nécessitent qu'une ou deux lames d'air peuvent réduire considérablement les coûts d'exploitation grâce à l'utilisation de modèles à faible débit.

Les avantages des lames d’air à faible débit sont les suivants :

• Débit d'air uniforme à grande vitesse.
• Faible niveau de bruit.
• Profil bas pour faciliter le montage.
• Efficacité – utilisation minimale de l'air.

Les amplificateurs d'air augmentent l'intensité et l'efficacité

Un amplificateur d'air variable est une autre option lors de l'utilisation d'air comprimé. Les amplificateurs d'air produisent un flux d'air constant et à grande vitesse pour des applications de séchage et de soufflage très ciblées. L'efficacité est optimisée car de l'air libre supplémentaire est aspiré dans l'unité avec l'air comprimé. 

Les avantages des amplificateurs d'air variables sont les suivants :
• Utilisation extrêmement efficace de l'air comprimé – jusqu'à 90 % de moins que les tuyaux ouverts et 60 % de moins que les buses d'air.
• Fournissent des volumes d'air plus élevés et fonctionnent à des pressions plus élevées que les buses d'air pour un séchage et un soufflage rapides.
• Faible bruit.

Buses d'air : une meilleure direction

Les buses d'air convertissent un volume d'air comprimé basse pression en un flux d'air concentré haute vitesse ciblé, un surpresseur plat ou un rideau d'air à impact élevé. Idéales pour une utilisation dans de nombreuses applications, les buses d'air sont disponibles en différents types, capacités, tailles et matériaux. 

Les buses d'air sont largement utilisées pour le déplacement de matériaux et le nettoyage, le séchage et le refroidissement des pièces. L'impact élevé de ces buses garantit un séchage et un soufflage efficaces, même pour les produits ronds ou de forme irrégulière.

Les buses d'air apportent à chaque opération :

• Réduction significative de la consommation d'air comprimé par rapport aux tuyaux ouverts. 
• Réduction jusqu'à 60 % du niveau sonore perçu, selon la pression initiale de l'air. À 100 psig (7 bar), par exemple, un tuyau ouvert produirait un niveau sonore de 98 dB(A), tandis qu'une buse d'air produirait 85 dB(A), une réduction de 13 dB(A) et une réduction du bruit perçue de 60 %.
• Amélioration de la sécurité. La conception de nombreuses buses d'air empêche l'arrêt en cas de positionnement accidentel de la buse contre une surface plane.
• Le flux d'air ciblé fourni par les buses peut améliorer l'efficacité et l'effectivité du séchage et de l'évacuation.  Un séchage plus complet, même dans les fissures et les crevasses, est généralement réalisé.

Principales Considérations de sélection

La plupart des opérations de séchage et de décompression peuvent bénéficier de l'utilisation de buses d'air. Mais avant de pouvoir sélectionner la buse la mieux adaptée à votre activité, vous devez comprendre les termes suivants.

Niveau sonore. La capacité, la pression d'air et le positionnement de la buse influencent le niveau sonore

Lignes directrices :
• Des débits plus élevés et des pressions accrues augmentent généralement les niveaux de bruit.
• Les obstructions dans le chemin de la buse ou la pulvérisation contre des objets augmentent également les niveaux sonores.

Couverture efficace de pulvérisation. La couverture de pulvérisation correspond à la largeur du profil de pulvérisation d'un gicleur d'air de surpresseur plat. La couverture efficace de pulvérisation correspond à la largeur du surpresseur, qui comprend une mesure de la force de pulvérisation minimale. Cette couverture peut servir de guide pour l'espacement des gicleurs. La couverture efficace de pulvérisation varie en fonction des différents types de buses d'air.

Ligne directrice : la couverture effective augmente généralement à mesure que la distance de la buse augmente.

 Force d'impact spécifique et linéaire. Deux types d'impact doivent être pris en compte lors du choix des buses d'air : l'impact linéaire et l'impact spécifique maximal.
L'impact linéaire indique la force relative par unité de distance sur la largeur de pulvérisation. Les formes de pulvérisation plates ont une répartition assez uniforme de l'impact sur toute la couverture de pulvérisation efficace. L'espacement des gicleurs dans une barre de coupe en fonction de la couverture efficace de pulvérisation permet d'obtenir un impact uniforme sur toute la surface cible.
L'impact spécifique maximal est une indication directe de l'intensité de pulvérisation appliquée à une surface. Il fournit des informations sur la force maximale par unité de surface, qui peuvent être utilisées pour comparer l'efficacité de pulvérisation dans diverses conditions.

Lignes directrices :
• L'impact linéaire et spécifique augmente avec la pression.
• Lorsque les capacités sont les mêmes, une buse avec une couverture plus étroite aura un impact plus grand qu'une buse avec une couverture plus large.

Autres facteurs à évaluer pendant le processus de sélection :

• Pour minimiser la consommation d'air et réduire le bruit, spécifiez la buse à débit le plus faible.
• Pour réduire le bruit causé par l'air qui a un impact sur sa cible, augmentez la distance entre la buse et la cible lorsque cela est possible.
• Pour réduire le nombre de buses nécessaires, positionnez les buses de manière à ce qu'elles balayent latéralement sur une cible mobile à un angle relativement peu profond.
• Lors de la création d'un rideau d'air, placez des buses jusqu'à 305 mm l'une de l'autre.
• Lors de l'utilisation de buses d'air pour le nettoyage, inclinez les buses de 15° à 45° pour assurer l'élimination des contaminants.

Toute usine ayant une opération de séchage ou de décompression peut bénéficier d'une évaluation pour déterminer les économies potentielles et les gains d'efficacité liés à la modification de ses systèmes. Certes, si des tuyaux ouverts sont actuellement utilisés, il est possible de réduire la consommation d'air comprimé et de compenser rapidement le coût de tout nouvel équipement.  Si des buses d'air sont déjà utilisées, il est recommandé d'évaluer des alternatives telles que des amplificateurs d'air variables, des lames d’air à faible débit ou des ensembles lames/surpresseurs d’air pour voir si d'autres économies peuvent être réalisées.

Étude de cas - Un fabricant de bouteilles de vin économise plus de 161 000 USD en air comprimé avec un nouveau système de soufflerie

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