Maîtriser les cycles de service des compresseurs à pistons

Sélectionner le bon compresseur d'air pour votre application peut être un processus complexe. Avant d'acheter, les opérateurs doivent spécifier la qualité et la quantité d'air dont leur application a besoin. Chaque technologie de compresseur (rotatif, à pistons, centrifuge, etc.) a un débit de sortie optimal, donc les utilisateurs doivent choisir la technologie de compresseur en fonction du besoin en débit d'air comprimé de leur application.

Certains compresseurs, comme les compresseurs à vis rotative et centrifuges, sont conçus pour fonctionner en continu à pleine vitesse tout en maintenant un débit d'air maximal (défini en pieds cubes par minute, ou CFM). Les moteurs et systèmes de refroidissement de ces compresseurs sont conçus pour fonctionner 100 % du temps sans surchauffer. Cependant, ce n'est pas vrai pour tous les compresseurs.

Les compresseurs à pistons n'ont pas les capacités de refroidissement pour fonctionner en continu pendant de longues périodes. Par conséquent, chaque compresseur à pistons doit avoir un débit de sortie et une pression spécifiés, ainsi que le pourcentage de temps pendant lequel il peut fonctionner sans endommager le compresseur. Ce pourcentage de temps de fonctionnement et d'arrêt est appelé le cycle de service d'un compresseur.

Qu'est-ce que le cycle de service ?

Le cycle de service, un terme généralement utilisé comme indice pour les moteurs électriques, est le temps pendant lequel un compresseur fonctionne par rapport au temps de cycle total (temps total de fonctionnement et d'arrêt). Par exemple, un compresseur avec un temps de cycle total (Tc) de 10 minutes et un temps de fonctionnement (Tr) de six minutes a un cycle de service de 60 pour cent.

Le cycle de service n'est pas une définition industrielle

Bien que l'industrie de l'air comprimé ait de nombreuses normes auxquelles les fabricants adhèrent, il n'existe pas de définition officielle pour le cycle de service d'un compresseur. Ce manque de définition peut créer de la confusion, et les opérateurs peuvent finir par acheter des compresseurs coûteux qui ne répondent pas à leurs attentes ou besoins.

Certains compresseurs à pistons prétendent avoir un cycle de service de 100 pour cent, mais c'est impossible. Alors, que signifie-t-il lorsque vous voyez un compresseur à pistons avec cette cote ?

Décoder la cote de cycle de service de 100 pour cent

Généralement, les compresseurs à pistons peuvent générer plus de 150 psi d'air comprimé et ont un grand réservoir de stockage par cheval-vapeur par rapport à un compresseur à vis rotative de la même puissance. (Rappelez-vous, les compresseurs à vis rotative peuvent fonctionner en continu, donc ils n'ont pas besoin d'un grand réservoir d'air.) Le compresseur à pistons remplira le réservoir d'air à haute pression que l'utilisateur épuisera au fil du temps. Finalement, le compresseur se rallumera pour remplir à nouveau le réservoir.

Un compresseur à pistons qui spécifie une cote de cycle de service de 100 pour cent ne signifie pas qu'il peut fonctionner en continu, mais qu'il peut fournir de l'air à une pression et un débit spécifiques 100 pour cent du temps avec l'aide d'un réservoir de stockage. Examinons un exemple.

Un compresseur annonce une cote de cycle de service de 100 pour cent de 25 cfm à 100 psi. En réalité, ce compresseur peut créer 42 cfm et a une taille de réservoir de 130 gallons.

Les compresseurs à pistons utilisent généralement un pressostat pour contrôler la pression du système. Ce pressostat contrôle quand le compresseur démarre et s'arrête en fonction de la pression du système. Le pressostat aura deux réglages de pression appelés une bande de pression qui utilise un réglage de pression inférieur comme pression de coupure ou de démarrage et un réglage de pression supérieur comme pression de coupure ou d'arrêt. Une bande de pression typique pour un compresseur à pistons est de 30 psi. Pour notre exemple, cela permettra à l'unité de démarrer à une pression système de 115 psi et de s'arrêter à 145 psi.

Comme annoncé, 25 cfm peuvent être fournis en continu depuis le réservoir de stockage pour l'application. Lorsque la pression système chute à 115 psi, le compresseur démarre et pompe le système jusqu'à 145 psi pendant 125 secondes avant de s'arrêter.

Après 83 secondes d'utilisation continue à 100 psi et un débit de 25 cfm, la pression système sera retombée à 115 psi, et le cycle recommencera.

Tr (temps de fonctionnement total) = 125 secondes

Tc (temps de cycle total) = 208 (125 + 83) secondes

Tr/Tc = Cycle de service 125/208 = .60 = 60 %

D'après les calculs ci-dessus, nous pouvons voir que le compresseur à pistons fonctionne en réalité pendant 60 pour cent du temps. 60 pour cent est le cycle de service de fonctionnement typique pour un compresseur à pistons, assurant une longue durée de vie fiable pour la machine.

Ne laissez pas les cotes de cycle de service perturber votre système

Il est essentiel de savoir que le cycle de service de 100 pour cent sur un compresseur à pistons ne signifie pas que la machine peut fonctionner en continu. Le faire peut endommager le compresseur, entraînant une usure prématurée et des coûts de maintenance plus élevés.

Si vous avez une application qui nécessite que votre compresseur à pistons fonctionne pendant plus de six minutes à la fois (60 pour cent du temps de cycle idéal de 10 minutes), consultez un expert. Vous pourriez avoir besoin d'un compresseur plus grand ou d'une technologie de compression différente pour répondre aux demandes de votre système.

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