Par définition, l'air comprimé est un gaz produit pour servir de moyen de transport et de stockage de l'énergie pneumatique. L'air est puisé directement depuis l'atmosphère ; et, étant compressible, il peut donc être conservé à une pression supérieure à la pression atmosphérique. L'air comprimé est le quatrième fluide industriel après l'électricité, le gaz naturel et l'eau.
Les compresseurs d'air se déclinent en plusieurs types selon l’usage auxquels ils sont destinés. Les plus utilisés sont : les compresseurs à vis, les compresseurs à pistons et les compresseurs à palettes.
Pour comprimer l’air, le compresseur à vis emploie deux vis hélicoïdales : le rotor mâle et le rotor femelle. Le phénomène de compression se fait en réduisant le volume d’air. Concernant le compresseur à vis sans lubrifiant, les pignons de synchronisation pourvoient au bon alignement des rotors mâle et femelle. Dans les compresseurs à vis lubrifiés, le lubrifiant remplit les espaces entre les vis, garantissant ainsi l’étanchéité hydraulique et le transfert d’énergie mécanique entre rotor moteur et rotor entraîné. L’air subit une aspiration et il est entraîné à travers des filetages graduellement en suivant l’activité des vis. L’air provient d’un côté des vis et les rotors emportent le gaz à travers des cavités étroites, et l’air comprimé est extrait par l’autre extrémité des vis. L’efficacité du mécanisme découle de l’ajustement exact entre le rotor mâle et le rotor femelle ; de plus, cet ajustement joue un rôle important entre les rotors et la chambre pour ce qui est de l’étanchéité des cavités de compression.
Les compresseurs à vis sont conçus avec des profils différents sur le rotor mâle et le rotor femelle : le premier a des lobes convexes emportant les cavités concaves du second. Très souvent, le rotor mâle est moins pourvu de lobes que le rotor femelle dans le but de parvenir à une meilleure vitesse de rotation.
Les compresseurs à vis sont couramment utilisés pour générer de l'air comprimé pour de grandes applications industrielles. Ils sont mieux adaptés aux applications nécessitant un flux continu d'air comprimé, tels que les usines d'emballage alimentaire ou les systèmes de fabrication fortement automatisés. Les grandes installations industrielles faisant usage d’air comprimé de façon intermittente ont besoin d’un compresseur constant à la suite de la sollicitation simultanée des nombreux postes de travail. Il existe des compresseurs à vis mobiles montés sur remorque et alimentés par des moteurs diesel de petit format. Les compresseurs portables sont employés pour approvisionner en air comprimé des outils puissants utilisés dans le secteur de la construction (marteaux-piqueurs, outils de rivetage, pompes pneumatiques, équipements de sablage, systèmes de peinture industriels).
Les compresseurs non lubrifiés sont employés dans des applications particulières : celles où la présence d’huile entraînée est interdite. Les secteurs d’industrie concernés peuvent être la recherche médicale, la fabrication de semi-conducteurs, la pharmaceutique, la cosmétique et l’alimentaire. Dans ce cas, les hydrocarbures et divers contaminants tirés et absorbés depuis l’air atmosphérique doivent être éliminés avant d’entrer dans le process du compresseur. Ainsi, le traitement de l'air est nécessaire pour le purifier des résidus gras pour obtenir une qualité d'air comprimé purifié conforme aux attentes. Dans ces compresseurs non lubrifiés, le phénomène de compression de l’air s’appuie sur l’action des vis uniquement, les joints d’étanchéité ne font pas partie du processus. Ils montrent une capacité de pression de refoulement maximale inférieure. Les compresseurs sans huile à étages multiples, où l’air est comprimé par une succession de jeux de vis, atteignent souvent des pressions et débits supérieurs.
Les compresseurs à vis lubrifiés à l'huile sont idéaux pour les applications qui peuvent supporter de faibles niveaux de contamination par l'huile, tels que les outils pneumatiques ou le colmatage des fissures. Dans les compresseurs à vis lubrifiées, du liquide lubrifiant est injecté dans la cavité de compression pour améliorer l'étanchéité et assurer le refroidissement. L'huile est alors séparée du flux d'air comprimé sortant et elle est refroidie, filtrée et recyclée. Les compresseurs à vis offrent une énergie qualitative spécifique à pleine charge ainsi que des niveaux sonores relativement faibles à haute capacité et à pression constante.
Les compresseurs à piston sont des compresseurs à déplacement qui opèrent avec un piston entraîné par un vilebrequin pour obtenir l'air comprimé. L'air non comprimé pénètre dans un collecteur d'aspiration, puis migre dans le cylindre de compression où il est comprimé par le mouvement du piston à la suite de l’action du vilebrequin. Cet air nouvellement comprimé est alors prêt à être stocké. Ces compresseurs à piston sont souvent employés dans les industries d’hydrocarbures, les raffineries, les gazoducs, les produits chimiques, le traitement du gaz naturel et les usines de la réfrigération. Une autre application spécifique est le soufflage de bouteilles en plastique en polyéthylène téréphtalate (PET). L’emploi d’huiles ou liquides lubrifiants dans les compresseurs à piston garantit l'étanchéité, le refroidissement et facilite le mouvement du piston dans le cylindre. Par conséquent, les compresseurs à piston sont les plus simples de conception et les plus économes en énergie.
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