Utilisation de l'air - Cours de Mécanique des fluides avec Maxicours

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Utilisation de l'air

L'utilisation de l'air procure de nombreux avantages. Ainsi, en industrie, l'air comprimé permet de gagner du temps et de réduire le prix de revient ainsi que l'effort physique.

Dans certains cas, l'emploi de l'air comprimé provient du fait qu'on le considère comme étant le moyen le plus efficace et le plus économique d'obtenir un résultat à la suite d'un travail donné.

L'air peut enfin être utilisé comme source d'énergie dans des circuits de commande complexes ou comme source d'énergie de puissance pour actionner des vérins ou des moteurs.

Dans cette étude, vous verrez les avantages et les inconvénients de l'utilisation de l'air comme source d'énergie.

1. Avantages

L'air est disponible partout en quantité illimitée. L'air est compressible, élastique et capable d'absorber une grande quantité d'énergie. Cette dernière propriété est possible grâce aux compresseurs pouvant comprimer l'air dans des réservoirs. L'air accumulé est très souple ; il peut actionner des mécanismes ou alimenter des circuits de commande.

Les systèmes pneumatiques exigent un minimum d'entretien.

L'air est une énergie sécuritaire et non toxique ; même les fuites dans les conduits ne peuvent être dommageables pour les personnes se trouvant dans leur environnement immédiat.

Son utilisation a en outre l'avantage d'éliminer les lignes de retour dans les circuits, car l'air est rejeté dans l'atmosphère immédiatement après son utilisation (surveiller cependant le nuage d'huile additionné d'air comprimé pour la lubrification des équipements).

Tous les systèmes conçus pour fonctionner à l'air comprimé sont relativement légers, puisque des composants sont fabriqués à partir de matières plastiques et d'alliage d'aluminium.

2. Inconvénients

L'air comprimé est une énergie qui a un coût. Les plus grandes dépenses entraînées par l'utilisation de l'air comprimé proviennent du mauvais entretien des compresseurs, de l'installation inadéquate des circuits de distribution et du non-conditionnement de l'air tout au long de son utilisation.

Dans l'industrie, les compresseurs sont des machines qui demandent une maintenance suivant les conseils du fabricant, conseils particuliers suivant le type. Chaque composant doit être vérifié régulièrement suivant un planning de maintenance préventive. Les compresseurs doivent être situés dans une salle des machines dont la température et la qualité d'air seront contrôlées. Une mauvaise installation (étude de l'environnement immédiat) entraîne l'usure prématurée des composants, à cause de la mauvaise qualité de l'air aspiré, et occasionne des frais de maintenance très élevés.

Il arrive aussi fréquemment que les industries modifient leurs circuits de distribution d'air comprimé sans tenir compte des règles de base concernant l'emploi de cols de cygne pour raccorder les conduits principaux, l'angle à donner à ces conduits et l'utilisation de récupérateurs d'eau.

Le non respect de ces règles s'avère très coûteux, car il y a souvent colmatage des distributeurs et bris des joints d'étanchéité par des impuretés non récupérées. L'air comprimé n'est économique que pour développer des efforts ne dépassant pas la pression de service maximum de 10 bar. Ce qui fixe une limite aux efforts mis en œuvre. Si l'on souhaite développer, en toute sécurité, des efforts très importants il y a lieu d'utiliser l'hydraulique.

3. Sécurité

Il ne faut jamais diriger un jet d'air comprimé vers qui que ce soit, car il y a risque d'accident ou de blessures.

En effet, la conduite peut contenir de l'eau, de l'huile ou des particules en suspension à cause d'un bris dans les filtres ou de récupérateurs d'humidité défectueux. Si, dans les ateliers, il se produit des incidents comme celui apparaissant à la figure suivante, cela peut entraîner des conséquences fâcheuses.

A ne pas faire…

Lorsqu'on utilise de l'air comprimé, plusieurs éléments de sécurité sont à prendre en considération. Ainsi, lorsqu'on procède à une vérification préventive du compresseur, on doit se protéger contre la chaleur des composants et les pièces en mouvement.

Le réservoir est un autre élément qui doit être vérifié périodiquement par des agents agrées. D'autre part, on ne doit jamais modifier la soupape de sécurité de ce réservoir. Si un changement de pression du réservoir est nécessaire, on doit obligatoirement changer la soupape de sécurité et non modifier celle en place.

En résumé sur l'utilisation de l'air :

- L'air comprimé peut être utilisé comme source d'énergie dans des circuits de commande complexes ou comme source d'énergie de puissance pour actionner des mécanismes.

- Une grande quantité d'énergie peut être emmagasinée sous forme d'air comprimé dans un réservoir.

- L'air est une énergie sécuritaire et non toxique.

- L'air utilisé peut être rejeté directement à l'air libre après usage.

- Les conseils de maintenance non respectés des compresseurs et l'installation inadéquate des circuits de distribution sont les facteurs qui occasionnent le plus de dépenses lors de l'utilisation de l'air comprimé.

Les composants d'un compresseur doivent être vérifiés régulièrement suivant un planning de maintenance préventive.

Un jet d'air comprimé dirigé vers qui que ce soit risque de causer des blessures ou des accidents.

Une soupape de sécurité montée sur un réservoir ne doit jamais être modifiée.

Une étude porte sur l'identification et le fonctionnement des composants des systèmes pneumatiques.

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