Gaz industriels et air comprimé

La mesure de l'humidité à l'aide de capteurs ou de transmetteurs de point de rosée est l'un des nombreux paramètres surveillés dans un large éventail d'applications industrielles, en particulier la production de gaz industriels et spéciaux, ainsi que l'utilisation de systèmes d'air comprimé.

Processus de surveillance

La surveillance de la teneur en eau des gaz de processus est essentielle pour maintenir une qualité de produit constante et protéger les équipements de distribution et de production de gaz contre les dommages. Cependant, la mesure de l'humidité est également de plus en plus utilisée comme moyen d'améliorer l'efficacité énergétique et de réduire les coûts d'exploitation, en particulier lorsque des systèmes de séchage de gaz sont utilisés.

Mesure de l'humidité dans les systèmes d'air comprimé

L'air comprimé, souvent appelé « quatrième installation industrielle», fournit de l'énergie et entraîne de nombreux processus et systèmes industriels différents, allant des outils pneumatiques et des équipements de traitement des matériaux aux unités de préparation des aliments et de recyclage des déchets.

Un système typique utilise un compresseur qui aspire et pressurise l'atmosphère. Il est ensuite stocké dans le dispositif de réception après passage par l'Association d'un filtre de traitement d'air et d'un sécheur, d'où il est distribué à la demande via un conduit jusqu'au point d'utilisation.

L'atmosphère contient généralement des polluants tels que les particules, l'humidité et les vapeurs d'huile (selon l'environnement). Ceux - ci ne sont généralement pas considérés comme dangereux dans des circonstances normales, mais lorsque l'air est comprimé et réduit en volume, la concentration de polluants et le risque de dommages associés aux équipements en aval ou aux produits manufacturés en contact avec l'air augmentent. Par exemple, l'humidité peut causer de la corrosion sur les équipements internes et les surfaces de tuyauterie et provoquer l'émulsification des lubrifiants, tandis que dans des applications telles que la production alimentaire, elle peut provoquer la croissance de micro - organismes nocifs.

Chaque mètre cube d'air à 35°c et 60% d'humidité relative contient environ 23 g de vapeur d'eau dans des conditions atmosphériques et environnementales normales. Augmenter la pression à 7 bars augmente la concentration de vapeur d'un facteur 8; Dans cet exemple, chaque mètre cube d'air comprimé contiendra 184 g de vapeur d'eau. Notez que la température augmente lorsque l'air traverse le compresseur. Avec le refroidissement, la capacité de l'air à contenir le même volume d'eau diminue, de sorte que la vapeur se condense sous forme liquide.

Un compresseur typique de 90 kW, fonctionnant 8 heures par jour, produira 970 m³ d’air comprimé et 140 litres d’eau. La British Compressed Air Association (BCAS) a publié un guide de bonnes pratiques sur la filtration et le séchage de l’air comprimé (bpg104), qui explique qu’« après compression et refroidissement consécutif, l’air comprimé est évacué du refroidisseur arrière avec 100% de vapeur d’eau saturée ».

Séchoir à air comprimé

Le rôle du sécheur dans chaque système d'air comprimé est donc essentiel pour réduire ou éliminer l'humidité présente. Les sécheurs utilisent des réfrigérants, des films minces ou des techniques d'adsorption (déshydratant) et sont généralement spécifiés pour répondre aux grandes charges de vapeur d'eau attendues pour chaque application.

Classiquement, le calcul d'un bon cycle de séchage est basé sur la durée nécessaire pour réguler l'air comprimé d'une capacité connue, le choix du sécheur n'étant généralement fait qu'en fonction du niveau de consommation d'énergie indiqué par chaque fabricant. Bien que cette approche puisse être acceptable avec des coûts énergétiques moins élevés, elle peut être défectueuse lorsque les coûts augmentent et que les marges d'exploitation sont de plus en plus sous pression, car elle peut entraîner un temps de fonctionnement du sécheur (qui consomme de l'énergie) beaucoup plus long que nécessaire.

Tout ce qu'il faut pour cela, c'est un contrôle précis du processus de séchage afin que le séchage soit arrêté dès que la teneur en humidité de l'air comprimé atteint le niveau correct. C'est là que les capteurs et transmetteurs de point de rosée jouent un rôle clé, car ils éliminent l'énergie gaspillée tout en maintenant une excellente qualité de l'air.

Il est difficile de généraliser combien d'énergie peut être économisée en ajoutant un capteur de point de rosée intégré, car chaque application est différente. Cependant, de manière appropriée, pour les applications produisant de l'air comprimé à long terme telles que la production alimentaire, la consommation d'énergie est considérablement réduite par rapport aux applications d'air comprimé dans lesquelles le sécheur ne contrôle pas efficacement l'humidité,

Mesure de l'humidité dans la fabrication de gaz industriels

Une situation similaire se produit dans la fabrication de gaz industriels tels que l'oxygène et l'azote.

En raison de facteurs tels que la manutention manuelle, les problèmes de santé et de sécurité et les coûts de transport et de stockage, les gens ont progressivement cessé d'utiliser le gaz en bouteille et les grands réservoirs de stockage de gaz. Au lieu de cela, de plus en plus d'entreprises utilisent des générateurs de gaz sur site.

Ces systèmes utilisent généralement des techniques d'adsorption à pression variable (PSA) ou à membrane pour séparer les flux d'oxygène et d'azote de haute pureté d'une source d'air comprimé. Bien que les adsorbants et les fibres creuses, membranes semi - perméables utilisés dans les systèmes PSA éliminent l'humidité lors de la séparation des gaz, il reste essentiel de démontrer que l'air sec produit par chaque sécheur répond aux normes appropriées.

De plus, l'intégration de capteurs de mesure de l'humidité ou de point de rosée garantira que le système de séchage fonctionne avec une efficacité optimale, garantit une excellente qualité de l'air et contribue à réduire la consommation d'énergie et les coûts d'exploitation.

Traçabilité, sécurité, tranquillité d'esprit

Quel que soit le cas d'application, l'un des principaux avantages de pouvoir surveiller avec précision la teneur en humidité d'un flux d'air comprimé ou séparé est la possibilité de démontrer que le gaz est sûr et adapté à l'utilisation. En particulier dans certains domaines clés de la production, tels que l'alimentation et les produits pharmaceutiques, la présence d'humidité peut avoir un effet dévastateur sur les produits fabriqués. La norme ISO sur la qualité de l'air comprimé est ISO 8573.1, qui spécifie les teneurs maximales admissibles en particules, en humidité et en pollution par les huiles.

Normes de qualité de l'air comprimé

Un choix diversifié

L'utilisation de capteurs d'humidité ou de transmetteurs de point de rosée de nouvelle génération, tels que notre série SF, jouera un rôle important dans la réduction de la consommation d'énergie et l'amélioration de la qualité du produit ou du processus. Ces instruments sont capables de mesurer le point de rosée, la teneur en humidité et de faibles concentrations de traces d'humidité. La répétabilité qu'ils offrent, une variété d'options, sont adaptés aux OEM et aux unités de transformation.