Détente air comprimé calcul stockage

[toinou36]

Bonjour à tous,

Je viens vers vous en espérant que vous pourriez m'apporter une aide.

Mon problème est le suivant.
Je veux dimensionner le volume de stockage nécessaire d'air comprimé à 150b pour pouvoir refroidir une pièce durant un temps variable.
J'ai un régulateur à la sortie (détendeur) du stockage réglé à 16b puis une tuyauterie (diamètre interne de 8mm) d'une longueur de 10 m avec des coudes et ensuite l'air est à l'échappement à la pression atmosphérique (dénivelé entre sortie de cuve et échappement environ 1,5m).

Voici les formules dont j'ai besoins pour calculer les données suivante :

1- Le débit d'air ainsi que la vitesse en sortie de mon régulateur (sachant que celui ci devrait diminuer avec la diminution du volume d'air dans ma cuve ?)
2- Le débit d'air à l'échappement (différente perte de charge liée aux coudes)
3- La température de l'air en sortie de régulateur liée à la détente de l'air (refroidissement)
je pourrai ainsi crées mes courbes de débit, pression et volume d'air dans la cuve de stockage en fonctions du temps et ainsi dimenesionner mon volume de stockage nécessaire.

J'espère avoir été clair et je vous remercie d'avance pour votre aide


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[RevaMD]

Bonjour

1 Le debit massique d'air à la sortie de la bouteille de plongée est égale à la sortie du détendeur. Seule la pression baisse. c'est donc le débit volumique qui évolue et il dépendra du réglage de la pression de sortie de ton détendeur. Pour le gaz parfait à l'equilibre sans travail, PV = nRT

2 Le detendeur est une perte de charge regulée par un ressort, la temperature diminue avec la chute de pression et commence à absorber la chaleur ambiente - le gaz emmagasine du travail. Le detendeur devient tres froid et peut geler si mal rechauffé.

3 ca depend de ton tuyau s'il est isolé ou non et comment.

Si le but est de faire du froid (on sait pas si c'est 0c ou -40c), il peut etre judicieux de plonger le detendeur dans l'eau (gel!) afin de reutiliser le froid en amont du detendeur (Mettre la lire HP dans le caloporteur froid afin de refroidir au mieux l'air avant la detente). Attention le froid peut fragiliser les raccords HP. Bien se renseigner sur la resistance au grand froid de la lire et des raccords HP, securite, securite, securité!

[toinou36]

Bonjour merci pour ta réponse même si cela ne m'aide pas vraiment.

Existe il des abaques qui pourraient m'aider ?
Avec une cuve de 1000L On comprime de l'air à 150b soit 6,6L d'air comprimé (PV=cte).
Un détendeur régler a 16 bar en sortie dans tuyau de 8mm, en combien de temps ma cuve se viderai

[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
Quand vous partez de « pièce à refroidir » vous entendez un objet (comme une pièce de monnaie) ou un local d’habitation ou de bureaux ?

Quelle est la température de départ et celle d’arrivée que vous souhaitez ?

Vous lez-vous utiliser uniquement al convection forcée (comme quand vous soufflez sur votre café) et/ou la diminution de température due à la détente adiabatique du gaz ?
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[toinou36]

Bonjour,

Il s'agit d'un objet qui à une température avoisinant les 200°C en début d'injection et l'air comprimé à deux but refroidir et aussi plaquer la pièce par l'intérieur. La température de fin est environ 50°C.
Le calcul de température est pour s'assurer que la détente ne fasse pas chuter la T° à moins de -10°C (plage de fonctionnement de mon électrovanne -10 ... +50°C)
Le deuxième calcul est pour permettre de dimensionner la cuve de stockage et le compresseur à associer permettant de faire des cycles rapprocher. Savoir en combien de temps ma cuve (1000l d'eau) va se vider sans apport d'air externe (compresseur) avec une pression de 150b dans la cuve, 16b en sortie de détendeur diamètre du tuyau sortie de détendeur 8mm.

[LPFR]

Bonjour.
La seule explication des calculs à faire est assez longue.
Donc, je voudrais une motivation. C’est à dire être convaincu que je fais quelque chose d’utile. Je souhaite donc, savoir à quoi sert tout cela. Car devoir refroidir et plaquer une pièce avec une réserve d’air limité est un besoin un peu curieux.
Au revoir.

[RevaMD]

Bonjour,

moi non plus je comprend pas bien l'interet de l'air comprimé pour refroidir une piece à 50c...

J'aurai tendance a me tourner vers du watercooling avec un gros radiateur ca serai plus efficace.
D'autant plus que comprimé de l'air est extrement energivore car le processus de compression gaspille 80% de l'energie en chaleur (80-100c) donc sauf si on a besoin de ce chauffage ailleur ca me semble farfellue comme idée.

A la rigeur si le besoin est d'avoir d'un refroidissement à air sec et plaquer une piece par la pression, autant acheter un gros frigo rempli de liquide de refroidissement et y installer 30 metre de de tube en cuivre dedans pour constituer un echangeur.

Brancher un compresseur au bout du tuyau et on obtiens de l'air frais à volonter, à moindre cout energetique (et financier).
cordialement.

[toinou36]

Bonjour,

Je me doute que le calcul est compliqué c'est pour cela que dans mon premier message je demande quelles formules utiliser pour faire mes calculs moi même.
Je ne vous demande pas de comprendre le système mais de m'aiguiller dans la bonne direction pour arriver à dimensionner mon installation.
Pour faire plus simple comme dit Revamd de mettre un compresseur. J'ai l’intention d'acheter un compresseur qui pourra me délivre 20b de pression continu mais mon inconnu reste le débit mini que j'aurai dans ma tuyauterie. Le but de la cuve est d'avoir un stock tampon dans le cas ou le compresseur ne puisse me fournir 20b continu.
Quelle formule permet de calculer le débit avec les données suivante :
Pcuve 150b
Psortie 20b
Volume cuve 1000L
Diamètre interne tuyau 8mm
Coef Cv du détendeur 0.9

[LPFR]

Tant pis.
..........

[RevaMD]

Ok pas de souci, c'est juste un avis et tu est en droit d'en faire ce que tu souhaites!

Pour le debit c'est simple, il faut mesurer la pression exactement à la sortie de ton dispositif sur la section de sortie que tu aura choisi.
Le debit, c'est la section X la pression, faut trouver la formule. Pourquoi ne pas faire simplement un essai et mesurer en combien de temps tu vide une petite cuve. Il n'y a pas d'abaques toute faite car il faut tenir compte des pertes de charges de la tuyauterie à la sortie du detendeur.

Exemple : detendeur reglé à 20bars, si le debit provoque 1 bars de pertes de charges, au final tu as 19bars sur la section de sortie. Le truck de la pertes de charge c'est que ca va dependre du debit.

Exemple suplementaire : un detendeur reglé à 20bars sans rien brancher en sortie. La pression ne pourra jamais atteindre 20bars car l'air est dessuite detendu, le debit dependra uniquement de la technologie du pointeau du detendeur, a ce compte la autant avoir un simple robinet ouvert, le resultat sera pas pire. Ne pas comfondre avec les detendeur debitlitre (utiliser en soudure) qui dispose et asservi en premier par un debit metre venturi, puis en pression pour pas faire peter la tuyauterie ou les EV qui sont en aval,
cordialement