Refoulement d'un compresseur

[emericlee]

Bonjour à tout le monde de Futura, je suis nouveau sur le forum mais cela fait depuis longtemps que je navigue sur le site pour trouver des réponses à mes questions .
Cependant, aujourd'hui, je n'ai pas trouvé la réponse dont j’attends d'où mon appel à vous :P.

Je me demande en fait comment un compresseur volumétrique à pistons peut refouler à différentes pressions si le système de refoulement est basé sur un clapet qui "s'ouvre" lorsqu'une certaine pression a été atteinte.
Si on imagine un compresseur avec un taux de compression de 3, la pression de refoulement dépendra bien de la pression de l'aspiration, ça c'est ok.
Donc si 10 bar à l'aspiration = 30 bar au refoulement.
ou si 20 bar à l'aspiration = 60 bar au refoulement.

Mais ce que je comprends pas, c'est quand t'est-ce que le clapet de refoulement s'ouvre ? D'après ce que j'ai dit, cela serait à 30 ou 60 bar suivant la pression d'aspiration mais on m'a toujours dit que le clapet de refoulement libéré la charge quand une pression "limite" a été atteinte tel le fonctionnement d'une soupape. En somme, cela signifierait que la charge s’évacuera à une pression identique peu importe la pression de l'aspiration.

Est ce que le fonctionnement du refoulement est basé sur un autre système alors ? Le clapet s'ouvre quand le piston à fini sa course ou lorsqu'une "certaine" pression a été atteinte dans la chambre ?

Merci beaucoup
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[cardan]

Bonsoir,

Plusieurs petites questions:

Je pense que vous parlez de compresseur industriel et pas des compresseurs montés sur certains véhicules ?

Pourquoi y aurait t-il une pression à l'aspiration au niveau de votre filtre à air en papier ? A mon sens vous aspirez à la pression atmosphérique...puisque vous aspirez l'air ambiant de la pièce dans laquelle se trouve le compresseur.

Ecrire que le rapport des pressions est égal au rapport inverse des volumes c'est écrire que P1.v1 = P2.v2 donc que la compression est isotherme....donc à température constante, peu probable au vu de la chaleur dégagée par les culasses, vous pouvez utiliser une compression adiabatique qui est plus proche de la réalité, dans ce cas ce n'est pas parce que vous réduisez le volume par 3 que la pression est 3 fois plus importante.

Etes vous sûr que vous certain qu'il y a des clapets ?

Si oui le clapet s'ouvrira à partir d'une certaine valeur de pression dans la chambre de compression, cette valeur dépend de son élasticité (forme, section matériau etc donc voir cours de Rdm....) quand il s'ouvre le fluide est transféré dans la citerne et la pression monte dans celle ci. La pression augmente jusqu'à une certaine valeur: 9bars, 10 bars etc valeur qui est obtenue lorsque le compresseur s'arrête. Il s'arrête lorsque le pressostat coupe l'alimentation électrique du moteur, cette valeur est réglée en usine par un tarage d'un ressort dans le pressostat (relais piloté en pression) Donc si votre compresseur s'arrête à des valeurs différentes de pression à chaque fois il y a peut être quelque chose à regarder au niveau du pressostat, à moins que le bloc de compression ne chauffe (manque d'huile) entrainant un échauffement du moteur électrique ....qui s'arrête (relais thermique ?)

Cordialement

[emericlee]

Bonsoir cardan, merci d'avoir répondu aussi rapidement.

En effet, je parle d'un compresseur industriel que l'on trouve par exemple en industrie chimique ou pétrolière. Plus particulièrement pour cet exemple d'un compresseur simple, c'est à dire 1 étage / 1 piston simple effet.

Alors oui, je parle d'une compression isotherme qui donc est en totale échange avec le milieu extérieur, ce qui rend la température dans la chambre invariable. La température d'entrée est égale à la température de sortie, ce qui vérifie la loi de boyle (P1.V1 = P2.V2). J'ai fait un petit schéma afin de mieux comprendre la situation à ce lien :

Suppression du lien provenant d'un site d'hébergement, les pièces jointesdoivent suivre cette procédure :

http://forums.futura-sciences.com/te...s-jointes.html

pour la modération, Cram 64.

Donc si nous faisons le rapport du volume max par le volume mini, nous avons dans ce cas présent environ 3 (j'ai arrondi). Cela est, si j'ai bien compris, le maximum que peut fournir notre piston.
Exemple : Si une capacité maintenue par régulation à 5 bar est reliée à l'aspiration de notre compresseur, ce dernier pourra refouler jusqu'à 15 bar ? Mais peut très bien refouler à 10 bar ? En fait, si j'ai compris votre exemple de la citerne, cela dépend de la pression en sortie de compresseur, à savoir le refoulement. Donc si j'imagine une citerne ou capacité en amont (aspiration) régulée à 5 bar et une en aval (refoulement) régulée à 30 bar, le clapet de refoulement du compresseur ne s'ouvre pas car nous dépassons le taux de 3. Effectivement dans ce cas, il faudrait un compresseur avec un taux de 6 minimum ou garder notre compresseur avec un taux de 3 mais augmenter la pression de notre ballon en aspiration à 10 bar ?

Merci encore pour votre temps.

Cordialement.

[cardan]

Bonsoir,

1 ) En fait vous n'avez pas une compression isotherme sur un compresseur car la compression de l'air est beaucoup trop rapide donc je vous l'avez déjà dit dans le message d'avant la compression peut être modélisée par une compression adiabatique réversible et on a plutôt une loi du type:

P1.(V1) ^ 1.4 = P2. (V2) ^1.4 étant entendu que si l'air est modélisable par un gaz parfait alors gamma = 1.4....Je sais discutable mais c'est pour faire simple !

De plus comme je le précisais précédemment on se rend bien compte que le gaz en sortie de culasse est brulant donc c'est qu'il y a élévation de température et donc que la compression n'est pas isotherme justement donc ce n'est pas la peine d'utiliser la loi de Mariotte ! Ce qui revient à dire que la relation P1.v1 = P2.v2 n'est pas valable dans le cas d'une compression sur un moteur thermique ou un compresseur, au vu de la rapidité de la compression.

2 ) Sur un compresseur le volume au point Mort haut doit être le plus faible possible car il conditionne le rendement de compression, par comparaison ce n'est pas le cas sur un moteur thermique puisque au point mort haut il faut laisser un volume mort....composé d'un volume air essence bien évidemment. Donc plus le volume mort est important en fin de course plus le rendement sera MAUVAIS, les gens le savent et donc à mon avis évitent de le faire déjà...qu'ils le savent.

3 ) Quand au cours de la compression de l'air la pression monte, à un instant t le clapet s'ouvre, à ce moment là l'air est envoyé dans la cuve du compresseur par le piston. Progressivement la pression va monter dans la cuve jusqu'à ce que le pressostat coupe l'alimentation du moteur électrique donc le clapet de refoulement ne tare pas la pression dans la citerne mais c'est le réglage du pressostat (réglage usine), la fonction du clapet est d'éviter que le piston ne ré aspire l'air qu'il a déjà mis dans la cuve § On pourrait comparer un clapet à une diode en électronique, il laisse passer l'air dans un sens mais pas dans l'autre.

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[chatelot16]

le clapet de refoulement s'ouvre simplement quand la pression dans le cylindre est superieure a la pression dans le reservoir ... donc ça s'adapte tout seul a n'importe quelle pression

un compresseur n'a pas de taux de compression defini ... en general il peut monter a une pression plus forte que sa pression normale ... simplement la puissance et les effort augmentent et il ne resiste pas forcement a cette surcharge

[Cram 64]

Bonjour,

J'ai supprimé les photos du post 3 les pièces jointes doivent suivre la procédure suivante :

http://forums.futura-sciences.com/te...s-jointes.html

Pour la modération, Cram 64.

[emericlee]

Bonjour,

Déjà, merci pour vos réponses, j'en ai pu tirer profit pour élargir mes connaissances. Désolé de ne pas avoir répondu plus tôt, je fais une formation qui me coute énormément de temps.
Pour la photo, excusez-moi, j'aurais du lire le post concernant l'hébergement et l'appliquer.

Pour cardan, je suis d'accords avec toi, toute compression qui se fait dans un temps, on va dire "rapide" s'échauffe et un gain d'énergie résulte d'une augmentation de température (J'aime pas trop parler de température car c'est un indice, ni plus, ni moins, qui nous dit qu'il y a eu ou non, un échange). On dit que c'est adiabatique quand le travail est donné entièrement à la matière compressée et polytropique quand c'est partiel.

Pour chatelot, vous n'avez pas tord. En effet, un compresseur n'a pas un taux de compression prédéfini. Mais, il me semble bien et je suis presque sur, que chaque compresseur, à un taux de compression maximum. C'est à dire que le début de course et la fin de course du piston est toujours le même. On peut dire qu'un compresseur à un taux par exemple de 6 mais peut très bien faire moins, mais pas + ! Bon, j'avoue que c'est délicat de parler ça étant donné que cela laisserai sous-entendre que la compression est isotherme alors que non. De plus lorsque la compression est adiabatique, l'indice est différent suivant la matière compressée. Effectivement, le rapport des capacités calorifiques (pression et volume constant) n'est pas toujours de 1,4, cette valeur numérique étant démontrée pour les gaz diatomique (ex : H2).

Encore merci, si vous avez des autres suggestions, n'hésitez pas.

Cordialement.

[cardan]

Bonsoir,

je pense qu'il ne faut pas trop à ce niveau là pinailler sur les quantificateurs, en effet polytropique, adiabatique réversible, gamma = 1.4 ou pas etc, ce qui était compliqué pour moi c'est que je n'ai jamais vraiment compris ce que vous vouliez faire avec tout ceci, s'agissait-il d'un exo de thermo, d'un compresseur à concevoir, d'un compresseur en panne....Bref dans tous les cas vous pouvez retenir que lorsqu'un vilebrequin de compresseur tourne à 1200t / min on a pas une compression à température constante au niveau du cylindre car l'air s'échauffe fortement il n'y a qu'à, juste 1 minute après le démarrage du compresseur, poser la main sur une des culasses (si refroidissement à l'air) pour s'en rendre compte. Donc après on ne chipaute plus de trop: adiabatique réversible ou pas dans tous les cas on est surtout bien sûr que ce n'est pas une isotherme et que la loi de Mariotte dans ce cas est à oublier rapidement, c'est le plus simple à mon avis.

Cordialement

[emericlee]

Bonsoir,

Il s'agit juste d'une compréhension sur un compresseur volumétrique à piston, peut importe lequel après.
Je cherché tout simplement à savoir qu'elle été le dispositif qui taré le clapet de refoulement. Si j'ai bien compris, cela est si il n'y a pas de pressostat, du réservoir situé en aval et si nous sommes en présence de pressostat, ce dernier coupe le compresseur à la pression voulue préalablement déterminée dans le pressostat lui-même. Je connais un peu les compresseurs mais beaucoup de mes connaissances ne sont pas forcément bien placées dans le principe d'un compresseur, j'essaye de penser fort dans mes posts, cela m'aide à comprendre.
Enfin, pour vous, est-il une erreur d'employé le mot "taux de compression" pour un compresseur alors qu'en réalité, il y a un changement de température ?

Merci beaucoup Monsieur,
bonnes fêtes de fin d'année.

[chatelot16]

le taux de compression est defini dans un moteur a explosion puisque le volume de la cylindrée se retrouve dans le volume mort : la pression finale est donc bien definie et ne depend pas de l'exterieur du moteur

dans un compresseur la pression de fonctionnement ne depand pas de lui ... si on deregle le pressostat et bouche la soupape de securité la pression montera , et la surprise sera de voir ce qui lache , moteur qui cale puisque la puissance consomé augmente avec la pression , bielle ou autre element mecanique du compresseur qui casse , ou la pire solution reservoir qui explose

certain compresseur sont très solide , j'ai fait monter la pression de petit compresseur de frigidaire a 40bar ... c'est largement superieur a la pression normale de fonctionnement mais ça ne demande pas forcement une puissance exessive au moteur , car en fonctionnement normal le compresseur recoit du gaz a une pression plus forte que la pression atmospherique , donc ce gaz est plus dur a comprimer

[emericlee]

Ok je vois clair avec vos exemples chatelot16.

Merci beaucoup

[cardan]

Bonsoir,

Si vous voulez avoir les idées encore plus au clair, il y a de nombreux sites sur le Web où on parle de taux de compression, de compression adiabatique, polytropique etc cordialement

http://formameca.free.fr/formation/n...m%E9trique.pdf

[emericlee]

Merci cardan pour ce fichier PDF, je vais étudier ça de plus près !

Cordialement.

[cardan]

Bonjour,

Rapidement, au niveau de ce qui vous intéresse vous pouvez aller à la page 15 ou 16 directement, la partie des différentes lois d'évolution (compressions) y est assez bien développée notamment la partie concernant leur modélisation (adiabatique, polytropique etc), une étude sur la notion de taux de compression y est aussi développée ainsi que l'incidence du volume mort notamment sur le rendement. Cordialement