Les compresseurs d'air à vis sont des composants essentiels de la production industrielle moderne. Leur fonctionnement efficace et stable repose en grande partie sur des systèmes de contrôle sophistiqués qui assurent la protection, l'automatisation et l'optimisation de la consommation d'énergie. Cet article présente les principales mesures de contrôle, les caractéristiques des systèmes de contrôle simples et centralisés, des conseils pour le choix du variateur et les meilleures pratiques pour la surveillance des économies d'énergie.
1. Types de systèmes de contrôle de la protection dans les compresseurs d'air à vis
Les compresseurs à vis utilisent généralement deux types de systèmes de contrôle :
- Contrôle de la protection du compresseur unique : Chaque compresseur possède son propre contrôleur qui gère la protection et le fonctionnement.
- Système de contrôle centralisé/lié : Plusieurs compresseurs partagent une armoire de commande centralisée qui peut s'intégrer à un système DCS dans la salle de contrôle. Elle gère la commutation maître-esclave, les séquences de démarrage/arrêt automatiques et la répartition équilibrée du temps de fonctionnement entre les unités.
2. Caractéristiques des systèmes de contrôle à une seule unité
Les contrôleurs de compresseurs à vis unique utilisent des cartes à circuits intégrés ou des panneaux à microprocesseur. Ils permettent un contrôle et une surveillance en temps réel, y compris
- Contrôle automatique de l'arrêt, de la mise en veille, du démarrage, de la charge/décharge, de l'arrêt d'urgence
- Contrôle en temps réel de la pression et de la température des gaz d'échappement
- Filtrer les alertes de remplacement en fonction de la durée d'exécution
- Possibilité de mise à jour du logiciel pour diverses applications industrielles
- Interface simple et fonctionnement convivial
3. Fonctions de l'armoire de commande centrale
Les principales fonctions du contrôle centralisé (lié) sont les suivantes :
- Démarrage échelonné : Les compresseurs démarrent de manière séquentielle avec un intervalle de 20 secondes.
- Automatisation du chargement/déchargement : Les compresseurs s'arrêtent automatiquement lorsque la pression dépasse les limites fixées.
- Configuration des paramètres : Les utilisateurs peuvent régler les limites de pression haute/basse, les intervalles de commutation, les délais de démarrage/arrêt et la hiérarchisation des unités.
- Traitement des fautes : Les unités défectueuses sont automatiquement retirées du système tandis que les autres continuent à fonctionner.
- Équilibrage du temps de fonctionnement : Le système alterne les unités principales et les unités de secours pour une durée de fonctionnement régulière.
- Assignation de contrôle flexible : Les compresseurs peuvent être retirés ou réintroduits manuellement dans le système relié.
- Communication des signaux : Les systèmes interconnectés envoient des signaux tels que l'état de fonctionnement, les alertes d'inactivité, les défaillances critiques et les autorisations de démarrage aux salles de contrôle centrales.
4. Passage d'un contrôle unique à un contrôle centralisé
Les principales précautions sont les suivantes :
- Utilisez les sélecteurs pour basculer entre le mode couplé et le mode autonome.
- Les compresseurs doivent être réactivés manuellement lors du passage en mode centralisé.
- En cas de défaillance majeure, isoler et réparer l'appareil avant de le réintroduire dans le système relié.
5. VFD (Onduleur) Conseils de sélection
Lors du choix des onduleurs, il faut tenir compte des types de charge :
- Ventilateurs et pompes : Adapter la capacité de l'onduleur à celle du moteur.
- Grues et palans : Prévoir une capacité supplémentaire pour les chocs de démarrage et l'énergie de régénération.
- Charges à forte inertie : Utiliser des onduleurs et des unités de freinage légèrement surdimensionnés.
- Charges inégales : Dimensionner les onduleurs en fonction de la charge maximale.
Notes supplémentaires :
- Pour un fonctionnement à faible vitesse, augmentez le rapport d'engrenage ou utilisez des moteurs à 6 pôles.
- Limiter la longueur du câble à 50 m ou utiliser des réacteurs de sortie pour les distances plus longues.
6. Exigences en matière de surveillance de l'énergie
Contrôler efficacement la consommation d'énergie du compresseur :
- Effectuer les essais dans des conditions de fonctionnement normales et stables.
- Pour les charges stables : utiliser une période d'échantillonnage de 2 heures ; pour les charges variables, couvrir des cycles de charge complets.
- Prélever des échantillons de tous les paramètres (pression, température, débit, puissance) simultanément et au moins trois fois.
- Utiliser des débitmètres ou des méthodes de bilan thermique pour mesurer le débit volumétrique.
- S'assurer que les instruments respectent les limites d'étalonnage et de précision.
Conclusion
Une protection et un contrôle efficaces des compresseurs d'air à vis garantissent des performances fiables, une efficacité énergétique et des économies à long terme. En utilisant des systèmes de contrôle avancés et en surveillant régulièrement la consommation d'énergie, les industries peuvent optimiser leurs systèmes d'air comprimé et réduire les temps d'arrêt.
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