Comment réduire au minimum le gel des moteurs pneumatiques

Signes de gel des moteurs pneumatiques

Tout comme les réfrigérateurs domestiques, le givrage ou le gel des moteurs pneumatiques se produit lorsque l'air est comprimé puis rapidement dépressurisé. Le gel des moteurs pneumatiques peut apparaître de manière subtile. Toutefois, grâce à la capacité de reconnaître efficacement les signes, un entrepreneur peut éviter des temps d'arrêt coûteux tout en stimulant l'augmentation de sa production. Un utilisateur d'équipement pneumatique est susceptible de connaître un problème de gel si des conditions explicites existent : 

  • La pompe présente des fluctuations de pression erratiques
  • Le moteur ou le silencieux est fortement givré
  • L'air comprimé utilisé est chargé en humidité car peu ou aucun équipement de séchage n'est installé
  • Le moteur pneumatique s'arrête, puis redémarre brusquement (une fois que la glace a fondu)
  • Le fonctionnement de l'équipement prend beaucoup de temps
  • Des ajustements notables de l'alimentation en air ou du contrôle des fluides doivent être effectués pour maintenir un taux de cycle constant

Le gel du moteur à vanne d'air interne est une cause possible de ralentissement du moteur et de perte de pression. Néanmoins, le givrage externe est courant et inoffensif pour les moteurs pneumatiques, et ne représente aucun problème.

Identification de la cause

Lorsque l'air est pressurisé dans un pulvérisateur ou lorsque l'air est évacué dans le moteur pneumatique à 6,9 bar et est rejeté dans l'atmosphère à 1,0 bar, l'équipement va rapidement geler en raison de l'expansion rapide de ces molécules.

Plusieurs facteurs environnementaux influent sur la congélation des moteurs pneumatiques, notamment la température de l'air comprimé, le point de rosée de l'air comprimé, la pression de l'air comprimé, le débit d'air ambiant, la température de l'air ambiant et le point de rosée ambiant. Toutefois, ces facteurs peuvent être à la fois imprévisibles et temporaires, ce qui est particulièrement le cas avec les fluctuations saisonnières en matière d'humidité relative.

Dans certaines régions, situées dans le nord-ouest du Pacifique et le long de la Côte du Golfe des États-Unis, les moteurs pneumatiques sont susceptibles de présenter un tel comportement. Lorsque l'air est très chargé en humidité, le gel des équipements peut être assez fréquent.

En outre, d'autres facteurs non environnementaux peuvent contribuer au gel des moteurs pneumatiques, tels que le matériau de la vanne d'air du moteur, la géométrie de la vanne d'air du moteur, la demande en pression du moteur, le nombre de cycles, la cadence du moteur et les restrictions des orifices d'échappement.

Vidéo (en anglais) : Comparaison de givrage - Graco et Wiwa

Choisir l’équipement approprié

L'avantage d'un moteur pneumatique réside dans sa conception simple et robuste. Si un entrepreneur est confronté au gel d'un moteur pneumatique, il existe plusieurs solutions. Ces solutions comprennent la modification des paramètres de fonctionnement, le changement de la configuration de l'échappement, l'installation d'un réchauffeur de conduite d'air et la substitution de l’équipement.

  • Lamodification des paramètres de fonctionnement signifie que l'utilisateur diminue la pression d'alimentation en air de la pompe. Cette méthode permet de modifier le débit du fluide et de réduire les restrictions de la ligne de pompage.
  • Lorsqu'il modifie la configuration de l’échappement, l'entrepreneur peut installer un silencieux sur le moteur pneumatique pour limiter l'échappement. Toutefois, cette méthode risque de réduire les performances de la pompe. L'entrepreneur peut également fixer un tube à l'orifice d'évacuation d'air et évacuer l'air vers un endroit éloigné.
  • L'installation d'un réchauffeur de conduite d’air constitue une solution de premier plan pour éviter le givrage des moteurs pneumatiques. Le réchauffeur d'air chauffera l'air fourni à la pompe à 54 °C. La température de l'air évacué est ainsi portée à plus de 0 °C, éliminant donc le givrage. N'installez ces réchauffeurs que dans des zones sans risque d'explosion ou utilisez un réchauffeur antidéflagrant agréé.
  • Si le gel du moteur pneumatique est dû à des facteurs non environnementaux, tels qu'une demande de pression élevée, un nombre de cycles élevé et un long cycle de fonctionnement, l'entrepreneur peut envisager d' installer un compresseur de plus grande taille.
  • Si aucune des solutions ne résout le problème du gel des moteurs pneumatiques, investir dans un nouveau moteur qui empêche le givrage peut constituer la meilleure option.

 

Techniques de prévention

Bien que les pratiques susmentionnées se soient avérées efficaces pour éradiquer le givrage et remettre l'équipement dans un état de fonctionnement optimal, d'autres méthodes permettent de réduire considérablement le risque de gel des moteurs pneumatiques. 

Avant d'utiliser un équipement pneumatique, il est important de s'assurer que l'alimentation en air et l'air ambiant environnant sont complètement secs pour éviter le gel. C’est pourquoi l'utilisation de sécheurs d'air de systèmes de réfrigération, de sécheurs d'air à membrane et de sécheurs d'air par dessiccation est la plus efficace pour cette stratégie. 

Un post-refroidisseur peut également s’utiliser pour assurer un approvisionnement en air sec. Le post-refroidisseur peut être satisfaisant pour une utilisation intermittente, tandis qu'une pompe fonctionnant en continu peut requérir une réfrigération, des sécheurs d'air à membrane ou à dessiccation.

Dans le passé, il était fréquent d'enrouler un ruban chauffant autour des moteurs pour éviter qu'ils ne gèlent. Cependant, comme la technologie a progressé et évolue constamment, cette méthode n'est plus aussi efficace qu'autrefois pour empêcher la formation de glace.

Le compresseur doit fournir de l'air comprimé propre et sec, à la pression et au volume appropriés, aux pompes commandées par l'air pour atteindre un niveau de fonctionnement adéquat. Pour répondre à ces exigences de performance, un entretien préventif peut être nécessaire. Dans l'ensemble, un traitement approprié de l'air dans le système de compresseur est essentiel pour réduire l'usure due à l'air sale et au gel des moteurs pneumatiques.

Solutions de la source

Pour réduire le gel des moteurs pneumatiques, Graco recommande que l'air fourni aux moteurs pneumatiques soit à un point de rosée de 11 °C (55 °F) et une température de l'air de 21 °C (70 °F) pour minimiser les conditions de givrage des moteurs pneumatiques. Si vous utilisez un moteur pneumatique Graco NXT™ d'ancienne génération, il existe une fonction de "dégivrage" avec une vanne de purge d'air qui envoie de l'air à travers le moteur et réduit le givrage.

Toutefois, Graco a développé le nouveau moteur King qui réduit le potentiel de givrage jusqu'à 70 % par rapport aux moteurs Graco antérieurs. Les clapets thermiquement isolés du pulvérisateur sont isolés des pièces moulées du moteur qui peuvent souvent chuter sous le point de congélation. De plus, les clapets de nouvelle conception et les conduites pilotes externes éliminent pratiquement le risque de gel de la vanne pilote qui peut entraîner un arrêt instantané. Les composants sont aisément accessibles à des fins d'entretien, voire de remplacement.

Pour en savoir plus sur le moteur Graco King, visitez la page graco.com/king. Si vous pensez rencontrer un problème de gel de moteur pneumatique et que vous recherchez la meilleure solution pour votre application spécifique, contactez votre distributeur Graco local. Il sera en mesure d'évaluer le problème et de vous proposer la solution la plus rentable et la plus pratique.

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