Un compresseur est une machine mécanique la plus courante qui utilise pour la compression d’air ou de différents gaz. Plusieurs types de compresseurs sont utilisés dans diverses industries selon leur principe de fonctionnement. Un compresseur alternatif ou à piston comprend le type de compresseurs le plus connu. Dans cet article, nous discuterons en profondeur d’un compresseur alternatif et de ses différents types.

Qu’est-ce qu’un compresseur alternatif?

Un compresseur alternatif est un type de compresseur célèbre de la catégorie des compresseurs volumétriques. Un compresseur alternatif utilise un piston ou un piston pour la compression de l’air ou du gaz. Il comprime le gaz ou l’air en raison du mouvement avant et arrière du piston. Par conséquent, il est également appelé compresseur à piston.

Dans ce compresseur, le gaz ou l’air s’aspire dans la chambre où un piston alternatif le comprime. Ce piston fonctionne en déplaçant le volume de fluide de travail.

Les compresseurs d’air alternatifs se trouvent dans des endroits où un faible débit et une pression élevée du gaz sont nécessaires. Ces compresseurs sont principalement utilisés pour remplir l’air des pneus du véhicule, les petits travaux de peinture, à des fins commerciales, le nettoyage de la poussière, les outils à main, etc.

Ce compresseur à piston ou à piston est un dispositif unique car il comporte des éléments actifs pouvant se déplacer dans des directions linéaires et rotatives. Ainsi, il n’est pas nécessaire de suivre les règles de base de la « surveillance des vibrations », mais il vous suffit de surveiller les conditions de fonctionnement du compresseur pour améliorer sa durée de vie.

La principale différence entre un compresseur d’air alternatif et un compresseur centrifuge est que les compresseurs alternatifs utilisent un piston pour la compression de l’air au lieu d’un diffuseur.

Principe de fonctionnement du compresseur alternatif

Le principe de fonctionnement du compresseur alternatif est très simple. Il s’alimente par des moteurs à gaz / diesel ou un moteur électrique.

Un compresseur alternatif fonctionne de la manière suivante:

• Lorsque l’interrupteur est allumé, le moteur électrique commence à tourner et l’arbre connecté au piston tourne.
• Lorsque l’arbre tourne, le piston démarre également et se déplace à l’intérieur du cylindre.
• Lorsque le piston du compresseur alternatif se déplace vers le point mort inférieur, la pression d’air à l’intérieur du cylindre devient inférieure à la pression d’air externe.
• En raison de la faible pression d’air interne du cylindre, l’air externe haute pression commence à s’écouler dans le cylindre du compresseur.
• De cette façon, l’air commence à aspirer à l’intérieur du cylindre du compresseur par la soupape d’aspiration.
• Après avoir terminé le cycle BDC, le piston commence sa course ascendante et commence à se déplacer vers le PMH.
• Lorsque le piston se déplace vers le haut, le volume du cylindre commence à diminuer et la pression de l’air intérieur devient égale à l’air extérieur ou extérieur. Pendant ce processus, la soupape d’aspiration se ferme.
• Pendant le cycle PMH, le piston comprime l’air ou le gaz à l’intérieur du cylindre. Lorsque le cycle PMH est terminé, la soupape de décharge s’ouvre et l’air se décharge et le transfère à l’endroit ou à la zone de stockage souhaités.
• Après la décharge d’air ou de gaz, le cycle entier se répète encore et encore.

Pour une meilleure compréhension, regardez la vidéo suivante:

Lire aussi: Comment fonctionne un compresseur centrifuge?

Types de compresseurs d’air alternatifs

Les compresseurs alternatifs ont les deux principaux types suivants:

1. Selon le fonctionnement du piston
2. Selon le nombre de cylindres

1) Selon le fonctionnement du piston

Selon le fonctionnement du piston, le compresseur d’air à piston se divise en deux types.

i) Compresseur à simple effet

Article principal: Compresseur à simple effet

Dans le compresseur d’air à piston à simple effet, un seul côté du piston est utilisé pour la compression d’air. Tandis que l’autre côté du piston ne sert pas à comprimer l’air qui se connecte uniquement au carter. Dans ce compresseur, un cycle de compression se termine en deux temps du piston. Dans la première course, le piston aspire l’air tandis que dans la deuxième course, il comprime l’air.

Ce compresseur a un faible coût par rapport aux autres types de compresseurs alternatifs. De plus, il nécessite moins d’entretien qu’un compresseur à double effet. Principalement, les compresseurs à simple effet sont utilisés dans les moteurs à circuit intégré.

ii) Compresseur d’air à piston à double effet

Article principal: Compresseur à double effet

Dans ce type de compresseur d’air à piston, les deux extrémités du piston sont utilisées pour la compression d’air. Une extrémité du piston est utilisée pour l’aspiration d’air ou de gaz à l’intérieur du cylindre, tandis que l’autre extrémité est utilisée à des fins de compression. L’aspiration et la compression se produisent en une seule course du piston.

2) Types selon le nombre de cylindres

Selon le nombre de cylindres, le compresseur d’air à piston se divise en deux types:

i) Compresseur d’air à un étage

Article principal: Compresseur à un étage

Dans le compresseur à un étage, l’air ou le gaz est comprimé dans un seul cylindre. La différence majeure entre un compresseur à un étage et un compresseur à deux étages est que, dans un compresseur à un étage, l’air se comprime une fois tandis que dans les compresseurs à deux étages, les compresseurs d’air deux fois. Pour cette raison, un compresseur à un étage produit moins d’air ou de gaz sous pression qu’un compresseur à deux étages.

ii) Compresseur à deux étages

Article principal: Compresseur à deux étages

Ce compresseur d’air à piston utilise deux cylindres pour la compression de l’air. Tout d’abord, l’air atmosphérique aspire à l’intérieur du premier cylindre, puis l’air se comprime. Après le premier processus de cylindre, l’air est transféré dans le deuxième cylindre, où un processus de compression supplémentaire se produit. Enfin, l’air de sortie final délivre dans un réservoir de stockage ou dans la zone souhaitée. Le compresseur à deux étages comporte deux étages, comme le montre la figure ci-dessous.

Composants de compresseur alternatif

Le détail des composants importants du compresseur alternatif est donné ci-dessous:

1) Carter

Le carter comprend les composants les plus importants du compresseur alternatif. C’est un composant durable et solide. Il contient tous les composants alternatifs du compresseur. Le guide de traverse et le cylindre s’installent dessus.

Un compresseur séparable est généralement installé dans une configuration équilibrée et opposée avec quelques angles de vilebrequin adjacents qui diffèrent de 180 degrés et ne sont séparés que par le trajet du vilebrequin. Les manivelles s’arrangent pour équilibrer le mouvement de chaque piston par le mouvement du piston opposé.

2) Cylindre

Le cylindre est un composant important du compresseur alternatif. C’est un récipient de compression qui contient un fluide de travail (air ou gaz) pour le processus de compression. Un piston ou un piston se déplace à l’intérieur du cylindre, ce qui comprime le fluide de travail.
L’objectif principal du cylindre dans un compresseur d’air à piston est de refroidir la température de la machine pendant le processus de compression. Il rend les machines pour produire de la chaleur.
Pour les grandes bouteilles basse pression, ce composant est construit en fonte. Et ceux-ci peuvent être retirés du boîtier principal. Le cylindre se connecte également au carter par une pièce intermédiaire appelée pièce de distance.
Pour les petits cylindres à haute pression, un cylindre est construit en acier. Ce cylindre se connecte au corps du compresseur.
Le cylindre assiste les plaques de soupape d’entrée et de sortie. Il peut être équipé d’un manchon ou d’une douille échangeable de sorte que la partie usée du cylindre présente une surface utilisable. Le linéaire ne glisse pas de la surface. Si le cylindre s’endommage, le linear peut facilement le remplacer sans acheter un tout nouveau système coûteux.
Le compresseur alternatif a un ou plusieurs cylindres. Un compresseur à un étage utilise un seul cylindre pour comprimer le fluide de travail. Le compresseur à double effet utilise deux cylindres pour la compression du fluide de travail. De même, un compresseur à plusieurs étages utilise plus de deux cylindres pour comprimer le fluide de travail. Les compresseurs d’air alternatifs utilisent principalement des cylindres à double effet.

3) Pièce de distance

C’est un compresseur alternatif à composants les plus importants. Il sépare le châssis du compresseur et la chambre de compression (cylindre). La pièce de distance peut avoir une fente double, simple, double ou très longue.

• Dans le cas d’une disposition à compartiment unique, l’espace augmente entre le diaphragme et le joint du cylindre de sorte que la tige de piston ne peut pas entrer dans le presse-étoupe et le carter. L’huile se déplace entre le carter et le presse-étoupe.
• La disposition longue distance aide à distinguer la pièce de la tige qui rejoint la manivelle. L’autre extrémité de la tige se connecte au cylindre qui transmet sa lubrification sur une longue distance.
• Une conception à 2 chambres est disponible pour les services toxiques nocifs. Aucune partie de la tige ne s’insère dans le compartiment et le carter.

Le lubrifiant ne pénètre pas dans la bouteille et contamine le gaz sous pression. Un gaz d’échappement suffisant est nécessaire pour empêcher le gaz de processus de contaminer l’huile de carter.

Chaque compresseur doit avoir des systèmes de vidange et d’échappement distincts pour la pièce d’emballage et de distance. L’évent d’emballage et la pièce de distance doivent être acheminés vers un système d’échappement ouvert qui se termine à au moins 25 pieds du niveau d’échappement du moteur vers l’extérieur et le haut du carter du compresseur. Le drain de pièce de distance doit être dirigé vers un autre puisard qui peut s’écouler manuellement.

4) Vilebrequin

Le vilebrequin est l’arbre principal du compresseur. La bielle relie la goupille de traverse au vilebrequin. Il entraîne les bielles, les tiges de piston et les pistons à tourner autour de l’axe du cadre. Ces composants de compresseur alternatif fonctionnent avec de grands compresseurs (qui fonctionnent plus de 150 kW). Pour les compresseurs fonctionnant en dessous de 150 kW, un vilebrequin en fonte ductile est utilisé.

De plus, le vilebrequin du compresseur d’air à piston se connecte directement ou indirectement au moteur électrique via un système de poulie et de courroie. Lorsque l’arbre du moteur tourne, le vilebrequin tourne également, permettant au piston d’effectuer son mouvement alternatif dans le cylindre. Cependant, dans un premier temps, une tige se connecte au vilebrequin et à la bielle pour permettre au piston de monter et de descendre.

5) Bielle

La bielle est également incluse dans les composants de compresseur alternatif nécessaires. Il relie le piston au vilebrequin.

Un côté de la bielle se connecte au piston, tandis qu’un autre côté se connecte au vilebrequin du compresseur d’air alternatif. De plus, le vilebrequin du compresseur se connecte directement ou indirectement au moteur électrique via un système de poulie et de courroie. Il convertit le mouvement de rotation en un mouvement alternatif.

Des matériaux en fonte ductile ou des bielles en acier forgé peuvent être utilisés pour sa construction en fonction de la fonctionnalité de la machine.

6) Piston

Il se situe à l’extrémité de la tige du piston. Le piston agit comme un déflecteur mobile à l’intérieur du cylindre du compresseur d’air alternatif. Le fonctionnement du compresseur dépend fortement du piston. Parce que, dans un compresseur, la compression de l’air est due au piston.

Le choix du matériau des bases du piston en fonction du poids, de la résistance et de la compatibilité avec le fluide de travail (air ou gaz). Les pistons sont généralement faits de matériaux légers comme l’acier, l’aluminium, la fonte. Le piston a un centre creux pour le garder léger.

Le piston transfère l’énergie du carter moteur au gaz du cylindre du compresseur pour éviter les fuites de réfrigérant par les interstices.

Le piston du compresseur d’air à piston est principalement construit en fonte ou en aluminium. Il se déplace de haut en bas dans le cylindre de compression. Le mouvement du piston provoque l’aspiration et la compression du fluide de travail.

7) Segment de piston

Le segment de piston du compresseur alternatif fonctionne comme un séparateur entre la paroi du cylindre et le piston. Le segment de piston s’enroule autour du piston. Lorsque le piston se déplace vers le haut et vers le bas dans la chambre de compression, le segment de piston entre en contact avec la paroi de la chambre de compression.

Le segment de piston minimise les fuites de gaz entre la paroi de la chambre de compression et le piston. Il est construit dans un matériau plus doux que la paroi du revêtement ou la paroi de la chambre de compression. Il remplace à intervalles d’entretien réguliers.

8) Tête transversale

La traverse modifie le mouvement rotatif de la bielle en mouvement vibratoire linéaire du piston d’entraînement. Cette partie de compresseur alternatif facilite l’insertion du piston à l’intérieur du cylindre. La tige de piston du compresseur d’air à piston fixe le piston avec la traverse. En utilisant la traverse, le compresseur peut utiliser un piston étroit pour effectuer une course longue et la plus efficace.

9) Tige de piston

Elle comprend également d’importants composants de compresseur alternatif. La fonction principale de la tige de piston est de connecter la traverse au piston du compresseur.

Avantages et inconvénients des Compresseurs d’air alternatifs

Avantages	Inconvénients
Il est bon marché par rapport aux autres types de compresseurs.	Ces machines ont un poids élevé et une grande taille, ce qui est un gros problème avec elles.
Facile à entretenir.	Il a un bruit très élevé.
Il est parfait pour les exigences à haute pression.	La température de sortie de l’air comprimé est très élevée.

Applications du compresseur alternatif

• Il est utilisé dans les réfrigérateurs.
• Ces compresseurs sont utilisés dans les installations de distribution de gaz.
• Compresseur alternatif utilisé dans les raffineries de pétrole.
• Utilisations dans les usines chimiques.

Différences Entre les Compresseurs rotatifs & Alternatifs

La principale différence entre un compresseur alternatif et un compresseur rotatif est donnée ci-dessous:

Compresseur alternatif	Compresseur rotatif
Un compresseur alternatif a une vitesse de fonctionnement élevée.	Un compresseur rotatif a une faible vitesse de fonctionnement.
Il a une taille grande et volumineuse.	Il a une petite taille.
Ce compresseur a moins de 100% d’efficacité.	Un compresseur rotatif a jusqu’à 100% d’efficacité.
Ces compresseurs n’ont pas de problèmes de cavitation.	Ces compresseurs n’ont pas non plus de problèmes de cavitation.
Dans ce compresseur, le processus de compression se produit en raison du mouvement alternatif du piston.	Il comprime le gaz ou le gaz à l’aide d’aubes de rotor.
Ceux-ci ont des coûts initiaux plus élevés.	Ceux-ci ont des coûts initiaux plus faibles.
Les compresseurs alternatifs ont une efficacité mécanique inférieure.	Les compresseurs rotatifs sont plus efficaces.
Ils ont besoin d’un entretien élevé.	Ils nécessitent peu d’entretien.
Il a une grande flexibilité dans la plage de pression et de capacité.	Le compresseur rotatif n’a pas de flexibilité dans la plage de pression et de capacité.
Un compresseur alternatif a besoin d’une grande surface pour l’installation.	Il nécessite peu d’espace pour l’installation.

Section FAQ

À quoi sert le compresseur alternatif?

Quel est le type de compresseur alternatif?

Dans cet article, nous discutons du principe de fonctionnement du compresseur alternatif et de ses autres aspects. Donc, si vous avez besoin d’aide supplémentaire, n’hésitez pas à me faire part de votre question. Je ferai de mon mieux pour fournir la bonne réponse.

Voir plus:

1. Quels sont les différents types de compresseurs?
2. Comment fonctionne un compresseur centrifuge?
3. Quels sont les types de compresseur volumétrique?