Dimensionnement compresseur d’air N2 : guide en 7 étapes

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Guide de calcul et de mise en service

Le dimensionnement du compresseur d’air d’alimentation en N2 part du besoin en azote, et non d’un catalogue de compresseurs. Convertissez le débit de produit requis à l’aide du facteur d’air fourni par le fabricant du générateur, ramenez le débit à une base commune, tenez compte des pertes réelles à la livraison et vérifiez le résultat au pic de demande.

Ce guide présente ces calculs et ces vérifications. Il ne compare pas les gammes de produits et ne remplace pas une offre établie par un bureau d’études. Pour les configurations et ensembles commerciaux, consultez la page distincte sur les systèmes de compression d’azote.

Ce guide de dimensionnement des compresseurs s’adresse aux sites industriels qui produisent de l’azote sur place. Il vous aide à dimensionner correctement le compresseur à partir des besoins du procédé, plutôt qu’à appliquer des conseils destinés à un usage domestique ou à des outils pneumatiques courants, pour lesquels un guide général recommande de recenser les outils ou les machines avant de dimensionner la capacité du compresseur. Le bon dimensionnement est celui qui répond aux conditions définies de pression et de débit, avec des éléments vérifiables.

Règle de dimensionnement : choisissez le compresseur en fonction de l’air libre effectivement fourni à l’aspiration du générateur, à la pression requise et dans les conditions du site. Le déplacement, la puissance du moteur ou une valeur de débit en pieds cubes par minute sans base précisée ne suffisent pas à définir la capacité.

Commencez par la conversion de l’air en azote

Chaîne de conversion de l’air en azote pour calculer le débit FAD requis du compresseur.

Un générateur d’azote rejette une partie de l’air entrant afin de concentrer l’azote. Le débit d’air d’alimentation est donc supérieur au débit d’azote produit. La donnée de référence est le facteur d’air correspondant au service, fourni par le fabricant du générateur et indiqué pour la pureté, la pression du produit, les conditions d’entrée et la technologie requises.

Un procédé de production d’azote par PSA documenté montre pourquoi la conversion correspond à un service cyclique du système, et non à une hypothèse de correspondance un pour un entre le débit d’air et celui du produit.

Débit d’air d’alimentation de base = débit d’azote N2 de conception × facteur d’air du fabricant

Ne multipliez pas la consommation des auxiliaires par ce facteur. La purge du sécheur, les purges d’eau, l’air de commande, les fuites et les autres consommateurs ont des causes différentes et ne varient pas nécessairement en proportion directe de la production d’azote. En les présentant sur des lignes distinctes, le calcul reste vérifiable, les provisions pour maintenance préventive sont visibles et une même marge n’est pas comptée deux fois.

Service

Définissez les débits d’azote minimal, normal et de pointe, la durée de l’événement, la pression du produit et la composition visée par la « pureté ».

Conversion

Obtenez la consommation d’air d’alimentation du générateur pour ce service précis et notez les références de température, de pression et d’humidité.

Acheminement

Corrigez le débit en fonction des conditions du site et ajoutez les débits auxiliaires documentés, tout en maintenant la pression minimale requise à l’entrée du générateur.

Calculer le FAD requis du compresseur, étape par étape

Étapes de calcul du FAD pour l’air d’alimentation d’un générateur d’azote.

Le débit d’air libre (FAD) est la quantité d’air aux conditions standard que le compresseur peut réellement fournir. Vérifiez toujours si une offre indique le FAD, le volume réel à l’aspiration, le débit standard ou le déplacement théorique : une même valeur peut correspondre à des débits massiques différents selon la base de référence.

Le débit peut être exprimé en pieds cubes par minute, en mètres cubes par heure ou en litres par seconde. Précisez si la valeur en psi est une pression relative ou absolue, et ne comparez jamais les valeurs avant de les avoir ramenées à la même base de référence. Le guide de dimensionnement des compresseurs de gaz d’azote traite du calcul de compression du gaz en aval, si celle-ci intervient après la production.

Les besoins en air comprimé doivent être exprimés selon une même condition de référence. Une valeur de CFM plus élevée calculée sur une base différente peut correspondre à une quantité d’air utilisable plus faible, et les différents besoins en psi doivent figurer dans le relevé des pressions. Ce guide vous aidera à considérer le débit d’air comme un débit massique fourni, plutôt que comme une caractéristique de catalogue.

Comment calculer le débit en CFM du compresseur pour un générateur d’azote PSA ?

Calculez d’abord le débit d’air de base à partir du besoin de pointe en azote et du facteur d’air fourni par le fabricant du système PSA. Ajoutez les éventuels débits auxiliaires documentés, puis appliquez uniquement la correction liée au site et la réserve de fonctionnement indiquées par le fabricant du compresseur pour la capacité FAD concernée. Enfin, vérifiez que la machine choisie fournit ce débit à la pression minimale requise à l’entrée du générateur, après les pertes dues au traitement et aux tuyauteries.

Le débit requis dépend du service du générateur, tandis que le volume d’air que le compresseur peut fournir dépend de ses conditions nominales. Un compresseur capable de répondre au calcul nominal peut malgré tout être mal choisi si le déclassement lié au site ou les pertes de traitement sont omis. Consultez le guide des caractéristiques des compresseurs d’azote pour recueillir les données plus générales de l’ensemble.

Figez le besoin en azote. Relevez le débit N2 simultané de pointe, la définition de la pureté, la pression du produit, la durée de la demande et l’interruption admissible.
Harmonisez les unités et comparez les offres. Pour le N2 et l’air d’alimentation, choisissez une base de référence commune. Pour convertir des Nm³/h en pieds cubes par minute, précisez la température absolue et la pression absolue du système.
Utilisez le facteur d’air du fabricant. Prenez la valeur correspondant au modèle de générateur et au point de fonctionnement concernés.
Ajoutez explicitement les débits auxiliaires connus, tels que la purge du sécheur, l’air de commande, les purges d’eau et les fuites, sur des lignes distinctes.
Appliquez la correction du site. Demandez au fournisseur du compresseur de corriger la capacité en fonction de l’altitude, de la température ambiante, de la restriction à l’aspiration, des conditions de refroidissement et de la base de référence de la capacité.
Le compresseur doit fournir le débit d’air calculé tout en maintenant la pression minimale requise à l’entrée du générateur dans l’ensemble réel de traitement.
Évaluez séparément la résilience. Dimensionnez le stockage pour les événements de courte durée, la réserve de croissance et la disponibilité des machines en service et en secours selon leurs propres règles, au lieu de les masquer dans un coefficient unique.

Méthode illustrative, et non choix d’un fournisseur : supposons qu’une usine ait besoin de 100 Nm³/h de N2 et que le facteur d’air documenté du générateur retenu soit de 3.2 pour ce service. Le débit d’air de base est de 320 Nm³/h. Si la demande auxiliaire documentée est de 20 Nm³/h, le calcul retient 340 Nm³/h avant la correction spécifique au site du fournisseur et les décisions relatives à la résilience. Une pureté, un générateur ou une base de référence différents peuvent modifier le résultat.

Champ de la feuille de calcul	Valeur illustrative	Personne chargée de la remplacer ou de la confirmer
Débit de produit de pointe	100 Nm³/h N2	Acheteur
Spécification du produit	99,9 % selon la base de composition indiquée	Acheteur et fabricant du générateur
Facteur d’air du fabricant	3,2 Nm³ d’air par Nm³ de N2	Fabricant du générateur
Débit d’air de base calculé	320 Nm³/h	Calcul de la feuille de travail
Demande auxiliaire	20 Nm³/h	Fournisseurs des équipements de traitement
Besoin avant correction	340 Nm³/h	Calcul sur feuille de calcul
Pression minimale à l’entrée du générateur	7,0 bar(g)	Fournisseur du générateur
Température ambiante illustrative	35°C	Acheteur
Altitude illustrative	500 m	Acheteur
Durée de l’événement de pointe	10 min	Relevé d’exploitation de l’acheteur
Plage de pression du réservoir	7.5 à 6,5 bar(g)	Concepteur du système
Vérification du moteur et de la puissance	kW au service indiqué	Fournisseur du compresseur

Tous les chiffres de cet exemple sont fournis à titre illustratif uniquement. Ne les utilisez pas dans un cas réel. Remplacez-les par les données de service approuvées et les calculs du fournisseur.

Ne réutilisez pas un même facteur d’air pour les systèmes PSA et à membrane

Les systèmes d’azote PSA et à membrane nécessitent des données distinctes sur leur facteur d’air.

L’adsorption modulée en pression (PSA) et la séparation de l’air par membrane reposent sur des mécanismes et des technologies différents. Le taux de récupération dépend de la pureté, de la pression, de la température et de la séquence de commande de l’équipement, ainsi que de sa conception. Un même facteur d’air ne peut pas représenter de manière fiable tous les systèmes de production d’azote.

Les interactions entre commande et stockage décrites dans ce document sur la production d’azote par PSA confirment qu’il faut utiliser les données au point de fonctionnement du système retenu, au lieu de transposer un même rapport d’une technologie à l’autre.

Comment la demande en air d’alimentation varie-t-elle entre les générateurs d’azote PSA et à membrane ?

Le comportement dépend de la courbe de performance de chaque fabricant pour la pureté et les conditions requises. Une pureté annoncée plus élevée réduit souvent le taux de récupération, mais cette observation ne constitue pas une équation de dimensionnement universelle. Comparez la consommation d’air, le débit de produit, la base de référence, la pression d’entrée et la température du flux d’air d’alimentation.

Donnée	Vérification PSA	Vérification du système à membrane	Action de l’acheteur
Définition de la pureté	Vérifiez si la garantie indique l’oxygène résiduel, le N2 plus l’argon ou une autre composition.	Confirmez la teneur en oxygène et la base indiquée pour le produit.	Ne considérez pas toutes les indications « 99.x% N2 » comme équivalentes.
Facteur d’air	Utilisez les données de cycle et de point de fonctionnement du modèle.	Utilisez la courbe du faisceau de membranes retenu.	Demandez une valeur approuvée pour le service requis.
Plage de fonctionnement	Vérifiez les cycles, l’égalisation des lits, le comportement à faible charge et la configuration du réservoir.	Vérifiez la pression, la température, la plage de modulation et le comportement de l’évent du produit.	Évaluez les cas minimal, normal et de pointe.
Point d’arrêt final	Les données de performance du fabricant déterminent le calcul du compresseur.		Indiquez qu’un résultat fondé sur une règle empirique est préliminaire.

Tenez compte des pertes réelles du système sans compter deux fois la marge

Relevé distinct des pressions, des débits, des corrections liées au site et de la résilience pour le dimensionnement du compresseur.

Le système d’air subit des pertes de pression et de débit de plusieurs façons. Les pertes de charge des filtres et du sécheur réduisent la pression disponible au générateur. Les purges, les fuites et les purges d’eau entraînent des pertes de débit. L’altitude et la température peuvent réduire le débit fourni par le compresseur. Une réserve pour croissance future relève d’une décision commerciale. Regrouper tous ces éléments dans un pourcentage unique masque leurs causes et leurs effets.

Le guide de référence sur l’air comprimé du département de l’Énergie des États-Unis traite la demande, les pertes de charge, le stockage, les commandes et la mesure des performances comme des aspects distincts du système.

Catégorie de perte	Pression ou débit ?	Éléments justificatifs	Effet sur le choix
Refroidisseur final, filtres, sécheur, tuyauteries	Pression	Pertes de charge avec filtres propres et après modification de la conception, au débit nominal	Augmente la pression de refoulement requise du compresseur.
Purge du sécheur, purges d’eau, air de commande	Débit	Consommation du fabricant au cycle retenu	S’ajoute au FAD requis.
Fuites de l’usine	Débit	Audit mesuré de l’air ou provision de projet plafonnée	S’ajoute uniquement si ce compresseur alimente le réseau présentant des fuites.
Température ambiante et altitude	Correction de capacité	Correction des valeurs nominales par le fournisseur du compresseur	Modifie la capacité fournie et éventuellement la puissance.
Politique de croissance ou de secours	Résilience	Scénario approuvé par l’acheteur	Modifie la capacité installée ou la redondance.
Architecture sans huile ou lubrifiée	Limite de qualité de l’air	Déclaration du fournisseur et spécification du traitement	Modifie la maîtrise de la contamination, mais pas à elle seule l’équation de débit.
Pression minimale d’entrée du générateur	Pression	Données de performance du générateur en bar(g) ou psi(g)	Détermine la pression minimale acceptable après les pertes.
Durée de pointe	Temps	Relevé de la demande en secondes ou en minutes	Permet de distinguer le débit continu d’un événement couvert par le stockage.
Récupération du réservoir	Débit et durée	Plage de pression en bar ou psi et temps de recharge en minutes	Confirme que le pic suivant peut être couvert.

Établissez un relevé des pressions entre la sortie du compresseur et l’entrée du générateur, ainsi qu’un relevé des débits entre le consommateur et le compresseur, puis comparez les deux pour un même cas de fonctionnement. Une augmentation de 10 psi ne compense pas automatiquement la perte de débit. Une pression accrue peut gaspiller de l’énergie et faire fonctionner l’équipement au-delà de ses limites.

Choisir le type de compresseur, la plage de régulation et la stratégie de stockage

Profil de demande pour définir la régulation du compresseur et la stratégie de stockage.

Le choix du compresseur dépend de la demande maximale. Un compresseur à vis peut fonctionner en continu pour un service industriel, tandis qu’un entraînement à vitesse fixe ou variable peut convenir selon les conditions. Évaluez le rendement énergétique sur le profil réel, y compris au cas de charge minimale.

La plage de régulation du compresseur doit permettre à l’usine de répondre à chaque demande dans un délai acceptable. Si le stockage couvre la demande et se reconstitue avant le cycle suivant, dans un délai acceptable, la pression à l’entrée du générateur ne devrait pas être limitante ni trop basse, même si le compresseur fournit un débit en CFM plus élevé à sa sortie.

Le bon dimensionnement du compresseur d’air dépend des cas de pointe et de faible charge propres à votre site industriel. Dressez la liste des besoins de votre site, puis vérifiez si le compresseur peut fournir un débit d’air stable au pic de demande et rester stable à faible charge. Un spécialiste commercial de l’air comprimé peut expliquer les valeurs nominales, mais le fabricant du générateur doit confirmer le besoin de conversion.

Profil de demande	Question sur la régulation	Rôle du réservoir	Risque à vérifier
Charge continue stable	La machine peut-elle rester proche d’un point de fonctionnement efficace ?	Absorbe les variations de régulation et les perturbations de courte durée.	Fonctionnement à vide excessivement long
Variations importantes mais soutenues	La plage de modulation correspond-elle aux demandes minimale et normale ?	Lisse les transitions.	Cycles à faible charge ou régulation inefficace
Pic court et répétable	Le stockage peut-il couvrir l’événement dans une plage de variation de pression acceptable ?	Fournit un débit temporaire et doit se reconstituer avant l’événement suivant.	Utilisation du stockage pour masquer une capacité continue insuffisante
Toute interruption est inacceptable	Faut-il prévoir une capacité en service et en secours ou une capacité étagée ?	Facilite la transition, mais n’assure pas une redondance complète.	Comptabilisation deux fois d’une machine de réserve comme marge de débit

Le réservoir d’air comprimé est distinct du réservoir de produit et se trouve de l’autre côté du générateur. Si le réservoir de produit est modifié, vérifiez de nouveau le facteur d’air avec le fabricant du générateur, car certaines séquences PSA peuvent utiliser le gaz produit stocké pendant la régénération.

La recharge du réservoir correspond à un service de récupération limité dans le temps, et ne prouve pas une capacité continue. De même, l’indication « sans huile » ou la description d’un compresseur lubrifié concerne l’architecture et le traitement de l’air. Elle ne renseigne pas sur le débit fourni. Pour cet aspect, consultez la comparaison ciblée entre les compresseurs d’azote sans huile et lubrifiés.

Envoyer aux fournisseurs une feuille complète des données au point de fonctionnement

Répartition des responsabilités pour la feuille des données au point de fonctionnement d’un ensemble d’air d’alimentation en azote.

L’explication du comportement du générateur ne se limite pas au débit nominal et à la pureté. La feuille de travail doit préciser qui fournit les informations et qui les vérifie. Cela évite que le fournisseur du compresseur ait à deviner le comportement du générateur et que le fabricant du générateur suppose que l’alimentation en air est illimitée.

Quelles données de service dois-je envoyer au fournisseur du compresseur ?

Indiquez les débits N2 minimal, normal et de pointe ; la définition de la pureté ; les pressions du produit et à l’entrée du générateur ; la durée de la demande ; le facteur d’air du générateur et les conditions de référence ; les exigences de qualité de l’air ; les équipements de traitement ; les plages de température ambiante et d’altitude ; les utilités électriques et de refroidissement ; la plage de pression admissible ; la politique de réserve ; les données du réservoir ; et les éléments de preuve de mise en service requis.

La valeur de pression à elle seule n’est pas le principal critère de choix. Précisez la base du débit, si la demande est continue ou intermittente, et la durée de chaque événement. Distinguez également un compresseur d’air d’alimentation d’un surpresseur en aval à l’aide du guide comparant surpresseur d’azote et compresseur d’azote.

Partie prenante	Données à fournir	Confirmation à retourner
Acheteur ou intégrateur du système	Profil de demande N2, conditions du site, utilités, politique de disponibilité, scénario de croissance, limites de réception	Feuille de service approuvée et responsables des interfaces
Fournisseur du générateur	Facteur d’air, définition de la pureté, pression minimale à l’entrée, qualité de l’air, comportement du cycle, hypothèses concernant le réservoir de produit	Données de performance pour les cas minimal, normal et de pointe
Fournisseur du compresseur	Base FAD, correction du site, plage de fonctionnement, puissance, commandes, pertes de traitement, température ambiante admissible	Débit et pression fournis à la limite de batterie définie

Vérifier le dimensionnement par un essai de mise en service au pic de demande

Chaîne de mesure lors de la mise en service au pic de demande pour le dimensionnement de l’air d’alimentation en azote.

La reproduction d’un événement de pointe défini pendant la mise en service permet de mesurer le système dans son ensemble. Avant de conclure que le compresseur est sous-dimensionné, écartez les autres causes possibles d’une chute de pression. Celle-ci peut provenir d’un filtre colmaté, d’un dispositif d’essai restrictif, d’une plage de régulation incorrecte, d’une vanne lente, d’un problème de réservoir, du fonctionnement du sécheur ou d’une interaction avec le cycle du générateur.

Le guide d’évaluation de l’air comprimé du département de l’Énergie des États-Unis s’appuie également sur la mesure des débits, des pressions, de la puissance et des profils de demande.

Comment savoir si le compresseur est sous-dimensionné lors d’un pic de demande d’azote ?

Mesurez le débit d’air fourni, la pression de refoulement du compresseur, la pression à l’entrée du générateur, la perte de charge du traitement, la variation de pression du réservoir, la charge ou la vitesse du compresseur, le débit N2, la concentration en oxygène et le temps de récupération pendant plusieurs cycles de pointe. Le déficit de capacité est confirmé lorsque le compresseur fonctionne à sa limite maximale admissible et que les pertes documentées et le système de mesure ne suffisent pas à expliquer l’écart.

Indiquez la charge en N2, sa durée, la pression initiale du réservoir, les conditions de fonctionnement de l’équipement et les limites d’acceptation.
Vérifiez l’étalonnage, la plage, la fréquence d’échantillonnage et le temps de réponse des instruments. Vérifiez que les flexibles temporaires, les débitmètres ou les vannes ne restreignent pas le débit mesuré.
Réalisez le pic de demande. Enregistrez de façon synchronisée la pression, le débit, la puissance ou la charge, l’état des vannes, le débit N2 et la concentration en oxygène.
Répétez le cycle. Vérifiez la récupération du réservoir d’air et les cycles du compresseur afin de détecter une éventuelle instabilité de régulation. Répétez suffisamment d’événements pour caractériser le comportement de la régulation.
Stabilité du produit. Évaluez la pureté de l’azote et les cycles du générateur selon la procédure convenue ; n’appliquez pas un délai de stabilisation universel provenant d’une autre installation.
Attribution de la défaillance. Distinguez le manque de capacité du compresseur des pertes de pression, de la consommation du traitement, du stockage, des commandes, des performances du générateur et des erreurs de mesure.

Effectuez les 4 vérifications de l’air fourni avant l’achat

Vérification en quatre volets de l’air fourni : service, conversion, acheminement et résilience.

La vérification en quatre volets de l’air fourni est un cadre de décision en quatre parties qui évite les comparaisons trompeuses des plaques signalétiques. Elle réunit dans un même examen le service, la conversion, la capacité fournie et la résilience. N’approuvez l’ensemble que si les quatre volets sont validés et que chacun est documenté, vérifiable et attribué à un responsable.

Pour les volets acheminement et résilience, le guide de référence sur les systèmes du département de l’Énergie des États-Unis fournit une base indépendante pour examiner les pertes de charge, le stockage, les commandes et les performances mesurées du système.

1. Service

Si le besoin de pointe en N2, la pureté, la pression, la durée ou l’exigence de disponibilité ne sont pas définis, suspendez le processus et complétez la feuille de service.

2. Conversion

Si le facteur d’air n’est pas associé au générateur et au point de fonctionnement, considérez le résultat comme préliminaire.

3. Acheminement

Si les conditions de référence, la correction liée au site, les pertes ou la pression d’entrée ne sont pas indiquées, la capacité du compresseur d’air mentionnée dans l’offre n’est pas comparable.

4. Résilience

Si le stockage au pic, la récupération, la régulation à faible charge, la maintenance et la politique de secours n’ont pas été vérifiés, considérez la continuité de service comme non vérifiée et suspendez l’approbation de l’ensemble.

Orientation actuelle du dimensionnement : vérifier les données de service, pas les arguments commerciaux

Dimensionnement du compresseur fondé sur les courbes, les conditions et les données mesurées.

Les affirmations sur la croissance du marché ne doivent pas guider les calculs d’ingénierie. La pratique recommandée dans le secteur est plus simple : fournir les courbes de performance, définir les conditions de référence et mesurer la pression, le débit et les éléments de mise en service pertinents pour le service réel.

Cette approche fondée sur les éléments vérifiables concorde avec les recommandations d’évaluation du département de l’Énergie des États-Unis, qui s’appuient sur des données de fonctionnement mesurées plutôt que sur des indications de capacité promotionnelles.

Un audit amélioré de l’air peut améliorer la qualité des données d’entrée lorsqu’un réseau existant de l’usine alimente le générateur. Pour un système neuf et autonome, appliquez la même rigueur en demandant des données explicites aux fournisseurs et en réalisant un essai de réception, plutôt qu’en inventant une valeur de fuite ou de diversité.

Foire aux questions

Quelle est la formule de base pour dimensionner le compresseur d’air alimentant un générateur de N2 ?

Multipliez le débit d’azote nominal par le facteur d’air du fabricant du générateur, pour la pureté et les conditions requises, puis ajoutez séparément les besoins en air auxiliaires documentés. Sélectionnez le compresseur selon le débit d’air libre (FAD) fourni à la pression requise et dans les conditions du site, et non selon sa cylindrée ou la puissance de son moteur. Comme la pureté et la conception du générateur influent sur le taux de récupération, le facteur d’air doit provenir des données de performance correspondant au service prévu.

La capacité du compresseur doit-elle être basée sur la demande moyenne ou de pointe en azote ?

Retenez la demande de pointe simultanée que le système doit pouvoir satisfaire. Un réservoir peut couvrir un besoin de courte durée si l’on calcule la variation de pression admissible et le temps de remplissage, mais il ne remplace pas une capacité continue. La demande moyenne est utile pour choisir la stratégie énergétique et les commandes ; s’y fier uniquement peut conduire à sous-dimensionner l’ensemble compresseur lorsque les pics de production, les phases de purge ou les cycles du générateur se chevauchent.

Quelle réserve de capacité faut-il prévoir pour le compresseur d’un générateur d’azote ?

Un article de dimensionnement de Compressed Air Best Practices recommande de choisir un compresseur dont la capacité est égale à 1.25 à 1,3 fois le débit requis d’air comprimé en SCFM, afin de tenir compte des températures ambiantes en hiver et en été, des variations de performance des membranes, de la conversion des unités de débit et de la tolérance de débit du fabricant du compresseur. Comptabilisez séparément les pertes connues, la croissance prévisible et la politique de disponibilité. Une exigence de service/veille diffère d’une marge de débit ; les cumuler sans discernement peut entraîner un surdimensionnement du système. Avant de choisir la capacité installée, documentez la réserve en fonction de la durée des pics, du comportement du réservoir, de la stratégie de maintenance et des conséquences d’une interruption de la production d’azote. Faites apparaître chaque marge dans la feuille de calcul.

Une pression de refoulement plus élevée réduit-elle le débit requis en CFM ?

Aucun compromis simple n’est sans risque. Une pression plus élevée modifie la puissance du compresseur, les performances du générateur, les pertes de pression et le rapport entre le débit réel et le débit normalisé. Comparez toutes les valeurs sur la même base de référence et dimensionnez le système pour garantir la pression minimale à l’entrée du générateur après prise en compte des pertes réelles du circuit.

Peut-on utiliser le même facteur d’air pour obtenir de l’azote à 99 % et à 99,999 % ?

Non. La pureté modifie le taux de récupération : selon Compressed Air Best Practices, un système produisant du N2 à 95 % consomme environ 2 SCFM d’air comprimé pour 1 SCFM d’azote ; dans certains systèmes anciens, le rapport peut atteindre 12:1 pour du N2 à 99,999 %. La courbe varie également selon qu’il s’agit d’une technologie PSA ou à membrane. Demandez la consommation d’air d’alimentation correspondant exactement à la spécification de composition, à la pression et à la température d’entrée, ainsi qu’aux conditions de référence. Si seul un rapport approximatif est disponible, indiquez que le calcul est préliminaire et prévoyez un point d’arrêt pour vérification avant l’achat du compresseur.

Quelles mesures faut-il relever lors de la mise en service ?

Relevez le débit fourni, les pressions de refoulement du compresseur et d’entrée du générateur, la perte de charge du traitement, les variations de pression dans le réservoir, la charge ou le régime du compresseur, le débit de N2, la concentration en oxygène et le temps de récupération pendant un événement de pointe défini. Vérifiez le temps de réponse des instruments et l’absence de restrictions temporaires afin que l’ensemble des relevés permette de distinguer un manque de capacité d’un défaut de traitement, de tuyauterie, de stockage, de commande ou de mesure.

Références et sources

Transformez la fiche de service en une demande de proposition complète et justifiable

Demande de proposition justifiable pour un ensemble compresseur d’air d’alimentation d’azote, avec données de service et critères de réception.

Réunissez le profil de demande en azote, les données de performance du générateur, les conditions du site, le relevé des pertes et le plan de réception dans une même discussion technique. Chaque fournisseur aura ainsi le même problème à résoudre, ce qui facilitera la comparaison des propositions.

Avant de demander des propositions, utilisez le guide de référence du U.S. Department of Energy sur les systèmes d’air comprimé comme liste de contrôle indépendante des données sur la demande, la pression, le stockage, les commandes et les mesures.

Note technique : ce guide propose un cadre préliminaire de dimensionnement et de vérification. Le choix final des équipements, des dispositifs de protection contre la pression, de la qualité de l’air, de la ventilation, de la conception électrique et des normes applicables, ainsi que la définition des critères de mise en service, doivent être confiés à des personnes qualifiées pour l’installation concernée.