30/08/2019
Comment fonctionnent les régulateurs de pression ?
L'article présente les raisons d'utiliser un régulateur, son fonctionnement, les différents types et les facteurs à prendre en compte pour choisir le bon régulateur pour une application.
Comment fonctionnent les régulateurs de pression ?
Dans certains systèmes d'air comprimé, le seul contrôle de la pression se fait au niveau du compresseur lui-même, ce qui entraîne très certainement une consommation d'air trop importante et un gaspillage d'énergie et d'argent.
Pourquoi avoir un régulateur de pression ?
Un appareil fonctionnant à 7 bars consommera deux fois plus d'air qu'à 3 bars ; l'utilisation d'un régulateur de pression, pour réduire la pression de travail, permet donc d'économiser de l'énergie et de l'argent.
Selon la conception du système, la pression d'entrée d'un système d'air comprimé peut fluctuer ; un régulateur de pression maintiendra une pression de sortie constante pour l'alimentation des appareils.
Comment fonctionne un régulateur de pression ?
Le bouton de commande est soulevé et tourné dans le sens des aiguilles d'une montre, ce qui a pour effet de comprimer un ressort qui, à son tour, exerce une charge sur le diaphragme. Le diaphragme pousse vers le bas une tige de soupape reliée au siège de soupape et le siège s'abaisse ; cela permet à l'air de circuler en aval de l'orifice d'entrée (P1) et de sortir par l'orifice de sortie (P2). Lorsque l'air passe par P2, un trou d'aération laisse passer l'air dans une chambre située sous le diaphragme ; lorsque la pression est égale de part et d'autre du siège, celui-ci se ferme à l'aide du ressort.
La demande en aval provoque une chute de pression dans la chambre, ce qui ouvre le siège et permet à l'air de circuler à nouveau jusqu'à ce que la pression soit à nouveau équilibrée et que le siège se referme. Le processus est continu et maintient P2 à une valeur définie.
Quels sont les types de régulateurs de pression ?
Tout d'abord, il est important de souligner qu'un régulateur de pression n'est PAS un régulateur de débit. En général, il existe trois types : l'usage général, le pilotage et l'application spécifique, par exemple, utilisée dans l'instrumentation de précision, l'inversion de débit, la brasserie et d'autres applications :
Les régulateurs à usage général sont généralement conçus pour une pression d'entrée de 20 bars, avec une pression de sortie allant jusqu'à 16 bars, en fonction des matériaux utilisés pour la construction. Une plage recommandée, sur laquelle les performances sont reproductibles, est toujours indiquée.
Les régulateurs pilotés utilisent la pression de l'air à la place du ressort de compression dont il a été question précédemment, ce qui permet une commande à distance, une force supérieure à celle que permet un ressort mécanique actionné manuellement et de meilleures caractéristiques de débit.
Les régulateurs de précision, comme leur nom l'indique, offrent un réglage plus fin de la pression sur la plage recommandée. Ils sont utilisés pour l'alimentation d'un détendeur piloté. Certains peuvent nécessiter un pré-filtrage spécifique pour, par exemple, garantir un air exempt d'huile de 5 microns.
Dans tous les cas, la pression doit être ajustée à partir d'une pression plus faible, progressivement jusqu'à la pression de consigne.
Quels sont les facteurs à prendre en compte lors du choix d'un détendeur ?
Il y a plusieurs facteurs à prendre en compte pour choisir le bon régulateur pour une application :
Pression de fonctionnement - quelle est la pression de fonctionnement à l'orifice d'entrée et la pression contrôlée requise à la sortie ? Quelle est la précision requise dans le contrôle de la pression de sortie ?
Débit requis - comme nous l'avons dit plus haut, un régulateur de pression n'est pas un contrôleur de débit, mais il est clair qu'il existe une relation entre les deux. Tous les fabricants fourniront un graphique montrant le débit en fonction de la pression et il est important de s'assurer que la gamme de débit requise se trouve dans une partie linéaire de la ligne.
Fluide de fonctionnement et environnement - bien que nous nous concentrions sur l'air comprimé comme fluide, il existe de nombreuses applications avec d'autres gaz ; il est important que les joints en particulier soient résistants à tout fluide non inerte. L'environnement aura un impact sur le choix ; par exemple, dans un environnement hostile, il est probable qu'un fonctionnement pilote sera nécessaire, afin que les réglages puissent être effectués à distance.
Température de fonctionnement - les matériaux choisis seront différents pour des applications à l'extérieur dans le cercle arctique, par rapport à un four !
Taille et poids - certaines applications, par exemple médicales, peuvent avoir des restrictions sur ces paramètres physiques.