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Un surpresseur d'air ou de gaz est une machine qui aspire de l'air ou du gaz à l'entrée (côté aspiration) et le rejette sous forme de flux régulier à la sortie. (côté refoulement).
Il existe deux grandes catégories de "surpresseurs": les machines dynamiques et les machines volumétriques.
Les machines dynamiques (soufflantes à roue, soufflantes centrifuges, turbo compresseur...) ont des ailettes qui rayonnent vers l'extérieur à partir d'un axe central rotatif.
Les machines volumétriques comme les:
utilisent un mécanisme d'aspiration et de refoulement via des "chambres" de l'entrée vers la sortie afin de créer un flux.
La différence fondamentale entre les deux est que les machines au principe "dynamique" ont un débit de sortie qui varie en fonction de la pression. Inversement, les machines "volumétriques" ont un débit de sortie plus constant, quelle que soit la variation de la pression.
Ainsi pour calculer un débit d'une machine volumétrique, il faut calculer la cylindrée de la machine par la vitesse de rotation. On obtient un volume engendré théorique (VE).
Ce volume engendré (VE) doit être ajusté selon les coefficients de fuite de la machine qui vont varier selon la pression du process.
Exemples d'un surpresseur arbre nu
Surpresseur HIBON NX
Les surpresseurs volumétriques à pistons rotatifs comportent deux rotors trilobes ou deux rotors bilobes. L'un des rotors est entraîné par l'arbre d'entraînement. L'autre rotor est maintenu en relation en phase par des pignons de synchronisation. Les pignons de synchronisation et les roulements présents sur les rotors et l'arbre d'entraînement sont lubrifiés par de l'huile se trouvant dans les carters côté entraînement et côté opposé commande.
Pendant le fonctionnement, le flux de gaz à pomper entre dans le surpresseur à pistons rotatifs côté aspiration. On parle aussi du côté admission.
Au fur et à mesure que les deux rotors tournent, le gaz ou l’air entrant est piégé dans les chambres formées entre les rotors et le corps du surpresseur. Il est finalement expulsé du surpresseur à la sortie, côté refoulement.
Le débit volumétrique dépend de la taille de la chambre entre les rotors et le corps du surpresseur et de la vitesse de rotation.
Les surpresseurs bi lobes ou tri lobes rotatifs de type Roots n'ont pas de lubrification interne.
L’huile servant à lubrifier les roulements n’est jamais en contact avec l'air ou les gaz véhiculés. Ils sont donc largement utilisés pour les applications où l'air délivré doit être exempt de toute contamination. (air sec 100% sans huile)
Afin de réduire le niveau sonore des surpresseurs, ceux-ci sont parfois dotés d'un système de réduction des pulsations.
Les surpresseurs à pistons rotatifs peuvent être disponibles dans huit positions différentes selon:
la direction du flux (sens d'écoulement)
la position de l'arbre (haut ou bas)
le sens de rotation (sens horaire - sens anti-horaire)
Les surpresseurs "arbre nu", pour fonctionner, doivent être connectés à un système de couplage (accouplement direct) ou à un système d'entraînement par courroie à l'arbre d'entraînement. Cette solution "arbre nu" est différente d'un "package unit" ou groupe complet intégrant moteur, silencieux, capot acoustique, filtres, instrumentation et d'autres composants.
Les surpresseurs à pistons rotatifs arbre nu conviennent pour un fonctionnement en pression ou en dépression. Ils sont donc parfois appelés pompes à vide à pistons rotatifs.
Les surpresseurs conviennent pour pomper/compresser l'air ambiant, les gaz incombustibles, les gaz neutres, ou les mélanges de gaz (mélanges gazeux).
Ils sont souvent utilisés pour le transport pneumatique, l'aération, la fluidisation, le nettoyage de filtres.
Ils peuvent également être utilisés directement sur les camions pour le transfert de vrac sec.
Depuis 1867, date à laquelle les premiers surpresseurs Roots à deux lobes (bi lobe) ont été présentés à l'exposition de Paris, les surpresseurs volumétriques ont évolué.
Mais, ils offrent toujours des solutions aux applications de faible compression de l'air ou des gaz.
Ils sont situés entre les ventilateurs (très basse pression) et les compresseurs (haute pression).
En 1945, Hibon devient le leader français de la fabrication de surpresseurs volumétriques et fournit une large gamme de surpresseurs à pistons rotatifs pour des applications très variées. Nos surpresseurs volumétriques fournissent des volumes d'air/gaz à des pressions variables au-dessus de la pression atmosphérique jusqu'à 1000 mbar eff.
Nos surpresseurs volumétriques arbre nu peuvent être incorporés directement par les utilisateurs finaux ou par les OEM dans leurs propres unités de fabrication comme par exemple sur les camions ou remorques.
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