Les_compresseurs_alternatif

Les compresseurs Sommaire

1/ rôle du compresseur

2/ les compresseurs alternatifs à piston 2.1/ compresseur ouvert 2.2/ éléments d’un compresseur ouvert 2.3/ compresseur semi-hermétique 2.4/ compresseur hermétique

3/ étude technologique des compresseurs à piston

1/ rôle du compresseur c’est lui qui permet de faire véhiculer le FF dans le circuit frigorifique, en aspirant les vapeurs BP formées dans l’évaporateur et chargées dans l’ambiance, en les comprimant et en les refoulant, à une pression et à une température supérieures, grâce à un moyen mécanique.

2/ les compresseurs alternatifs à piston 2.1 compresseur ouvert Le compresseur et le moteur électrique d’entrainement sont séparés. L’entrainement du compresseur se fait généralement par une courroie. La lubrification se fait par barbotage. Principe de fonctionnement : schéma 1

En 1 : le piston amorce sa course descendante qui crée une dépression dans le cylindre ; la pression dans la conduite d’aspiration force le clapet d’aspiration à s’ouvrir. La pression dans la conduite de refoulement maintient le clapet de refoulement fermé. En 2 : le piston commence sa course ascendante de compression. La pression en montant dans le cylindre fait fermer le clapet d’aspiration. Mais la pression dans le cylindre est encore insuffisante pour permettre la levée du clapet de refoulement. En 3 : l a pression dans le cylindre a augmenté jusqu’à dépasser légèrement la haute pression. Le clapet de refoulement se soulève et le gaz comprimé s’échappe dans la conduite de refoulement. En 4 : le piston finit sa course ascendante au point mort (haut du piston). On constate qu’un espace mort ou nuisible rempli de vapeur HP reste entre le haut du piston et le bloc à clapets. Cet espace n’est jamais balayé par le piston.

En 5 : au cours de sa course descendante, le clapet d’aspiration ne s’ouvrira que lorsque la pression dans le cylindre sera légèrement inférieure à celle existante dans la conduite d’aspiration. 2.2 Éléments d’un compresseur ouvert schéma 2

Plaque a clapet : Elle sert de support au clapets. Elle se monte entre le cylindre et la culasse. Les clapets : Ils doivent être légers et souples pour laisser un large passage au gaz. Le clapet d’aspiration s’ouvre quand la pression dans le cylindre est inférieure à celle existant coté évaporateur. le clapet de refoulement s’ouvre quand la pression dans le cylindre est supérieur à celle existant coté condenseur. Les joints d’étanchéité : Ils doivent être résistants à l’huile au fluide et à l’écrasement. L’espace nuisible : C’est l’espace entre la plaque à clapets et le dessus du piston il est appelé point mort haut. Il est nuisible car, n’étant pas utilisé, la quantité de gaz restant dans cet espace sera en moins aspirée coté évaporateur lors de la descente du piston

Le piston : Il permet la compression et l’aspiration des vapeurs du FF. il doit étre léger, étanche, un jeu minimum entre le pistons et le cylindre. Pour les compresseurs de petite puissance, le piston est lisse et le jeu entre pistons et cylindre de l’ordre de micron. Les segments : ils s’appuient constamment sur la parois du cylindre pour assurer l’étanchéité entre le cylindre et le carter.ils sont situés sur le haut du cylindre. Alors que les segment racleur sont situé au bas du piston. Ils racle l’huile sur la paroi du cylindre et la renvoie au carter par des orifice percé sur leurs pourtour et sur le piston. Le carter : Il sert de réservoir d’huile de graissage pour le compresseur. Il est à la pression d’aspiration. Dispositif de transformation du mouvement rotatif en mouvement alternatif Deux dispositifs sont connus : Arbres-excentrique-bielle-et pistons sont pour les petites puissances Vilebrequin-bielles et pistons sont pour les plus grandes puissances. 1 : arbre vilebrequin C’est un arbre a bout conique avec 2 manetons excentré pour l’emplacement des tètes de bielles.la matière est en acier forgée ou en fonte. 2 : bielles elles assure la liaison entre l’excentrique ou maneton et le piston. Le mouvement rotatif du moteur électrique est transformé en un mouvement alternatif soit par excentrique soit par un arbre excentrique ou soit par un vibrequin. 3 : tète de bielles ouverte 4 : cousinait de régulation 5 : cousinait de régulation 6 : joint de fixation de la bielle 7 : écrou de fixation de la bielle 8 : piston 9 : segment racleur 10 : segment

schéma 3

Étanchéité du compresseur : Se sont des joint classiques pour les parties qui sont en contact statique avec le corps du compresseur. Mais l’étanchéité entre un corps mobile et un corps fixe ne peut se faire que par l’intermédiaire d’une garniture d’étanchéité. Il existe 2 sortes de garniture d’étanchéité : - garniture d’étanchéité à soufflet - garniture d’étanchéité à rotation.

Garniture d’étanchéité à soufflet schéma 4

Garniture d’étanchéité rotative schéma 5

Entrainement par courroie la transmission est indirecte. L’arbre du moteur électrique et l’arbre du compresseur sont montés parallèlement à leur axe. La courroie doit être en alignement entre la poulie motrice et le volant. Il ne doit y avoir n’y décalage dans le plan ni décalage angulaire, ce qui occasionnerait une détérioration rapide de la courroie. La courroie ne doit pas être trop tendu ni trop flottante. Ces dispositifs comprenne : -Une poulie motrice -une poulie réceptrice ou volant qui est claveter sur l’axe du compresseur. -les courroies qui sont généralement à profil trapézoïdal elles ont un coefficient trois fois supérieur à celui des courroies plates, grâce a leur coincement dans la gorge de la poulie. Voir schéma 7 Schéma 6 Détermination du diamètre primitif de la poulie motrice Schéma 7

D = poulie réceptrice ou volant d= poulie motrice E = entraxe entre les 2 poulies H = hauteur de la poulie L = largeur de la poulie

Les sections les plus souvent utilisé pour les courroies sont du 13 . 8 et du 17 . 11 en mm

Le diamètre primitif pour une courroie de 13 . 8 est :D= De – 10 Et pour une courroie de 17 . 11 est : D= De – 13 De = diamètre extérieur du volant du compresseur Le diamètre de la poulie motrice aura alors pour valeur : d = D . N2 N1 Exemple Soit un compresseur que l’on veut faire tourner à la vitesse de 600 tr/min. Le diamètre extérieur du volant est de 370 mm La vitesse de rotation du moteur est de 1425 tr/min Les courroies sont d’une section de 13 . 8 Nous devons avoir le diamètre primitif du volant : D = De-10 = 370-10 = 360mm D’où le diamètre primitif de la poulie : d= 600 . 300 = 151 mm 1425 soit un diamètre extérieur de : 151 + 10 = 161 mm nous choisirons donc une poulie de 160 mm qui nous donnera la vitesse désirée au compresseur.

Schéma 8 1/ bielle 2/ corps du compresseur 3/ panneau de visite 4/ chemise de cylindre 5/ fond mobile 6/ fond de cylindre 7/ dispositif de réduction de puissance 8/ clapet d’aspiration 9/ axe de piston 10/ piston 11/ garniture d’étanchéité 12/ réchauffer d’huile 13/ crépine d’aspiration pompe a huile 14/ vilebrequin 16/ pompe a huile.

2.3 Compresseur semi-hermétique le compresseur et le moteur électrique sont accolés.la lubrification peut se faire par barbotage mais généralement elle se fait par pompe a huile(voir schéma 9). La chaleur dégager par le compresseur peut être évacuée soit par des ailettes soit par un refroidissement du a un ventilateur indépendant ou par un tube d’eau de ville. Mais il est principalement refroidi par les gaz d’aspiration. Il est aussi appelé hermétique accessible ou moto compresseur.

Sc

s Schéma 10

schéma 9

Le compresseur hermétique Le compresseur et le moteur électrique d’entrainement sont dans une seul et même enveloppe non démontable. Généralement le moteur est placé au dessus de la partie mécanique. L’entrainement du compresseur par le moteur électrique se fait directement. Le refroidissement se fait par le ventilateur du condenseur et principalement par les gaz d’aspiration. L’aspiration arrivant coté moteur favorise son refroidissement une protection par klixon (protection thermique) assure l’arrêt du compresseur en cas de surchauffe ou d’intensité anormale. L’étanchéité est parfaite et son encombrement est réduit.il est utilisé pour des petites puissances. En cas de claquage ou grillage du moteur électrique (burn out), aucune intervention n’est possible sur le compresseur ou sur le moteur électrique. Afin de diminuer le bruit au refoulement, on intercale un silencieux. L’ensemble moteur compresseur est monté sur des amortisseurs métalliques (ressort).le graissage se fait par entrainement d’huile le long des axes (rainures hélicoïdales) Avantage : Il est peu encombrant Fiable Relativement accessible Peu d’entretien Inconvénient : Limité en puissance Moteur inaccessible en cas de panne Moteur imposé par le fabricant figure 11

3/ Les compresseurs rotatifs 3.1/ les compresseur a piston tournant le terme rotatif signifie que la compression est obtenue par un effet de rotation au lieu de la translation classique d’un piston dans un cylindre. Le compresseur rotatif, aspirent les vapeurs BP de ff et par réduction de volume, les comprimes et les refoulent en HP vers le condenseur.ces compresseurs peuvent être montés dans n’importe quelle positions. Ils ont une grande tolérance au coup de liquide il n’y a pas de résistance de carter, il est sans vibration et ne comporte pas de clapet d’aspiration.