Cours de compresseurs

Leçon 1 • Principes thermodynamiques de la compression

Examine les processus de compression isotherme, adiabatique et polytropique. Relie la théorie thermodynamique aux besoins énergétiques pratiques dans la conception des compresseurs.

Leçon 2 • Propriétés des gaz compressibles

Couvre les lois des gaz parfaits et réels, le comportement moléculaire et les facteurs de compressibilité. Établit la base physique pour tous les calculs de compression ultérieurs.

Leçon 3 • Relations entre pression, température et débit

Définit les rapports de pression, l’élévation de température et les conversions de débit volumétrique. Fournit le vocabulaire de mesure utilisé tout au long du cours.

Leçon 1 • Méthodes de contrôle de capacité

Explique les dispositifs de décharge, les poches de jeu, la variation de vitesse et la décharge des soupapes d’aspiration. Fait correspondre la stratégie de contrôle à l’exigence du procédé et au coût énergétique.

Leçon 2 • Rendement volumétrique et jeu

Calcule le rendement volumétrique à partir du volume de jeu, du rapport de pression et des propriétés du gaz. Montre comment les poches de jeu affectent la capacité.

Leçon 3 • Composants mécaniques et assemblage

Identifie les pistons, cylindres, vilebrequins, bielles et croisillons. Relie la géométrie des composants à la transmission de force et à la mécanique de la course.

Leçon 4 • Systèmes de tige de piston et de presse-étoupe

Détaille le chargement de la tige, les matériaux des segments d’étanchéité et les exigences de lubrification. Les limites de charge de la tige protègent l’intégrité du vilebrequin et du bâti.

Leçon 1 • Compresseurs à palettes rotatives et à lobes

Couvre la géométrie des palettes coulissantes, les profils de rotor à lobes et leurs limites respectives de pression et de débit. Positionne ces machines par rapport aux compresseurs à vis dans la matrice de sélection.

Leçon 2 • Fonctionnement du compresseur à spirale

Décrit la géométrie des spirales fixe et orbitante, les poches de compression et le synchronisme de refoulement. Les compresseurs à spirale sont courants dans les applications sans huile et de faible capacité.

Leçon 3 • Principes du compresseur à vis birotor

Explique l’engrènement des rotors mâle et femelle, le rapport de volume intégré et le chemin d’écoulement axial. Le rapport de compression interne détermine le rendement à un rapport de pression donné.

Leçon 4 • Conceptions à vis lubrifiée et sans huile

Compare l’injection d’huile pour l’étanchéité et le refroidissement aux conceptions à sec avec engrenages de synchronisation. Les exigences de pureté déterminent la sélection entre ces deux configurations.

Leçon 1 • Configurations de compresseurs multi-étages

Couvre le refroidissement interétage, les réfrigérants intermédiaires et les dispositions à prélèvement latéral dans les machines multi-étages. La stratégie d’étagement équilibre le travail de compression et les limites de température de refoulement.

Leçon 2 • Aérodynamique de la roue et travail d'Euler

Applique l’équation de la turbomachine d’Euler pour relier la géométrie des aubes à la hauteur manométrique et au travail fourni. Les triangles de vitesse sont l’outil analytique central pour la conception des roues.

Leçon 3 • Conception du diffuseur et de la volute

Explique la récupération d’énergie cinétique dans les diffuseurs sans aubes et à aubes ainsi que dans la volute. La géométrie du diffuseur influence fortement le rendement de l’étage et la plage de fonctionnement.

Leçon 4 • Pompage, décrochage et blocage

Définit la ligne de pompage, l’apparition du décrochage et la limite de blocage sur la carte du compresseur. La compréhension de ces limites est essentielle pour un fonctionnement sûr et efficace.

Leçon 1 • Aérodynamique du profil d’aube

Couvre les profils de profil aérodynamique NACA et à diffusion contrôlée, les angles d’incidence et de déviation. Les pertes de profil déterminent le rendement de l’étage et la marge de décrochage.

Leçon 2 • Décrochage et pompage dans les machines axiales

Distingue le décrochage tournant du pompage et explique leurs mécanismes d’apparition dans les étages axiaux. La marge de décrochage est le principal paramètre de sécurité de conception.

Leçon 3 • Adaptation multi-étages et hors dimensionnement

Analyse l’empilement des étages, le déséquilibre aux vitesses hors dimensionnement et les stratégies de correction. Le décrochage de l’étage avant à basse vitesse est un défi clé des machines multi-étages.

Leçon 4 • Aubes directrices d’entrée et stators variables

Explique comment la géométrie variable déplace la ligne de pompage et étend la plage de fonctionnement. La logique de programmation relie l’angle de l’aube à la vitesse et au rapport de pression.

Leçon 1 • Conception du système d’huile de graissage

Détaille le réservoir d’huile, les pompes, les refroidisseurs, les filtres et le contrôle de pression pour la lubrification des paliers. La fiabilité du système d’huile détermine directement la disponibilité du compresseur.

Leçon 2 • Conceptions de joints à labyrinthe et à gaz de barrière

Décrit la géométrie des dents du labyrinthe, l’injection de gaz de barrière et l’estimation du taux de fuite. Ces joints sont utilisés lorsque de petites fuites sont acceptables.

Leçon 3 • Types de paliers et exigences de lubrification

Compare les paliers lisses, à patins oscillants et à éléments roulants et leurs besoins en film d’huile. Le choix du palier affecte la dynamique du rotor et les intervalles de maintenance.

Leçon 4 • Systèmes de joints à gaz secs

Explique la géométrie des rainures spirales, la rigidité du film gazeux et les exigences d’alimentation en gaz du joint. Les joints à gaz secs sont la norme sur les compresseurs centrifuges modernes à grande vitesse.

Leçon 1 • Conception du système de contrôle anti-pompage

Définit la ligne de contrôle de pompage, le dimensionnement de la vanne de recyclage et les exigences de temps de réponse. Le contrôle anti-pompage est le système de protection principal pour les compresseurs dynamiques.

Leçon 2 • Systèmes d’arrêt de sécurité et d’alarme

Définit la logique de déclenchement, les points de consigne d’alarme et les exigences de fonction instrumentée de sécurité pour les compresseurs. Les systèmes de protection doivent atteindre les objectifs d’intégrité de sécurité des procédés.

Leçon 3 • Stratégies de contrôle de vitesse et de capacité

Couvre les entraînements à vitesse variable, le contrôle par aubes directrices d’entrée et l’étranglement pour la régulation de capacité. Chaque méthode a des implications distinctes sur le rendement et la plage de fonctionnement.

Leçon 4 • Partage de charge entre compresseurs en parallèle

Explique les stratégies de partage de charge à marge de pompage égale et à hauteur manométrique égale pour les machines en parallèle. Un partage de charge correct empêche une machine de pomper tandis qu’une autre est surchargée.

Leçon 1 • Équilibrage et alignement du rotor

Explique l’équilibrage dans un seul plan et dans plusieurs plans, les limites d’équilibre résiduel et les méthodes d’alignement d’arbre. Le déséquilibre et le défaut d’alignement sont les principales causes de défaillance des paliers.

Leçon 2 • Pièces de rechange et planification de la maintenance

Définit la classification des pièces de rechange critiques, la stratégie de gestion des stocks et les systèmes d’ordres de travail de maintenance. La disponibilité des pièces de rechange affecte directement le temps moyen de réparation.

Leçon 3 • Analyse des modes de défaillance et des causes profondes

Applique l’analyse des modes de défaillance et l’investigation des causes profondes aux incidents de compresseur. L’identification des causes profondes prévient la récurrence et améliore la stratégie de maintenance.

Leçon 4 • Techniques de surveillance de condition

Couvre l’analyse vibratoire, le suivi des tendances de performance thermodynamique et l’analyse d’huile pour la détection précoce des défauts. Les données de surveillance guident les décisions de maintenance prédictive.