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RÉSUMÉ
Les ventilateurs et compresseurs constituent une large famille présentant une grande diversité de modes de réalisation aux morphologies très différentes. Cet article décrit les multiples agencements possibles d’aérodynamiques, la mécanique et l’environnement qu’il faut leur adjoindre, pour leur permettre de répondre à une fonction précise. Les essais des grosses installations industrielles sont également présentés, ainsi que la problématique du bruit et des vibrations de ces équipements.
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Jean-Marie MÉRIGOUX : Ancien Ingénieur en chef à la Direction technique de l’établissement Rateau de la société Alsthom
INTRODUCTION
Quand il s’agit d’aborder les aspects technologiques des ventilateurs et compresseurs, on est frappé par l’extrême diversité des modes de réalisation. Et si, par leur conception aérodynamique, on peut dire que toutes ces machines appartiennent à une même famille, leurs réalisations conduisent à des morphologies très différentes, suivant les applications qu’on en fait. On imagine volontiers de devoir traiter différemment un dispositif qui véhicule un débit de quelques dizaines de mètres cubes par heure et celui que traverse un débit de quelques centaines de milliers de mètres cubes par heure ; de même, celui qui élève la pression de quelques dizaines de pascals et celui qui l’augmente de quelques dizaines de bars.
Aussi, l’exposé qui va suivre n’a pas pour objet d’être exhaustif mais, plus simplement, au travers d’applications diverses, de montrer quels agencements d’aérodynamiques peuvent être mis en œuvre et comment il est possible de construire, autour d’eux, la mécanique et l’environnement qui leur permettront de remplir leur fonction.
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2. Essais. Mise en service. Entretien
Ce paragraphe ne concerne que les matériels des grosses installations industrielles.
2.1 Essais en usine
Les essais sont de deux types : essais mécaniques et essais aérodynamiques (ou de performances).
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Ils comportent les deux essais suivants :
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Un essai de rotor seul sur le banc d’essai de survitesse jusqu’à une vitesse supérieure d’au moins 10 % à la vitesse nominale ; cet essai a, généralement, un double objectif :
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d’équilibrage jusqu’à la vitesse nominale ;
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de vérification du bon comportement mécanique à la survitesse.
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-
Un essai de la machine complète, au régime nominal ; on profite de cette rotation pour :
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juger de la stabilité du mobile, au passage éventuel d’une fréquence critique ;
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vérifier le bon fonctionnement des paliers, des garnitures et de la butée en régime stabilisé (durée de l’essai : 4 h), éventuellement à puissance réduite (essai en air avec laminage à l’aspiration) si la puissance du banc d’essai est insuffisante.
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Il n’est pas toujours possible de disposer, en usine, du gaz de procédé. Dans ce cas, les essais sont effectués avec un gaz de simulation (l’air en général), à moins qu’ils ne soient reportés lors de la mise en service sur site.
En outre, ces essais demandent la mise en œuvre de matériels appropriés (cf. rubrique Grandeurs hydrauliques et pneumatiques dans le traité Mesures et Contrôle).
— Les pressions statiques sont mesurées, à la paroi, par des manomètres à liquides ou à cadran.
— La vitesse de rotation est mesurée au moyen d’un compte-tours (compteur d’impulsions).
— La puissance absorbée par la machine peut être déterminée...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - SEDILLE (M.), RIOLLET (G.), FRIBERG (J.) - Turbomachines B 0 Tome 2 : Turbomachines thermiques. - Cours du Conservatoire National des Arts et Métiers, Paris.
-
(2) - STODOLA (A.B.) - Turbines à vapeur et à gaz. - 2 vol. 1925 Paris.
-
(3) - FRIBERG (J.) - Machines hydrauliques et thermiques B1 : Conception et construction des machines. - Cours du Conservatoire National des Arts et Métiers, Paris.
-
(4) - RIOLLET (G.) - Théorie générale des turbomachines. - [B 4 400] - [B 4 401] (1991) Traité Génie mécanique, vol. B4 (épuisé).
-
(5) - FRELIN (M.) - Caractéristiques des fluides. - [BM 4 215] (1998). Traité Génie mécanique, Machines hydrauliques et thermiques.
-
(6) - GOSSE (J.) - Mécanique...
ANNEXES
La liste des constructeurs de ventilateurs et compresseurs étant très longue et très complexe tant en France qu’à l’étranger, le lecteur pourra s’adresser à l’Union syndicale des constructeurs de matériel aéraulique, thermique, thermodynamique et frigorifique (UNICLIMA) ( http://www.uniclima.org) et au syndicat des constructeurs de compresseurs, turbocompresseurs et pompes à vide (SCC) ( http://www.scc-france.com).
HAUT DE PAGE2.1 Association française de Normalisation AFNOR (France)
NF EN ISO 5167-1 (06-2003), Mesure de débit des fluides au moyen d’appareils déprimogènes insérés dans les conduites en charge de section circulaire. Partie 1 : principes généraux et exigences générales.
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