Quand on évoque les éléments constituant la salle des compresseurs, on cite immédiatement, et à raison, le ou les compresseurs, le réservoir, le sécheur, les ensembles de filtration… Mais il reste un élément souvent oublié tant il est discret… Le séparateur d’eau cyclonique ! Je dirais même que non seulement on oublie de le citer, mais aussi trop souvent de l’installer ! On peut dire que c’est (hélas) le grand oublié de la chaîne de production de l’air comprimé… Alors je vais ici combler cette lacune en vous présentant et expliquant qui est ce malheureux inconnu.
Qu'est-ce qu'un séparateur d’eau cyclonique ?
Au premier abord, on peut confondre le séparateur avec un filtre à air, tant il lui ressemble. Cependant, il ne faut surtout pas s’y tromper ! Le séparateur d’eau, comme son nom l’indique, « sépare », mais ne filtre pas. Cela signifie que le travail se fait très différemment. Quand le filtre retient des particules solides au travers d’un maillage plus ou moins serré suivant le besoin (procédé mécanique), le séparateur d’eau va plutôt quant à lui retirer jusqu’à 99% de l’eau et des contaminants solides. Pour ce faire, il utilise la vitesse du passage de l’air (procédé dynamique). Ici, on ne parle plus en taille de particules, mais en quantité, mieux, en pourcentage de particules contenues dans l’air comprimé. Dans la majorité des cas, le séparateur d’eau constitue une véritable préparation de l’air aux traitements qui suivront. En fait, on peut considérer la séparation comme une mise en condition indispensable avant d’attaquer la suite. C’est donc logiquement que le séparateur d’eau est le premier élément installé après le compresseur. Pour bien comprendre, nous allons examiner son principe de fonctionnement qui, ma foi, est très simple et extraordinairement efficace !
Comment fonctionne le séparateur d’eau ?
Dans « séparateur d’eau cyclonique », on entend d’abord « séparateur ». L’idée est donc d’imaginer un système qui va permettre de diviser en deux parties distinctes l’air comprimé : d’un côté le fluide utilisable en tant qu’énergie dans les ateliers et de l’autre les particules qui viennent contaminer le fluide. Mais dans « séparateur d’eau cyclonique », on entend aussi « cyclonique ».
Pour bien comprendre ce principe, nous allons suivre le débit d’air en commençant par le début. Lorsqu’il entre dans le haut du séparateur (la tête), le flux d’air va tout d’abord traverser une bague (un déflecteur) située entre la tête et le bol et constituée d’ailettes inclinées toutes dans le même sens. En fait, ces ailettes vont forcer le flux d’air à prendre un mouvement de rotation. Ce phénomène s'appelle le Vortex. Le mouvement se fera toujours dans le même sens en longeant les parois du bol du haut vers le bas. Il faut bien imaginer que cela se passe à très grande vitesse et sous pression ! L’air propulsé à très grande vitesse et dans un mouvement de rotation va se séparer de ses particules en suspension. Ces corps étrangers vont se retrouver projetés contre les parois du bol. Tout comme dans les vrais cyclones, l’air en rotation forme une sorte de cylindre sous pression dont l’intérieur est creux et en dépression. C’est ce qu’on appelle « l’œil du cyclone ». Ce vide intérieur aspire l’air parvenu à la base et l’emporte vers le haut, la sortie du séparateur. Ce mouvement central d’aspiration favorise la sortie de l’air, déjà poussé par la pression d’entrée, générant ainsi un « traitement » avec une faible perte de charge ! C’est exactement ce principe qu’on exploite dans les aspirateurs ménagers dits « Vortex » …
Les avantages d’un séparateur d’eau cyclonique
Plus haut j’avais évoqué le côté « préparation » de l’air. La séparation est en fait redoutablement efficace. Et puisque dans ce domaine on parle de pourcentage, il faut savoir qu’un séparateur, s’il est alimenté par un débit d'au moins 25% de sa capacité nominale, il pourra éliminer jusque 99% de l’eau et des impuretés… Oui oui, 99% ! Voilà qui laisse rêveur !
De plus, tout cela se fait sans cartouche ! Et donc pas de pièce de rechange ! Seul un nettoyage annuel à l’eau savonneuse pour éviter l’encrassement est conseillé. On garantit ainsi le bon fonctionnement de la purge automatique. Afin de vérifier le bon fonctionnement du séparateur, vous n’avez qu’à constater l’évacuation importante des condensats.
Un autre point qu’il ne faut pas oublier de mentionner, c’est la chute de température entre l’entrée et la sortie de l’appareil. Cette baisse conséquente sera particulièrement appréciée quand un sécheur d’air est installé en aval du séparateur ! C’est une vraie économie sur les sécheurs réfrigérés et sur la durée de vie du sécheur ! Je ne parle même pas de la protection du réservoir en le soulageant d’une grosse partie de la condensation. Ainsi, selon l’activité de l’atelier, on pourrait se satisfaire de ce « prétraitement » efficace et très peu cher… Par exemple dans les entreprises où on utilise de gros outillages plutôt « rustiques ». Mais même si on élimine 99% des contaminants, n’oublions pas le 1% restant qui se révèle toujours suffisamment agressif pour endommager voire détruire les machines et les applications les plus sensibles ! Donc attention, le séparateur d’eau n’est pas là pour remplacer tout autre traitement !
Bon à savoir
Pour vraiment bénéficier au maximum de l’efficacité du séparateur d’eau, ce dernier doit toujours être dimensionné au plus près du débit d’air à traiter… Trop faible, le séparateur d’eau ne traitera qu’une partie de l’air; trop grand, il perdra en force centrifuge de séparation. Alors attention à bien calculer le débit utilisé.
Comme je l’ai dit précédemment, un nettoyage annuel à l’eau savonneuse est fortement conseillé pour le bon fonctionnement de la purge. Cette purge, soit dit en passant, doit impérativement être automatique. Une purge semi-automatique ne fonctionnera que lorsque la pression de l’air comprimé sera nulle (donc probablement jamais !).
Côté montage, un séparateur d’eau cyclonique doit toujours être fixé de façon solide et rigide : les vibrations peuvent endommager le fonctionnement de la purge. D’autre part, comme pour tous les autres éléments de la chaîne situés après le compresseur, on ne peut que conseiller son montage avec une dérivation qui simplifiera grandement l’entretien du séparateur.
Pour conclure, on a compris que si son prix est minimum, il fait quand même un maximum de travail ! Il sépare, il prépare et il protège… ça serait vraiment dommage de l’oublier !
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