Mesures de température pour les compresseurs à pistons

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La surveillance de la température est essentielle pour divers composants des compresseurs à pistons. Cet article traite de la surveillance de la température des soupapes et des paliers, qui constituent les applications les plus critiques en matière de température pour les compresseurs à pistons. 

Température des vannes

Les soupapes d’aspiration et de refoulement sont généralement les pièces des compresseurs à pistons qui nécessitent le plus d’entretien. Les soupapes défectueuses sont considérées comme la principale cause des arrêts imprévus des compresseurs à pistons. La surveillance de la température des soupapes permet d’évaluer leur état. Si une fuite se produit au niveau d’une des soupapes, la température de celle-ci change. En surveillant la température des soupapes, un défaut au niveau de celles-ci peut être détecté rapidement. La surveillance de la température des soupapes est essentielle, car des soupapes défectueuses peuvent réduire considérablement le rendement des compresseurs à pistons.

Des capteurs RTD ou à thermocouple sont utilisés pour mesurer les températures des vannes. Il existe deux méthodes courantes pour positionner ces capteurs :

  1. Positionnement du capteur dans la vanne via un puits
    thermométrique
    Lorsque le capteur de température est monté dans un manchon installé dans la poche de la vanne, la qualité de la mesure est supérieure à celle des mesures effectuées sur le couvercle de la vanne. Aucune condition environnementale n’influence la mesure lorsque ce type de positionnement du capteur est utilisé. Les capteurs installés dans la poche de la vanne permettent également une détection plus rapide des variations de température et des fuites de la vanne. Cependant, la conception de la vanne ne se prête pas toujours à l’installation de puits thermométriques (figure 1).
  2. Positionnement du capteur sur le couvercle
    de soupape
    Le montage du capteur de température directement sur le couvercle de soupape rend le capteur vulnérable aux influences des conditions environnementales. Il présente également un léger retard dans la détection des fuites de soupape par rapport à la méthode susmentionnée (figure 1).
Figure 1. Vue schématique du positionnement du capteur de température. À gauche, l’installation dans un puits thermométrique et, à droite, l’installation directement sur la vanne.

Température des roulements

Les paliers des compresseurs à pistons assurent le bon fonctionnement du compresseur. Il est important de surveiller la température des paliers, car une surchauffe pourrait entraîner leur défaillance, ce qui pourrait à son tour causer des dommages ou des temps d’arrêt. Différents types de paliers sont montés à divers emplacements du compresseur à pistons.

  1. Les paliers principaux sont situés dans le châssis afin de positionner correctement le vilebrequin.
  2. Les paliers de manivelle sont situés entre le vilebrequin et la bielle.
  3. Les paliers de manivelle sont situés entre la bielle et l’axe de crosse.
  4. Les paliers de traverse sont situés en haut et en bas de la traverse.

De l’huile sous pression est acheminée vers les roulements par des rainures situées sur la surface de ceux-ci afin d’éviter toute surchauffe. En cas de défaillance de l’alimentation en huile ou d’augmentation du frottement, la température des roulements augmentera jusqu’à un point où des dommages risquent de se produire.

Des capteurs RTD ou à thermocouple sont utilisés pour surveiller la température des paliers principaux, des paliers de vilebrequin/de manivelle et des paliers de traverse (figure 2). Ils sont montés à l’extérieur et comportent une tête de passage permettant d’accéder au capteur et au câblage.

Figure 2. Vue d’ensemble schématique des emplacements des capteurs pour la surveillance de la température des roulements.