Guide de diagnostic et de dépannage : écart du point de rosée dans les sécheurs d'air comprimé

1. Description du problème et champ d'application

Ce manuel est destiné au diagnostic et au dépannage des problèmes associés aux points de rosée de sortie anormalement élevés des sécheurs d'air comprimé réfrigérés. Un point de rosée élevé indique la présence d'une quantité excessive d'humidité dans l'air comprimé, ce qui constitue une violation critique de sa qualité. Les conséquences comprennent la corrosion des équipements pneumatiques, le colmatage des canalisations, l'endommagement des outils, une efficacité réduite des processus de production et la détérioration des produits finis, en particulier dans les industries pharmaceutique, alimentaire et chimique. Il s'agit d'un défaut critique qui nécessite une attention immédiate pour éviter des pertes de production importantes et des réparations coûteuses des équipements.

Domaine d'application : Sécheurs réfrigérés d'air comprimé à refroidissement direct ou à refroidissement à l'aide d'un échangeur thermique air-air et air-réfrigérant. Le guide couvre les principales causes suivantes : charge de réfrigérant insuffisante, contamination de l'échangeur de chaleur, défaillance de la vanne de vidange et inadéquation de charge.

2. Mesures de sécurité

ATTENTION ! Tous les travaux de diagnostic et de réparation doivent être effectués par du personnel qualifié conformément à la norme DSTU EN ISO 10218-1:2020 et aux réglementations locales en matière de sécurité du travail.

VERROUILLAGE/DÉSACTIVATION ! Avant de commencer tout travail nécessitant l'accès aux composants internes du sèche-linge ou aux systèmes électriques, il est nécessaire de mettre complètement l'équipement hors tension et d'appliquer les procédures de verrouillage/déconnexion (LOTO) conformément à la norme DSTU EN 1037:2003.

AIR COMPRIMÉ ET RÉFRIGÉRANT ! Les systèmes d'air comprimé et de réfrigérant sont sous haute pression. Risque de blessure ou de rupture. Ne débranchez jamais les composants tant que le système n'est pas complètement dépressurisé. Les réfrigérants peuvent provoquer des engelures au contact de la peau et sont dangereux en cas d'inhalation. Utilisez toujours des équipements de protection individuelle (EPI) : lunettes de sécurité, gants, combinaison.

DANGER ÉLECTRIQUE ! Les composants du déshumidificateur contiennent une tension dangereuse. Avant de travailler avec des pièces électriques, assurez-vous que l'alimentation est coupée et vérifiez qu'il n'y a pas de tension avec un multimètre.

3. Outils de diagnostic nécessaires

4. Liste de contrôle pour l'évaluation initiale

5. Algorithme de diagnostic systématique

Cet algorithme aidera à déterminer de manière cohérente la cause première de l’écart du point de rosée.

1. Premier symptôme : Point de rosée élevé à la sortie du déshumidificateur (> +3°C pour les réfrigérateurs)

   1. Le déshumidificateur fonctionne-t-il ?

      • SI NON :
        1. Vérifiez l'alimentation électrique du sèche-linge (tension d'entrée 380 V ±10 % / 230 V ±10 %).
        2. Vérifiez les fusibles et les disjoncteurs.
        3. Vérifiez le panneau de commande pour les alarmes.
        4. CAUSE PROBABLE : Pas d'alimentation ni d'alarme.
        5. ALLEZ À : Section 8 (Procédures générales de récupération de courant).
      • SI OUI : Poursuivre le diagnostic.

   2. Le compresseur frigorifique fonctionne-t-il ?

      • SI NON :
        1. Vérifiez le relais/contacteur du compresseur.
        2. Vérifiez les thermostats et les pressostats (basse/haute pression) : fonctionnent-ils ?
        3. Vérifier la tension d'alimentation du compresseur (mesurer aux bornes).
        4. CAUSE PROBABLE : Problèmes électriques du compresseur, déclenchement des protections (basse/haute pression, surchauffe).
        5. ALLEZ À : Section 6, ligne « Le compresseur frigorifique ne fonctionne pas ».
      • SI OUI : Poursuivre le diagnostic.

   3. Quelles sont les pressions du réfrigérant (aspiration/refoulement) ? (Mesurer avec des manomètres du collecteur de réfrigérant)

      • Valeurs typiques du R134a à température d'évaporation +3°C et température de condensation +40°C :
        • Pression d'aspiration : 2,8 – 3,2 bar (pour température d'évaporation +3°C)
        • Pression de refoulement : 10,0 – 11,5 bar (pour température de condensation +40°C)
      • SI la pression d'aspiration est SIGNIFICATIVEMENT FAIBLE (< 1,5 bar) et/ou la pression de refoulement est FAIBLE (< 8 bar) :
        1. Vérifiez s'il y a du gel/gel sur la conduite d'aspiration (généralement un indicateur de basse pression).
        2. Utilisez un détecteur de fuite de réfrigérant dans tout le circuit.
        3. CAUSE PROBABLE : Charge de réfrigérant insuffisante en raison d'une fuite.
        4. ALLEZ À : Section 7 (Charge de réfrigérant insuffisante).
      • SI la pression de refoulement est BEAUCOUP PLUS ÉLEVÉE (> 12,5 bar) et/ou la pression d'aspiration est PLUS ÉLEVÉE (> 4,0 bar) :
        1. Vérifiez la propreté du condenseur (contamination par la poussière).
        2. Vérifiez le fonctionnement du ventilateur du condenseur (est-il en rotation ou n'est-il pas bloqué).
        3. Mesurez la température de l'air sortant du condenseur (il doit être chaud).
        4. CAUSE PROBABLE : Contamination du condenseur ou dysfonctionnement du ventilateur.
        5. ALLEZ À : Section 7 (Contamination de l'échangeur de chaleur : condenseur).
      • SI les pressions apparaissent dans les limites normales, mais le point de rosée est élevé :

   4. Les condensats s'évacuent-ils efficacement ?

      • Vérifiez visuellement le fonctionnement du robinet de vidange.

        1. Écoutez les sons caractéristiques de réinitialisation.
        2. Vérifiez si le robinet de vidange fuit constamment (fuite d'air).
        3. Récupérez les condensats sur une période de temps (par exemple 10 minutes) - cela correspond-il à la quantité attendue ?
      • SI le robinet de vidange ne se vide pas, se vide constamment ou est bloqué :
        1. CAUSE PROBABLE : Défaillance du robinet de vidange (bloquée, défectueuse).
        2. ALLEZ À : Section 7 (Défaillance du robinet de vidange).
      • SI le robinet de vidange fonctionne correctement : Poursuivez les diagnostics.

   5. Quelles sont les températures à l'entrée et à la sortie de l'échangeur thermique air-réfrigérant ?

      • Mesurez la température de l'air à l'entrée de l'échangeur thermique du sèche-linge.
      • Mesurer la température de l'air à la sortie de l'échangeur thermique du sèche-linge.
      • Mesurez la température de surface de l’échangeur de chaleur avec une caméra thermique.
      • Différence attendue : La température de sortie doit être de 2 à 3 °C supérieure à la température d'évaporation du réfrigérant.
      • SI la différence de température est faible ou si la surface de l'échangeur de chaleur présente une répartition de température non uniforme :
        1. CAUSE PROBABLE : Contamination de l'échangeur de chaleur (du côté air).
        2. ALLEZ À : Section 7 (Encrassement de l'échangeur de chaleur : côté air).
      • SI tous les points précédents sont normaux, mais le point de rosée est élevé :

   6. La charge du déshumidificateur correspond-elle à sa capacité nominale ?

      • Comparez le débit d'air comprimé actuel avec la capacité maximale du déshumidificateur.
      • Vérifiez qu'il n'y a pas de fluctuations de charge significatives (pics périodiques).
      • Comparez l'air d'entrée et la température ambiante avec la fiche technique du déshumidificateur.
      • SI LA CHARGE DÉPASSE LES PARAMÈTRES NOMINAUX OU IL Y A DES FLUCTUATIONS SIGNIFICATIVES :
        1. CAUSE PROBABLE : Inadéquation de la charge (surcharge, mauvaise sélection).
        2. ALLEZ À : Section 7 (Inadéquation des charges).

6. Matrice des dysfonctionnements et des causes

7. Analyse des causes profondes de chaque dysfonctionnement

7.1. Charge de réfrigérant insuffisante

Explication : Une réduction de la quantité de réfrigérant dans le système est généralement causée par des fuites au niveau des connexions, des joints ou des microfissures dans la tuyauterie ou les composants. Le réfrigérant est un fluide de travail qui absorbe la chaleur de l'air dans l'échangeur thermique de l'évaporateur. Si la quantité est insuffisante, sa capacité de refroidissement diminue, ce qui conduit à un refroidissement inefficace de l'air comprimé.

Comment confirmer :

• Mesurez la pression d'aspiration et de refoulement du réfrigérant. En cas de charge insuffisante, les deux pressions seront inférieures à la normale, en particulier la pression d'aspiration (peut descendre jusqu'à des valeurs négatives).
• Vérifiez la présence de givre ou de glace sur la conduite d'aspiration ou sur l'évaporateur.
• Utilisez un détecteur électronique de fuite de fluide frigorigène (sensibilité à partir de 3 g/an) pour localiser l'emplacement de la fuite.

Dommages si rien n'est fait : Point de rosée constamment élevé provoquant de la corrosion et des dommages à l'équipement pneumatique. Une surchauffe et une panne du compresseur frigorifique sont possibles en raison du manque de refroidissement adéquat de son moteur avec le réfrigérant.

7.2. Contamination de l'échangeur de chaleur

Explication : Les échangeurs de chaleur (condenseur et évaporateur) jouent un rôle clé dans le processus de refroidissement. Le condenseur dissipe la chaleur du réfrigérant dans l'environnement et l'évaporateur absorbe la chaleur de l'air comprimé. La contamination des surfaces extérieures des nervures (poussière, huile, saleté) ou des surfaces intérieures (tartre, dépôts) crée une barrière thermique qui empêche un échange thermique efficace. Cela entraîne une augmentation de la pression de condensation et de la température d'évaporation.

Comment confirmer :

• Condenseur (côté air) : Inspection visuelle. Utilisez une caméra thermique : les zones contaminées seront plus froides. Mesurez la différence de température de l'air à l'entrée/sortie du condenseur - en cas de contamination, la différence sera plus petite que la normale.
• Évaporateur (côté air) : Inspection visuelle (parfois possible). Mesurez la température de surface de l'évaporateur avec une caméra thermique - des températures non uniformes peuvent indiquer une contamination interne ou un blocage partiel.

Malheureux si rien n'est fait : Surcharge du compresseur frigorifique, entraînant sa surchauffe et son usure prématurée. Augmentation de la consommation d'électricité. Point de rosée constamment élevé.

7.3. Défaillance du robinet de vidange

Explication : La vanne de vidange est chargée d'évacuer les condensats formés dans le sécheur. Si la vanne est verrouillée en position fermée, le condensat s'accumule dans l'évaporateur, réduisant ainsi la surface de transfert de chaleur efficace et empêchant toute condensation supplémentaire. Si la vanne est bloquée en position ouverte, cela entraîne une perte constante d'air comprimé, réduisant la pression du système et augmentant la charge sur le compresseur d'air.

Comment confirmer :

• Vanne bloquée (fermée) : Aucune évacuation des condensats pendant le cycle de fonctionnement. L'inondation de l'évaporateur est possible.
• Vanne bloquée (ouverte) ou défectueuse (fuite) : Débit d'air constant de l'évacuation, même lorsque les condensats ne sont pas évacués. Mesurez la perte d’air (vous pouvez utiliser un testeur de fuite à ultrasons).
• Test manuel : Si la vanne est équipée d'un bouton d'ouverture manuelle, vérifier qu'elle s'ouvre et évacue les condensats.

Il serait dommage de ne pas résoudre le problème : L'accumulation d'humidité dans le système d'air comprimé. Perte importante d’air comprimé et augmentation des coûts énergétiques pour le compresseur d’air. Une surcharge du déshumidificateur et des dommages ultérieurs sont possibles.

7.4. Incompatibilité de charge

Explication : Le sécheur d'air comprimé est conçu pour une certaine performance maximale (consommation d'air, température de l'air d'entrée, température ambiante). Si l'un de ces paramètres dépasse systématiquement les valeurs de conception, le déshumidificateur ne sera pas en mesure de fournir le point de rosée souhaité. Cela peut être le résultat d'une augmentation des besoins de production sans mise à niveau du séchoir, d'une modification des conditions de fonctionnement ou d'une sélection initiale incorrecte de l'équipement.

Comment confirmer :

• Comparez le débit d'air comprimé moyen et maximal actuel (tel que mesuré par le compteur d'air) avec la capacité nominale du déshumidificateur.
• Mesurez la température de l’air comprimé entrant.
• Mesurez la température ambiante.
• Comparez tous les paramètres mesurés avec les données de passeport du déshumidificateur.

Malheureux si rien n'est résolu : Point de rosée constamment élevé malgré le bon fonctionnement de tous les composants. Augmentation de la consommation d'énergie. Réduction de la durée de vie du déshumidificateur en raison d'un fonctionnement constant dans des conditions de surcharge.

8. Procédures de dépannage étape par étape

8.1. Récupération de charge de réfrigérant

1. SÉCURITÉ : Appliquez les procédures LOTO. Mettez des EPI (lunettes de sécurité, gants, combinaison).
2. Identifiez et réparez les fuites de réfrigérant avec un détecteur électronique. Remplacez les composants ou les joints endommagés.
3. Pompez le réfrigérant résiduel du système dans un cylindre spécial pour la récupération.
4. Aspirez profondément le système jusqu'à une pression ne dépassant pas 0,3 mbar (225 microns Hg) et maintenez-le pendant 30 minutes pour éliminer l'humidité et les gaz non condensables.
5. Chargez le système avec un nouveau réfrigérant (du même type que celui spécifié sur la plaque signalétique du déshumidificateur) jusqu'au poids nominal (par exemple 1,2 kg pour le R134a) ou jusqu'à ce que les pressions nominales du réfrigérant soient atteintes à la température de fonctionnement.
6. Démarrez le sèche-linge, vérifiez les pressions et les températures. Assurez-vous que le point de rosée se soit stabilisé à +3°C ±1°C.

8.2. Nettoyage de l'échangeur de chaleur

1. SÉCURITÉ : Appliquez les procédures LOTO. Mettez un EPI. Assurer une ventilation adéquate.
2. Nettoyage du condenseur (côté air) :
   1. Retirez les couvercles et les panneaux d'accès.
   2. Utilisez de l'air comprimé (pas plus de 3 bars sans huile) ou une brosse douce pour éliminer délicatement la poussière et la saleté des ailettes. Le sens de nettoyage est opposé au sens du flux d’air pendant le fonctionnement.
   3. En cas de forte contamination, utiliser des détergents spéciaux pour nettoyer les échangeurs de chaleur qui ne provoquent pas de corrosion de l'aluminium, conformément aux instructions du fabricant. Rincer abondamment à l'eau claire après utilisation.
3. Nettoyage de l'évaporateur (côté air) et de l'échangeur thermique air-air :
   1. Suivez les instructions du fabricant du déshumidificateur car l'accès à ces échangeurs thermiques peut être restreint.
   2. Habituellement, un lavage avec des moyens spéciaux ou un soufflage d'air prudent est utilisé.
4. Après le nettoyage, remplacez les panneaux, rétablissez le courant et testez le déshumidificateur.

8.3. Réparation/remplacement de robinet de vidange

1. SÉCURITÉ : Appliquez les procédures LOTO. Débranchez le déshumidificateur. Dépressurisez le système d’air comprimé.
2. Si la valve est bloquée, essayez de la nettoyer. Dévissez le corps de la vanne, vérifiez s'il y a de la saleté, de la rouille ou des particules étrangères.
3. Nettoyez tous les composants de la vanne à l'aide d'un solvant ou d'un nettoyant approprié. Vérifiez le joint pour déceler tout dommage.
4. Si la vanne est électrique, vérifiez la résistance de sa bobine solénoïde avec un multimètre (elle doit correspondre aux données du fabricant, généralement 500-1 500 ohms). Vérifiez la tension appliquée à la bobine.
5. Si le nettoyage et les vérifications électriques ne permettent pas de résoudre le problème, remplacez le robinet de vidange par un nouveau répondant aux spécifications (taille, type, tension, matériau).
6. Après le remplacement/l'entretien, rétablissez la pression d'air, l'alimentation électrique et le fonctionnement du clapet anti-retour (réinitialisation régulière, pas de fuite d'air constante).

8.4. Correction de l'inadéquation de charge

1. Évaluation : Déterminez avec précision le débit d'air moyen et maximal actuel, la température de l'air d'entrée et la température ambiante.
2. Analyse : Comparez ces données avec la fiche technique du déshumidificateur. Si les paramètres disponibles dépassent constamment les paramètres nominaux, plusieurs options s'offrent à vous :
1. Réduction de la charge : Revoir le processus d'utilisation de l'air comprimé pour identifier et éliminer les coûts inutiles (tels que les fuites dans le système de distribution).
2. Améliorer les conditions de fonctionnement : Assurer une meilleure ventilation dans la pièce où le déshumidificateur est installé pour réduire la température ambiante. Installez un refroidisseur final après le compresseur si la température de l'air d'admission est excessive.
3. Mise à niveau : Si réduire la charge ou améliorer les conditions n'est pas possible, envisagez de remplacer le déshumidificateur par un modèle plus performant qui répond aux besoins actuels.
3. Après avoir mis en œuvre les modifications, surveillez régulièrement les paramètres de point de rosée et de charge pour confirmer l’efficacité.

9. Précautions

10. Pièces de rechange et composants

Vous trouverez davantage de pièces de rechange et de composants dans notre catalogue électronique : https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Liens

• DSTU EN 1037:2003 (EN 1037:1995, IDT) Sécurité des machines. Prévention des démarrages inattendus.
• DSTU EN ISO 10218-1:2020 (EN ISO 10218-1:2011, IDT ; ISO 10218-1:2011, IDT) Systèmes robotiques pour environnements industriels. Exigences de sécurité.
• ISO 8573-1:2010 Air comprimé. Partie 1 : Contaminants et classes de pureté.
• Manuels d'utilisation et d'entretien des fabricants de déshumidificateurs OEM (par exemple Atlas Copco, Parker, SMC).
• Sections pertinentes des manuels d'entretien UNITEC-D.