Classification et subdivision des souffleurs : comparaison des produits
Le terme « soufflante » désigne un ventilateur dont la pression de sortie totale est de 30 à 200 kPa dans les conditions nominales. Selon leur structure et leur principe de fonctionnement, les soufflantes se divisent généralement en deux catégories : les soufflantes volumétriques et les soufflantes à turbine. Les soufflantes volumétriques compriment et transportent le gaz en modifiant son volume ; on les appelle communément soufflantes Roots ou soufflantes à vis. Les soufflantes à turbine compriment et transportent le gaz grâce à la rotation de leurs pales ; on distingue principalement les soufflantes centrifuges et les soufflantes axiales. Actuellement, les soufflantes Roots et les soufflantes centrifuges sont les plus répandues.
Un surpresseur centrifuge se compose généralement d'une roue, d'une volute, d'un moteur, d'un variateur de fréquence, d'un palier, d'un système de commande et d'un carter. La roue, le moteur et le palier constituent ses principaux composants. Comparé au surpresseur Roots, le surpresseur centrifuge offre une plus grande flexibilité en termes de pression de suralimentation et de débit, et se caractérise par un rendement élevé, un faible niveau sonore et un fonctionnement stable. Il est utilisé dans l'industrie chimique et dans de nouveaux domaines de la protection de l'environnement tels que le traitement des eaux usées, la récupération de chaleur fatale, la désulfuration et la dénitrification. Les surpresseurs centrifuges comprennent principalement les surpresseurs mono-étagés traditionnels, les surpresseurs multi-étagés, les surpresseurs à suspension pneumatique et les surpresseurs à suspension magnétique, qui représentent des technologies de pointe dans le secteur.
Les souffleurs centrifuges traditionnels à un ou plusieurs étages ont des structures complexes, des taux de panne élevés, une charge de travail d'entretien importante et des coûts d'entretien élevés, et sont sujets aux fuites d'huile et de graisse lubrifiantes, provoquant une pollution de l'environnement et de l'air comprimé.
La soufflerie centrifuge à sustentation magnétique utilise la technologie des paliers à sustentation magnétique, ce qui élimine le besoin d'un réducteur complexe et de paliers lubrifiés, contrairement aux souffleries traditionnelles. Elle ne nécessite ni lubrification ni entretien mécanique, réduisant ainsi considérablement les coûts de maintenance ultérieurs. Bien que le système de commande des paliers à sustentation magnétique soit plus complexe, ce produit présente une haute technicité et une longue durée de vie.
Les paliers à suspension pneumatique sont des paliers utilisant l'air comme lubrifiant. L'air, en tant que lubrifiant, présente une faible viscosité et des propriétés chimiques plus stables que les liquides sur une large plage de températures. L'utilisation d'un système de remplissage et d'extraction du lubrifiant liquide est simplifiée, la structure du palier est réduite, son coût est diminué et il présente l'avantage de réduire les vibrations et le bruit, tout en préservant la pureté du fluide comprimé. Ce système est largement utilisé dans l'industrie des ventilateurs depuis quelques années. Le ventilateur centrifuge à suspension pneumatique utilise des paliers à air, une technologie d'accouplement direct, des turbines à haut rendement et des moteurs à grande vitesse. Sans frottement supplémentaire, il génère des vibrations quasi inexistantes, ne nécessite pas de fondation spéciale et son installation est simple et flexible.
Politique de l'industrie des souffleurs
Les souffleurs sont des machines à usage général, et le développement de ce secteur est influencé et soutenu par les politiques nationales de fabrication d'équipements. Parallèlement, dans le contexte de la promotion active par le pays d'une production verte, d'économies d'énergie et de réduction des émissions, les souffleurs à haut rendement seront au cœur des développements futurs. Voici les principales politiques sectorielles actuelles :
Aperçu et tendances du développement de l'industrie des souffleurs
(1) Aperçu du développement de l'industrie des souffleurs
La fabrication de souffleurs dans mon pays a débuté dans les années 1950. À cette époque, il s'agissait principalement d'une simple imitation des produits étrangers. Dans les années 1980, les principaux fabricants de souffleurs de mon pays ont commencé à mettre en œuvre une conception conjointe standardisée, sérialisé et généralisée, ce qui a considérablement amélioré le niveau global de conception et de fabrication. Un souffleur centrifuge adapté aux besoins de l'époque a ainsi été développé.
Dans les années 1990, les principaux fabricants chinois de surpresseurs ont continué d'intégrer des technologies de production étrangères de pointe grâce à leur coopération avec des entreprises étrangères. Par le biais de l'assimilation, de l'intégration et de la production pilote, le niveau de recherche et développement et de fabrication des surpresseurs Roots en Chine s'est considérablement amélioré, et les capacités de conception et de fabrication des surpresseurs centrifuges ont également été initialement mises en place. Le niveau technique global de l'industrie des surpresseurs progresse rapidement, les surpresseurs de fabrication nationale répondent désormais aux besoins de la production industrielle du pays et remplacent progressivement les importations.
Après 2000, la production globale de l'industrie chinoise des surpresseurs a connu une croissance soutenue, et des produits tels que les surpresseurs Roots ont commencé à être exportés vers de nombreux pays et régions. En 2018, la production de cette industrie s'élevait à environ 58 000 unités, soit une augmentation de 11,9 % par rapport à l'année précédente. Les surpresseurs Roots représentaient alors 93 % du marché, contre 7 % pour les surpresseurs centrifuges.
Comparativement aux grandes entreprises étrangères, le marché chinois des surpresseurs a démarré relativement tard. La croissance rapide de l'économie nationale entraîne une augmentation de la demande dans ce secteur. Selon les statistiques de Compressor.com, le marché chinois des surpresseurs représentait environ 2,7 milliards de yuans en 2019. À l'avenir, le développement rapide de secteurs d'application en aval, tels que la production d'énergie électrique et le traitement des eaux usées, devrait encore accroître la demande. Le marché des surpresseurs devrait ainsi maintenir un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 5 % à 7 % au cours des trois prochaines années.
(2) Tendances de développement de l'industrie des souffleurs
① Efficacité
Ces dernières années, face à l'essor d'une production nationale haut de gamme, intelligente et respectueuse de l'environnement, certaines entreprises du secteur des souffleurs se sont attaquées aux problématiques d'économie d'énergie et de réduction de la consommation qui freinent le développement de l'industrie. Les grandes entreprises du secteur ont obtenu des résultats probants en matière de recherche et d'innovation de nouvelles technologies industrielles économes en énergie et respectueuses de l'environnement. Cependant, la plupart des PME du secteur restent cantonnées aux produits à faible valeur ajoutée, ce qui constitue un frein au développement de l'industrie des souffleurs. Améliorer l'efficacité et réduire la consommation d'énergie sont des axes de développement incontournables pour ce secteur.
② Miniaturisation à grande vitesse
L'augmentation de la vitesse de rotation permet de miniaturiser efficacement le ventilateur et de réduire son volume et son poids tout en améliorant son rendement. Cependant, cette augmentation de vitesse impose des exigences plus strictes quant aux matériaux de la roue, au système d'étanchéité, au système de roulement et à la stabilité du rotor. Il s'agit d'un problème qui doit être étudié et résolu lors du développement du ventilateur.
③Faible bruit
Le bruit d'un ventilateur est principalement un bruit aérodynamique, et ce problème est particulièrement marqué pour les grands ventilateurs. Leur vitesse est faible, leur fréquence est basse et leur longueur d'onde importante, ce qui rend leur atténuation et leur suppression difficiles. Actuellement, la recherche sur la réduction du bruit des ventilateurs se poursuit activement, notamment par la conception de tuyères de formes variées, l'utilisation de dispositifs de réduction du bruit de reflux et de la résonance.
④ Intelligent
Avec l'expansion continue des équipements industriels nationaux, les exigences en matière de contrôle des processus de production ont évolué, passant d'un contrôle basé sur un seul paramètre de fonctionnement à un contrôle multiparamètres afin de mieux répondre aux besoins de production. Les différents paramètres de fonctionnement du ventilateur peuvent être efficacement contrôlés par automate programmable (PLC), microcontrôleur ou PC. Ces paramètres s'ajustent automatiquement en temps réel en fonction de l'évolution des conditions de fonctionnement, garantissant ainsi le bon déroulement du processus. La surveillance de paramètres tels que la pression, la température et les vibrations assure également le bon fonctionnement du ventilateur.
Date de publication : 24 avril 2023
