Comprendre les débits CFM, les pressions PSI et les classes de pression des compresseurs d'air
Lire la plaque signalétique
La plaque signalétique d'un compresseur d'air comporte plusieurs chiffres, et ceux-ci ne sont pas interchangeables. Les deux qui déterminent si une machine convient à votre application sont le débit volumétrique restitué et la pression de service. Tous les autres chiffres de la plaque viennent en complément.
Définitions indispensables
- Le CFM (pieds cubes par minute) et le m3/min (mètres cubes par minute) mesurent tous deux un débit volumétrique. 1 m3/min équivaut à environ 35,3 cfm.
- Le débit d'air libre (FAD) est le volume d'air réellement restitué à la sortie, mesuré selon l'ISO 1217 à une pression donnée. C'est le seul chiffre comparable d'une machine à l'autre.
- La cylindrée est le volume balayé par l'élément du compresseur. Elle est toujours supérieure au FAD en raison des fuites, de la re-détente et des pertes internes, et ce n'est pas un débit restitué.
- Le PSI (livres par pouce carré) et le bar sont des unités de pression. 1 bar équivaut à 14,5 psi, donc 7 bar correspondent à environ 102 psi et 10 bar à environ 145 psi.
- La pression de service est la pression à laquelle la machine est conçue pour restituer son FAD annoncé en continu.
- La pression maximale ou nominale est la pression la plus élevée à laquelle la machine peut être réglée. C'est une limite, pas un point de fonctionnement.
Pourquoi le cfm diminue lorsque la pression augmente
Un élément à vis tournantes déplace une cylindrée fixe par tour. Lorsque la pression de service augmente, davantage d'air reflue devant les rotors et davantage est perdu par re-détente, de sorte que le débit restitué chute. La même machine peut restituer 5,0 m3/min à 7 bar mais seulement 4,2 m3/min à 10 bar. Un chiffre de cfm seul, sans pression, est donc dépourvu de sens. Demandez toujours le FAD à la pression à laquelle vous travaillerez réellement.
Puissance : plaque moteur ou puissance absorbée par l'ensemble
La puissance sur la plaque du moteur est la puissance utile nominale sur l'arbre du moteur. La puissance absorbée par l'ensemble est ce que l'unité complète consomme aux bornes, y compris le rendement du moteur, le ventilateur, les commandes et les pertes de transmission. La puissance absorbée par l'ensemble est ce que vous payez sur la facture d'électricité, et elle dépasse généralement de 10 à 20 pour cent la puissance sur la plaque du moteur. Comparez la puissance spécifique, en kW par m3/min, pour juger de l'efficacité.
Exemple concret de dimensionnement
Un petit atelier utilise une clé à chocs de 1,0 m3/min, un pistolet de pulvérisation de 0,6 m3/min et une meuleuse de 0,4 m3/min, mais rarement tous en même temps. La demande simultanée totale est d'environ 2,0 m3/min à 7 bar. En ajoutant une marge de 20 à 30 pour cent pour les fuites et les outils futurs, on obtient environ 2,5 m3/min à 7 bar. Spécifiez une machine dont le FAD est d'au moins 2,5 m3/min à 7 bar, et non un chiffre de 3,0 m3/min annoncé à 5 bar.
Erreurs de comparaison courantes
- Comparer des chiffres de cfm annoncés à des pressions différentes. C'est l'erreur la plus fréquente et elle peut faire paraître plus performante une machine plus faible.
- Confondre la cylindrée avec le débit restitué.
- Utiliser la pression maximale comme point de fonctionnement pour annoncer le débit.
- Comparer la puissance sur la plaque du moteur au lieu de la puissance absorbée par l'ensemble.
Envoyez votre liste d'outils et la pression requise aux ingénieurs Kaishan, et nous associerons un compresseur à votre demande réelle.
Frequently Asked Questions
What does CFM mean on an air compressor?
CFM stands for cubic feet per minute and measures the volume of air a compressor delivers. On a data plate it should be stated as free air delivery (FAD) at a specific working pressure, measured to ISO 1217. A cfm figure without a pressure is not comparable. In metric markets the same value is given in m3/min, where 1 m3/min equals about 35.3 cfm.
What is the difference between working pressure and maximum pressure?
Working pressure is the pressure at which the compressor is rated to deliver its quoted free air delivery continuously. Maximum or rated pressure is the highest pressure the machine can be set to, and it is a limit rather than a duty point. Delivered volume falls as pressure rises, so a machine quoted at 7 bar will give less air if you run it at 10 bar.
How do I convert psi to bar?
One bar equals 14.5 psi, so divide psi by 14.5 to get bar, or multiply bar by 14.5 to get psi. Common values: 7 bar is about 102 psi, 8 bar about 116 psi, 10 bar about 145 psi and 12 bar about 174 psi. Most industrial compressed air systems in Europe and Asia are specified in bar, while North American equipment often uses psi.
Why is the cfm lower at higher pressure?
A rotary screw element displaces a fixed swept volume per revolution. As working pressure increases, more air leaks back past the rotors and more is lost to re-expansion, so the delivered volume drops. A machine might deliver 5.0 m3/min at 7 bar but only 4.2 m3/min at 10 bar. This is why you must compare cfm figures at the same pressure.
What size air compressor do I need for a small workshop?
Add the air demand of the tools you expect to run at the same time, then add 20 to 30 percent for leakage and future tools. For example, a 1.0 m3/min impact wrench, 0.6 m3/min spray gun and 0.4 m3/min grinder give about 2.0 m3/min, so specify at least 2.5 m3/min FAD at your working pressure, typically 7 bar.