La tuyauterie frigorifique

les tuyaux :

• cuivre
• acier
• plastique

le tracé :

le façonnage :

La tuyauterie :

C'est le circuit artériel qui permet le bouclage du cycle frigorifique. Le choix des matériaux et des dimensions ainsi que des accessoires est très important.

Il y a trois conduites principales de section différentes :

Les conduites frigorifiques

Nous considérerons, dans ce chapitre, les principes qui président au tracé du circuit frigorifique dans une installation frigorifique simple, en insistant sur les éléments à prendre en considération pour la détermination de chacune des conduites principales.

Nous commencerons par les impératifs auxquels doivent répondre les circuits frigorifiques; nous énumérerons ensuite les conduites principales du circuit en expliquant leur rôle.

Chacune de ces conduites sera étudiée séparément et les éléments à prendre en considération pour leur détermination analysés. Le calorifugeage et la fixation seront seulement effleurés.

Le tracé du circuit est généralement déterminé par le responsable du projet.

L’installateur et le responsable de l’entretien sont intéressé par le tracé, du point de vue des difficultés et incidents de fonctionnement auxquels il peut donner lieu.

Ce chapitre a pour but de fournir les éléments indispensables au tracé correct d’un circuit frigorifique simple.

Le tracé des circuits comprenant plusieurs composantes semblables en parallèle est traité dans le chapitre X, circuits à composantes multiples.

Nous considérerons uniquement les circuits frigorifiques chargés avec des fluides frigorigènes halogénés tels que R12, R22, R134 etc.. Les conduites sont généralement prévues en tube cuivre, quoique des tubes et raccords à souder en acier soient quelquefois spécifiés, en particulier pour les diamètres supérieurs à 3 pouces.

Les joints sont généralement réalisés par brasage, le métal d’apport étant un alliage à base d’argent (95-5) ou du bronze phosphoreux.

Ce type de joint se trouve spécifié par la réglementation pour les circuits puissants et convient parfaitement pour les circuits de faible puissance.

On utilise également d’autres matériaux pour les applications spéciales, telles que celles prévues pour les très basses températures.

Mais de telles installations, qui réclament des précautions particulières, ne seront pas envisagées dans ce chapitre.

Il y a quatre principales fonctions, que l’on attend d’un circuit frigorifique correct.

- 1 . La première fonction du circuit frigorifique est d’assurer la liaison entre ses diverses composantes.

- 2 . L’écoulement du fluide doit s’effectuer sans que les pertes de charge dues au frottement dans les conduites droites, les coudes et autres accidents du circuit soient exagérées.

- 3 . Une certaine quantité d’huile est entraîné avec les gaz de refoulement de tout compresseur. Le tracé doit permettre le retour de cette huile vers le carter du compresseur.

- 4 . L’arrivée du fluide liquide au compresseur en fonctionnement ou pendant l’arrêt et un retour d’huile massif peuvent constituer des dangers pour le compresseur. Le tracé doit être tel qu’il limite ces risques.

Les principales conduites du circuit frigorifique ont été indiquée sur cette vue.

La conduite de refoulement véhicule des gaz chauds sous haute pression entre le compresseur et le condenseur.

Lorsque le circuit comporte un receiver séparé, une conduite de condensats permet l’écoulement du liquide du condenseur au réservoir.

La conduite de liquide véhicule le fluide entre le réservoir et l’organe de détente.

La conduite d’aspiration véhicule les gaz froids sous basse pression entre l’évaporateur et le compresseur.

Certains principes sont valables pour toutes les conduites.

D’abord la simplicité.

Les complications inutiles augmentent les frais d’acquisition et d’exploitation et entraînent une diminution de la puissance frigorifique fournie.

Les tronçons horizontaux doivent présenter une légère pente dans le sens de l’écoulement.

Ceci facilite le cheminement de l’huile dans la bonne direction, aide à éviter les poches où l’huile peut s’accumuler et évite un écoulement en sens inverse pendant les arrêts de l’installation.

Les principes suivants s’appliquent également à tous les circuits :

- Eviter les poches d’huile inutiles. Un tracé incorrect ou tortueux peut présenter des poches dans lesquelles l’huile risque de s’accumuler.

- Prévoir l’absorption des dilatations ou vibrations. Les différences de températures entraînent des variations de la longueur des tubes. Un compresseur vibre et sa fixation est prévue pour lui permettre un certain déplacement. Les conduites doivent présenter une certaine souplesse. Prévoir des changements de direction ou des lyres de façon à permettre les mouvements du compresseur. Ces lyres ou changements de direction ne seront plus représentés dans les vues qui vont suivre, de façon à les rendre plus claires. Mais elles doivent être prévues dans le tracé réel.

Considérons d’abord la conduite d’aspiration. C’est sans doute la plus importante du point de vue du tracé. Ce tracé peut être considéré sous trois aspects différents.

1 - La perte de charge à pleine charge doit rester dans des limites acceptables.

2 - Le retour d’huile doit être assuré à charge minimale.

3 - Le fluide liquide ne doit pas pouvoir s’écouler vers le compresseur, ni en fonctionnement, ni pendant les arrêts. L’huile ne doit pas retourner par à-coups au compresseur pendant le fonctionnement.

La perte de charge dans la conduite d’aspiration provoque une diminution de la puissance frigorifique fournie, puisqu’elle oblige le compresseur à travailler à une pression d’aspiration plus basse.

La table ci-contre a été établie pour du R12 et une température d’évaporation de 5°C.

La première ligne correspond au cas hypothétique où la perte de charge dans la conduite d’aspiration est nulle.

La puissance frigorifique totale et la puissance absorbée par le compresseur par frigorie fournie sont prises égales à 100%.

D’après la deuxième ligne, pour une perte de charge correspondant à 1°C dans la conduite d’aspiration, la puissance totale tombe à 96,5% et la puissance absorbée est de 103%.

Cette perte de charge de 1°C, mesurée sur la température de saturation, correspond à une chute de pression d’environ 0,1 kg/cm².

L’influence d’une perte de charge correspondant à 2°C est indiquée par la troisième ligne.

En pratique les conduites d’aspiration sont généralement déterminées pour une perte de charge correspondant à 1°C sur la température de saturation.

Dans les colonnes montantes d’aspiration l’huile doit être entraînée par les gaz, ce qui implique que la vitesse de ceux-ci doit être suffisante.

La vitesse minimale admissible varie avec la densité des gaz et le diamètre intérieur du tube.

Des tables permettent de déterminer le diamètre de la colonne montante d’aspiration, pour lequel la remontée de l’huile est assurée, avec une perte de charge acceptable.

Le siphon à la partie inférieure de la colonne montante permet l’écoulement du fluide éventuel, sans que le bulbe du détendeur soit influencé par sa température au lieu de l’être par la surchauffe.

Lorsque la puissance de l’installation est variable, parce que le compresseur comporte un dispositif de réduction de puissance, ou pour toute autre raison, et lorsque la colonne montante est courte on donne à cette dernière un diamètre inférieur à celui du reste de la conduite.

Ceci permet d’assurer le retour de l’huile à faible charge.

Ce tube de faible diamètre entraîne une augmentation de la perte de charge, mais qui reste acceptable si la colonne montante est suffisamment courte.

Si c’est nécessaire, cette augmentation peut d’ailleurs être compensée, de façon à ce que la perte de charge globale ne soit pas supérieure à 1°C, en surdimensionnant légèrement le reste de la conduite d’aspiration.

Lorsque la plage de réduction de puissance est importante, il peut être impossible d’avoir un diamètre de colonne montante tel que le retour de l’huile soit assuré à charge minimale, avec cependant une perte de charge acceptable à pleine puissance.

On utilise alors une double colonne montante telle que représentée ci-contre.

- Le petit tube " a " à gauche est dimensionné pour permettre l’entraînement de l’huile à charge minimale.

- Le deuxième tube " b ", dont le diamètre est généralement plus grand, sans que se soit toujours le cas, est dimensionné de façon à ce que la perte de charge dans les deux tubes en parallèle soit correcte à pleine charge.

La liaison entre les deux tubes est assurée à la partie inférieure par un siphon. A charge partielle, le siphon se remplit peu à peu d’huile, jusqu’à former un joint hydraulique pour le tube " b ".

Seul le tube " a " reste alors en service, la vitesse des gaz dans ce tube étant alors suffisante pour assurer l’entraînement de l’huile jusque dans le collecteur horizontal.

Les dimensions du siphon doivent être aussi faibles que possible, de façon à ce que la quantité d’huile qui s’y accumule soit peu importante.

Chacun des tubes forme une lyre à la partie supérieure, avant son raccordement sur le collecteur horizontal.

Ceci est destiné à empêcher à charge partielle l’écoulement de l’huile par gravité, dans une colonne isolée.

Lorsque le compresseur est au même niveau que l’évaporateur ou au-dessous de celui-ci, comme représenté sur cette vue, on doit prévoir une colonne montante d’aspiration dont le point haut soit au moins aussi élevé que celui de la batterie.

Ceci a pour but d’empêcher un écoulement de liquide, de l’évaporateur vers le compresseur, pendant les arrêts.

On peut éviter la lyre à la sortie de l’évaporateur et simplifier ainsi le tracé, en utilisant le système de régulation dit " pump down control " ou arrêt par tirage au vide.

Ce système impose de prévoir une vanne solénoïde sur la conduite liquide en amont du détendeur.

La marche du compresseur est alors asservie à un pressostat B.P..

Ceci empêche, entre autres, l’accumulation de fluide liquide dans le carter pendant les arrêts.

La conduite d’aspiration peut dans ce cas descendre directement vers le compresseur.

S’il est important d’empêcher l’écoulement de liquide vers le compresseur pendant les arrêts, il ne l’est pas moins d’éviter toutes les poches de la conduite d’aspiration, à proximité du compresseur.

Toute l’huile qui s’accumulerait en effet dans ces poches, retournerait d’un seul coup vers le compresseur au prochain démarrage, ce qui pourrait être la cause d’avaries graves.

Le tronçon de la conduite d’aspiration à proximité du compresseur doit permettre un libre écoulement vers celui-ci.

Des considérations similaires à celles qui ont été exposées pour la conduite d’aspiration, s’appliquent au tracé de la conduite de refoulement, soit :

- 1 . La perte de charge à pleine charge doit rester raisonnable.

- 2 . Le retour d’huile doit être assuré à charge partielle.

- 3 . L’huile et le fluide liquide ne doivent pas pouvoir s’écouler vers les culasses à l’arrêt.

La perte de charge dans la conduite de refoulement entraîne une diminution de la puissance frigorifique fournie, puisqu’elle oblige le compresseur à travailler sous une pression de refoulement supérieure à la pression de condensation.

Pourtant cette perte de puissance est moins marquée que dans le cas de la conduite d’aspiration.

La table ci-dessus a été établie dans le cas du R12 pour une température de condensation de 43°C.

La ligne supérieure correspond à des conditions de fonctionnement hypothétiques pour lesquelles la perte de charge au refoulement serait nulle, la puissance totale de l’installation et la puissance absorbée par frigorie produite seraient alors de 100%.

D’après la deuxième ligne, on voit qu’avec une perte de charge correspondant à 1°C dans la conduite de refoulement, la puissance totale est de 98,5% et la puissance absorbée par frigorie de 103%.

La chute de pression correspondant à 1°C sur la température de saturation est d’environ 0,3 kg/cm².

L’influence d’une perte de charge correspondant à 2°C est indiquée par la troisième ligne.

En pratique, la conduite de refoulement est dimensionnée pour une perte de charge équivalente à 1°C sur la température de saturation.

La figure de gauche représente une conduite de refoulement dans sa forme la plus simple.

Elle doit présenter une pente du compresseur vers le condenseur.

La vitesse minimale des gaz ne constitue pas un problème, puisque l’huile peut s’écouler vers le condenseur par gravité.

La conduite est dimensionnée pour une perte de charge raisonnable à la puissance maximale.

La figure de droite représente une conduite de refoulement comportant une colonne montante.

Comme dans le cas de la conduite d’aspiration, l’huile remonte par entraînement des gaz.

Pourtant la vitesse minimale admissible est plus faible du fait de la température et de la pression plus élevées des gaz.

Lorsque la longueur de la colonne montante est faible, on la sous-dimensionne généralement de façon à permettre l’entraînement de l’huile aux faibles charges.

Lorsque la puissance est susceptible de varier sur une plage étendue, le diamètre qui permettrait l’entraînement de l’huile à faible puissance risque de provoquer une perte de charge excessive à pleine puissance. On prévoit alors une double colonne, le tracé et la détermination des dimensions étant les mêmes que dans le cas de l’aspiration.

La conduite de refoulement étant reliée au compresseur, on doit prendre des dispositions pour empêcher l’huile ou le fluide liquide de s’écouler vers les culasses pendant les arrêts.

Une lyre vers le plancher, entre le compresseur et la colonne montante, présente en général un volume suffisant pour recevoir l’huile et le fluide condensé qui s’écoule de la colonne.

Si l’implantation du compresseur est telle que sa température peut devenir inférieure à celle du condenseur ou du réservoir, on doit prévoir un clapet de retenue immédiatement en amont du condenseur.

Ce clapet a pour but d’isoler à l’arrêt le condenseur par rapport au compresseur.

Quand on utilise un séparateur d’huile, celui-ci doit être placé dans la conduite de refoulement, en amont de la lyre comme représenté sur cette vue.

La lyre retient le fluide qui se condense dans la colonne montante et l’empêche ainsi de s’accumuler dans le séparateur.

Comme le retour du séparateur se fait directement au carter, son implantation doit être telle qu’elle empêche une accumulation du liquide. Dans le même but, il peut être nécessaire de calorifuger le séparateur.

Le silencieux doit être inséré de préférence dans la branche descendante de la lyre de refoulement.

C’est en effet l’implantation qui donne lieu au minimum de problèmes, en ce qui concerne les risques d’accumulation d’huile ou de condensation de fluide.

Il est ainsi bien placé pour remplir son rôle et ne gêne pas pour les opérations d’entretien.

Le silencieux peut également être inséré dans un tronçon horizontal de la conduite de refoulement.

Dans ce cas il est important, pour éviter une accumulation d’huile, que la sortie se trouve à la partie inférieure.

Le silencieux doit être placé aussi près que possible du compresseur.

La liaison entre le condenseur et le réservoir de liquide doit permettre à la fois le libre écoulement du liquide et le retour des gaz pouvant se former dans le réservoir.

Sur cette figure la distance entre le condenseur et le réservoir est faible et les deux fonctions précédentes sont remplies par une conduite unique.

Cette conduite doit être largement dimensionnée, de façon à ce que le retour des gaz formés dans le réservoir ne freine pas l’écoulement du liquide.

Lorsque la distance mesurée dans le plan horizontal entre le condenseur et le réservoir est supérieure à 2 mètres, on doit prévoir une conduite particulière d’équilibrage.

Cette vue représente une disposition classique dans laquelle la conduite d’équilibrage est reliée à la partie supérieure du collecteur de sortie de liquide sur le condenseur.

La dénivellation entre la sortie du condenseur et le réservoir doit être suffisante pour compenser les pertes de charge au débit maximum.

La conduite de liquide est celle qui exige le moins de précautions. L’huile de graissage est miscible, en toutes proportions avec la plupart des fluides frigorigènes d’utilisation courante, lorsqu’ils sont en phase liquide. Il n’y a donc pas de vitesses minimales à respecter pour assurer le retour de l’huile. La formation de poches d’huile n’est pas non plus à craindre.

Pour assurer un fonctionnement correct du détendeur, le liquide doit lui arriver sous pression suffisante et légèrement sous-refroidi. Nous sommes donc intéressés par la perte de charge dans la conduite de liquide pour deux raisons :

1 - Une perte de charge excessive peut entraîner, par elle-même, une diminution du débit du détendeur.

2 - Une perte de charge excessive par rapport au sous-refroidissement disponible provoque une vaporisation partielle de liquide avant le détendeur.

La chute de pression dans la conduite de liquide provient :

1 - Des frottements dans la conduite

2 - De la colonne de liquide dans les tronçons verticaux montants

3 - Des accessoires

Le diamètre de la conduite est généralement choisi pour une perte de 0,5 à 1°C sur la température de saturation.

La hauteur des colonnes montantes est dictée par les conditions locales. La chute de pression due à une telle colonne peut constituer un des facteurs importants dans la détermination de la conduite.

La pression exercée par une colonne de un mètre de R12 liquide est d’environ 0,125 kg/cm².

Si la dénivellation initiale entre l’entrée du détendeur et le niveau dans le réservoir est de 6 mètres, la pression à l’arrêt en amont du détendeur sera réduite de 0,125 x 6 = 0,75 kg/cm² par rapport à la pression dans le réservoir.

Les accessoires tels que vannes, voyants, déshydrateur occasionnent eux aussi des pertes de charge qui peuvent être très importantes.

Les filtres déshydrateur du fait même de leur fonction, voient leur perte de charge augmenter au fur et à mesure qu’ils se chargent en impuretés. Si la perte de charge totale dépasse 0,3 kg/cm², on doit envisager l’adoption d’un diamètre de tube plus fort.

Nous savons, d’après les chapitres précédents, que si un liquide est soumis à une pression inférieure à sa tension maximum de vapeur à la température considérée, il entre en ébullition, c’est-à-dire qu’il se vaporise.

Lorsque ceci se produit dans une conduite de liquide, le fonctionnement du détendeur devient bruyant, l’orifice calibré est le siège d’érosions et la puissance frigorifique fournie diminue.

Plusieurs moyens peuvent être employés pour limiter la vaporisation partielle.

Le diamètre de la conduite peut être choisi pour une perte de charge raisonnable de 0,5 à 1°C.

La production de faibles quantités de vapeur peut être compensée en surdimensionnant le détendeur. Pourtant, comme un détendeur surdimensionné a tendance à pomper, ce n’est pas la meilleure solution.

La méthode couramment employée, pour éviter la vaporisation partielle, consiste à sous-refroidir le liquide. Le sous-refroidissement à la sortie de la plupart des condenseurs est de l’ordre de 2,5°C.

Le sous refroidissement est souvent obtenu par un échangeur liquide-vapeur. Ces appareils, décrits dans un chapitre précédent, présentent un certain nombre de propriétés intéressantes. Leur capacité de sous-refroidissement est seulement limitée par la quantité de chaleur qu’il est possible de fournir aux gaz d’aspiration sans que la surchauffe devienne exagérée.

On utilise parfois des serpentins, soit séparés soit intégrés dans le condenseur pour obtenir le sous-refroidissement.

La perte de charge de certains accessoires tels que les filtres-déshydrateurs peut être très importante. Elle augmente encore s’ils sont traversés par un mélange de liquide et de vapeur.

Avant de définir l’importance du sous-refroidissement nécessaire, nous devons connaître la perte de charge totale dans la conduite.

Dans l’exemple représenté la dénivellation entre le détendeur et le niveau dans le réservoir est de 6 m, le circuit est chargé en R12, et la température de condensation est de 46°C.

Admettons que la perte de charge soit de 210 g/cm² (correspondant à 0,8°C environ) dans la conduite proprement dite et de 280 g/cm² dans les accessoires.

Le poids spécifique du R12 liquide à 46°C est de 1,23 g/cm3, la colonne de 6 m exerce donc une pression de :

1,23 g/cm3 x 600 cm = 738 g/cm²

La perte de charge totale est donc de :

210 + 280 + 738 = 1228 g/cm².

Connaissant la perte de charge totale, nous pouvons déterminer le sous-refroidissement nécessaire.

La pression de condensation, égale à la tension maximum du R12 à 46°C, est de 11,283 kg/cm² absolu.

La pression disponible à l’entrée du détendeur est alors de :

11,283 - 1,228 = 10,055 kg/cm²

A cette pression correspond une température de saturation d’environ 41°C. Le sous-refroidissement nécessaire s’élève donc à :

46 - 41 = 5°C.

On ne calorifuge généralement pas la conduite liquide, sauf si elle passe dans des ambiances dont la température est supérieure à celle du fluide véhiculé. C’est le cas par exemple, si elle est soumise au rayonnement solaire sur des distances importantes ou si elle passe dans des locaux à haute température, tel que chaufferies. Cela peut également être le cas pour le tronçon situé en aval d’un échangeur liquide-vapeur.

La conduite d’aspiration doit être calorifugée si les condensats risquent d’être gênantes. Il est parfois intéressant que les vapeurs qu’elle véhicule empruntent de la chaleur à l’extérieur, de façon à assurer l’évaporation de toute trace de fluide liquide. on doit pourtant éviter que la quantité de chaleur absorbée ne soit trop importante.

Le calorifuge doit comporte un enduit étanche à la vapeur d’eau et doit de plus être protégé contre les intempéries lorsque la conduite passe à l’extérieur.

Cette vue représente un support de tube constitué par un manchon isolant et un collier.

Le manchon est destiné à absorber les vibrations et empêcher ainsi leur transmission au bâtiment.

Cette vue montre la disposition normale des différents accessoires de la conduite de liquide.

Le filtre déshydrateur est situé à proximité du détendeur, de façon à le protéger des particules étrangères.

Le voyant est inséré entre le filtre-déshydrateur et le détendeur.

Il permet ainsi de détecter la présence de vapeurs en amont du détendeur; il donne aussi une indication sur le colmatage du filtre-déshydrateur.

On place souvent un autre voyant à la sortie du réservoir. La présence de vapeurs en ce point indique que la charge est insuffisante pour assurer le maintien d’un joint hydraulique à la sortie du réservoir.

On peut placer un voyant en un point quelconque de la conduite de liquide, où l’on désire vérifier l’état du fluide.

En résumé, les trois facteurs les plus importants à prendre en considération pour le tracé et le dimensionnement des conduites frigorifiques sont : la perte de charge, le retour de l’huile et la protection du compresseur.

Plusieurs méthodes sont utilisées pour tenir compte de ces facteurs.

La conduite d’aspiration comporte à la sortie de l’évaporateur un siphon(1) destiné à recueillir le fluide liquide et l’empêcher d’influencer le bulbe du détendeur.

La lyre (2) empêche le fluide liquide de s’écouler vers le compresseur pendant les arrêts.

La conduite ne doit pas présenter de siphon ou de poche à proximité du compresseur, de façon à éviter les retours d’huile massifs au carter.

La perte de charge et le retour d’huile se trouvent contrôlés par le choix correct du tracé et du diamètre de la conduite.

Le silencieux (3) est monté à proximité du compresseur, dans la branche descendante de la lyre de refoulement (4) ce qui empêche l’écoulement de l’huile et des vapeurs condensés à l’arrêt, vers les culasses.

La double colonne montante de refoulement (5) est dimensionnée pour assurer le retour d’huile à charge minimale d’une part, provoquer une perte de charge acceptable à pleine charge d’autre part.

Le clapet de retenue (6) empêche, à l’arrêt, l’écoulement des vapeurs du condenseur vers le compresseur.

La conduite de condensats (7) est largement dimensionnée pour permettre l’écoulement en sens inverse du liquide provenant du condenseur et des vapeurs provenant du réservoir.

La conduite de liquide comporte deux voyants.

Le premier (8) est situé à la sortie du réservoir.

Le deuxième (10) est situé immédiatement en aval du filtre-deshydrateur (9) et donc en amont du détendeur (11).

Le liquide est en général sous-refroidi pour empêcher une vaporisation partielle dans la conduite de liquide.

Le retour de l’huile ne constitue pas un problème avec la conduite de liquide.

La perte de charge est maintenue à une valeur acceptable en adoptant un diamètre suffisant du tube formant cette conduite.

VII - 1 - Impératifs, matériaux, perte de charge, retour d'huile, retour de liquide :

Les trois facteurs les plus importants à prendre en considération pour le tracé et le dimensionnement des conduites frigorifiques sont:

- la perte de charge

- le retour de l'huile

- la protection du compresseur

Plusieurs méthodes sont utilisées pour tenir compte de ces facteurs.

VII - 2 - Désignation et rôle des conduites :

Il y a trois conduites principales dans un circuit frigorifique :

- La conduite d'aspiration qui conduit le réfrigérant de l'évaporateur vers le compresseur par l'intermédiaire de la vanne d'aspiration fixée sur le compresseur.

- La conduite de refoulement qui par l'intermédiaire de la vanne de refoulement du compresseur véhicule le réfrigérant du compresseur vers le condenseur.

- La conduite de liquide qui venant du condenseur par l'intermédiaire, généralement d'une vanne de liquide, conduit le réfrigérant liquide du condenseur au détendeur.

Le détendeur alimentant lui même directement l'évaporateur par l'intermédiaire de brins capillaires.

VII - 3 - Les électrovannes :

Une électrovanne est généralement placée sur la conduite de liquide en amont du détendeur . Elle permet de faire un arrêt par tirage au vide, ou "Pump down", ce qui permet de s'assurer que l'évaporateur est vide avant un redémarrage, et ainsi d'éviter les coups de liquide.

VII - 4 - Tracé et dimensions :

Il est impératif de respecter les règles de tracé et de dimensions de tuyauteries. Des abaques ou des logiciels informatiques servent à dimensionner ces conduites.

La conduite d'aspiration ne doit pas présenter de siphon ou de poche à proximité du compresseur, de façon à éviter les retours d'huile massifs au carter. La perte de charge et le retour d'huile se trouvent aussi contrôlés par le choix correct du tracé et du diamètre de la conduite.

La double colonne montante de refoulement est dimensionnée pour assurer d'une part, le retour d'huile à charge minimale , et d'autre part provoquer une perte de charge acceptable à pleine charge. Un clapet de retenue empêche, à l'arrêt, l'écoulement des vapeurs du condenseur vers le compresseur.

La conduite de liquide est largement dimensionnée pour permettre l'écoulement en sens inverse du liquide provenant du condenseur et des vapeurs provenant du réservoir de liquide.

La conduite de liquide comporte deux voyants. Le premier est situé à la sortie du réservoir. Le deuxième est situé immédiatement en aval du filtre-déshydrateur et donc en amont de détendeur. Le liquide est en général sous-refroidi pour empêcher une vaporisation partielle dans la conduite de liquide. Le retour de l'huile ne constitue pas un problème avec la conduite de liquide. La perte de charge est maintenue à une valeur acceptable en adoptant un diamètre suffisant du tube formant cette conduite.

VII - 5 - Les pièges à huile :

Quand on utilise un séparateur d'huile, celui-ci doit être placé dans la conduite de refoulement, en amont de la lyre. La lyre retient le fluide qui se condense dans la colonne montante et l'empêche ainsi de s'accumuler dans le séparateur. Comme le retour du séparateur se fait directement au carter, son implantation doit être telle qu'elle empêche une accumulation du liquide. Dans le même but, il peut être nécessaire de calorifuger le séparateur.

VII - 6 - Calorifuge et supports :

On ne calorifuge généralement pas la conduite de liquide, sauf si elle passe dans des ambiances dont la température est supérieure à celle du fluide véhiculé. C'est le cas par exemple, si elle est soumise au rayonnement solaire sur des distances importantes ou si elle passe dans des locaux à haute température, tels que chaufferies. Cela peut également être le cas pour le tronçon situé en aval d'un échangeur liquide-vapeur.

La conduite d'aspiration doit être calorifugée si les condensations risquent d'être gênantes. Il est parfois intéressant que les vapeurs qu'elle véhicule empruntent de la chaleur à l'extérieur, de façon à assurer l'évaporation de toute trace de fluide liquide. On doit pourtant éviter que la quantité de chaleur absorbée ne soit trop importante. Le calorifuge doit comporter un enduit étanche à la vapeur d'eau et doit de plus être protégé contre les intempéries lorsque la conduite passe à l'extérieur.

La fixation des tubes isolés doit se faire par l'intermédiaire d'un manchon isolant et d'un collier. Le manchon qui enserre l'isolant est destiné à éviter les ponts thermiques et absorber les vibration.

 XVII - Les teintes normalisées des tuyauteries

La norme NF X 08.100 de Février 1986 précise les teintes conventionnelles utilisées pour les représentations des tuyauteries sur plans et dessins.

- Couleur de fond : chaque famille de fluide

- Couleur d'identification : certains fluides particuliers

- Couleur d'état : état dans lequel se trouve le fluide

- Plus le sens du fluide

La teinte conventionnelle d'une tuyauterie transportant un fluide déterminé comporte essentiellement une teinte fondamentale accompagnée ou non d'anneaux colorés caractérisant la nature du fluide et éventuellement d'anneaux supplémentaires représentant la qualité ou l'état de ce fluide.

Le marquage de la teinte conventionnelle s'effectue sur les tuyauteries, de loin en loin ainsi qu'en tous points où une différenciation s'impose. Ce marquage est effectué sur la peinture normale de protection conformément aux dispositions de la figure ci dessous

Les couleurs de fond

Les couleurs d'état

L'état du fluide est indiqué sur la couleur de fond par la présence d'anneaux ou de bandes rectangulaires a la teinte correspondantes.

En outre, il est parfois précisé le sens de circulation du fluide par la présence de flèches.

Lorsque les tuyauteries de fluides sont disposées en nappes horizontales, il est d'usage de respecter l'ordre suivant:

De haut en bas, (ou de droite à gauche ):