Details

1. Introduction
L'installation manuelle de production d'azote est un système autonome conçu pour produire de l'azote haute pureté pour le remplissage de bouteilles, les processus industriels et les applications en laboratoire. Combinant un compresseur d'air entraîné par moteur diesel, une unité de séchage d'air, un module à Adsorption par Variation de Pression (PSA) et un amplificateur hydraulique, cette installation offre une production fiable d'azote sur site jusqu'à 200 bar. Sa conception modulaire garantit portabilité et facilité d'utilisation dans des environnements dépourvus d'infrastructure électrique stable.

2. Caractéristiques clés

 • Moteur diesel et compresseur d'air intégrés :
   - Moteur diesel (Graeves Cotton G-1510, 9 CV @ 3000 tr/min) entraînant directement un compresseur d'air 2 étages de 8,8 CFM, fournissant de l'air comprimé propre à 12 kg/cm² (environ 7 bar).
   - Conception monocylindre refroidie par air assurant un fonctionnement efficace jusqu'à 50 °C ambiant.

 • Séchage et filtration de l'air haute efficacité :
   - Filtre à charbon actif (15 kg) et préfiltre en céramique (1 μm) éliminent huile, humidité et particules avant l'entrée dans le module PSA.
   - Sécheur régénératif sans chaleur (conformité IS 2825) maintenant le point de rosée en dessous de –60°C pour protéger les lits de tamis moléculaires.

 • Module de production d'azote PSA :
   - Unité PSA à double tour (150 mm × 1000 mm, 16 L chacun) équipée de tamis moléculaires au carbone (CMS) produisant de l'azote jusqu'à 99,9 % de pureté.
   - Débit ajustable de 0,5–5 Nm³/h (rotamètre calibré pour cette plage ; fonctionnement typique à 2 Nm³/h).
   - Réservoir tampon (600 mm × 1250 mm, 60 L) pour stabiliser la sortie d'azote.

 • Ensemble amplificateur hydraulique :
   - Amplificateur hydraulique monostade simple effet, augmentant la pression de l'azote du module PSA (~5,8 kg/cm²) jusqu'à 200 bar pour le remplissage direct des bouteilles haute pression.
   - Piston en bronze (Ø 70 mm) dans un cylindre rectifié italien garantissant une fuite minimale et une performance constante.
   - Clapets anti-retour à l'entrée et à la sortie protégeant les lits PSA et assurant la sécurité.

 • Groupe hydraulique robuste :
   - Pompe engrenage Dowty (40 L/min, 132 bar max) entraînée par moteur électrique 3 CV (220 VAC) fournissant l'énergie hydraulique pour l'amplificateur.
   - Filtre EPE 10 μm et crépine 100 μm pour protéger les composants hydrauliques.
   - Réservoir en acier doux (250 L) avec vanne électrohydraulique Rexroth 4/2 intégrée pour contrôler le débit.

 • Instrumentation et contrôles complets :
   - Six manomètres SS 304 (0–10 kg/cm², cadran 4″) et deux interrupteurs de pression type Bourdon pour surveiller l'air et l'azote.
   - Neuf électrovannes (12 V DC, ports 1/4″) automatisant la régénération du sécheur, le basculement PSA et les cycles de purge.
   - PLC Siemens (12 DI / 8 DO) contrôlant la séquence de démarrage, arrêt et changement.

 • Conception portable et prête pour le terrain :
   - Skid autonome avec emplacements pour chariot élévateur et points de levage pour un transport facile.
   - Arrangement modulaire du moteur, compresseur, refroidisseur, tours PSA, réservoir tampon et amplificateur pour un entretien simple.
   - Réservoir de carburant (5,5 L) et carter d'huile (1,75 L) intégrés pour un encombrement réduit.

3. Principe de fonctionnement

3.1. Compression et prétraitement de l'air :
   - Le moteur diesel (G-1510) démarre par corde (ou optionnel 12 V électrique). Il entraîne le compresseur d'air deux étages, comprimant l'air ambiant à environ 7 bar.
   - L'air comprimé passe dans le préfiltre céramique pour éliminer les particules >1 μm, puis dans le filtre à charbon actif (12 L) pour éliminer vapeur d'huile et hydrocarbures.

3.2. Séchage et stockage :
   - L'air filtré est dirigé vers le sécheur régénératif sans chaleur. Deux tours alternées remplies de tamis moléculaires ZMS adsorbent l'humidité, maintenant le point de rosée ≤ –60 °C.
   - L'air sec est collecté dans le réservoir d'air sec (250 mm × 1200 mm, 60 L) à 7 bar jusqu'à activation du module PSA.

3.3. Production d'azote par PSA :
   - À pression d'air requise (7 ± 0,5 kg/cm²), le PLC active les électrovannes pour diriger l'air vers l'une des tours CMS. L'oxygène et les gaz traces sont adsorbés, permettant à l'azote haute pureté de sortir par le bas.
   - L'autre tour est régénérée (dépressurisation et ventilation ambiante) pour préparer le cycle suivant.
   - L'azote passe par un contrôle qualité final (rotamètre 0,5–5 Nm³/h, réglé à 2 Nm³/h). Après 10 min de purge, l'azote pur est disponible à ~5,8 bar.

3.4. Amplification hydraulique et remplissage de bouteilles :
   - Une fois la pression du réservoir tampon stabilisée (~5,8 kg/cm²), l'ouverture manuelle de la vanne alimente l'amplificateur hydraulique. Le piston hydraulique, entraîné par le groupe hydraulique, comprime l'azote jusqu'à 200 bar.
   - Les clapets anti-retour à l'entrée et à la sortie protègent le module PSA et assurent un débit unidirectionnel.
   - L'azote haute pression est acheminé via des soupapes de sécurité pour remplir directement les bouteilles par la vanne inférieure.

4. Détails des composants

4.1 Moteur Diesel (Graeves Cotton G-1510)
 • Type : Vertical, monocylindre, refroidi par air, démarrage à froid, 4 temps
 • Puissance : 9 CV @ 3000 tr/min ; silencieux type réflexion ; régulateur centrifuge
 • Cylindrée : 510 cm³ (Alésage 85 mm × Course 90 mm)
 • Réservoir carburant : 5,5 L
 • Lubrification : Huile 15W-40 API CH-4
 • Démarrage : Par corde (standard), option 12 V électrique
 • Poids à sec : 62 kg
 • Maintenance : 1er changement d'huile après 1000 km, ensuite selon planning ; vérification quotidienne du niveau d'huile ; contrôle mensuel des filtres

4.2 Compresseur d'air
 • Débit : 8,8 CFM @ 12 kg/cm² (7 bar)
 • Réservoir : 160 L intégré, conforme ASME, soupape de sécurité
 • Construction : Cylindres en fonte à ailettes, tubes de refroidissement aluminium, vilebrequin acier forgé, entraînement par courroie
 • Refroidissement : Ventilateur aérodynamique jusqu'à 50 °C
 • Sécurité : Décompression après chaque étage ; protection courroie conforme normes Euro
 • Filtration : Filtre à bain d'huile, clapets acier inox, voyant huile

4.3 Séchage et filtration
 • Filtre céramique : 1 μm ; IS 2825 ; Pression max 8 kg/cm² ; 1 bougie 100 × 600 mm
 • Filtre à charbon : 12 L ; élimine vapeurs d'huile et hydrocarbures
 • Sécheur sans chaleur : 2 tours 100 × 1000 mm, 8 L ; ZMS CECA ; pression conception 8 kg/cm²

4.4 Générateur PSA
 • Tours PSA : 2 × 150 × 1000 mm, CMS CECA 1,6 mm, 18 kg total ; Pression 7 kg/cm² ; code conception 8 kg/cm²
 • Réservoir tampon N2 : 600 × 1250 mm, 60 L ; buffer pour stabiliser le flux avant l'amplification

4.5 Système d'amplification hydraulique
 • Amplificateur : simple effet, cylindre unique ; tube rectifié italien ; piston bronze Ø 70 mm ; pression max 200 bar ; clapets SSCH
 • Groupe hydraulique : pompe Dowty 40 L/min, 132 bar max ; moteur 3 CV, 220 VAC ; réservoir 250 L ; filtre EPE 10 μm, crépine 100 μm ; vanne Rexroth 4/2, 12 V DC

4.6 Instrumentation et contrôle
 • Manomètres : 6 × SS 304, 4″, 0–10 kg/cm²
 • Interrupteurs de pression : 2 × Bourdon, 0–10 kg/cm²
 • Électrovannes : 9 (5 NC, 4 NO), 12 V DC, ports 1/4″
 • Rotamètre : 1/2″, 0,5–5 Nm³/h, calibré à 5,5 kg/cm²
 • PLC : Siemens 12 DI / 8 DO, 12 V DC

5. Spécifications techniques

  

    

      
Composant du système
      
Spécification
    
  
  

    

      
Débit du compresseur d'air
      
8,8 CFM @ 12 kg/cm² (7 bar)
    
    

      
Capacité du réservoir d'air
      
160 L (conforme ASME et Euro)
    
    

      
Moteur diesel
      
Graeves Cotton G-1510, 9 CV @ 3000 tr/min, démarrage par corde/électrique, rotation antihoraire
    
    

      
Sécheur d'air
      
Régénératif sans chaleur (2 × 8 L tours ZMS) ; pression de conception 8 kg/cm² ; température max 55 °C
    
    

      
Préfiltre
      
Céramique 1 µm ; pression de conception 8 kg/cm² ; 100 × 600 mm
    
    

      
Filtre à charbon actif
      
Volume 12 L ; pression de conception 8 kg/cm² ; charbon actif (50 mesh)
    
    

      
Module PSA
      
2 × (150 × 1000 mm, 16 L) tours CMS ; pureté de sortie jusqu'à 99,9 % ; débit 0,5–5 Nm³/h ; puissance d'entrée 200 W
    
    

      
Capacité du réservoir tampon
      
60 L (600 × 1250 mm) ; pression de conception 8 kg/cm²
    
    

      
Débit de l'amplificateur
      
Hydraulique monostade ; sortie max 200 bar
    
    

      
Piston de l'amplificateur
      
Ø 70 mm en bronze ; cylindre rectifié italien ; clapets anti-retour ½″ MNPT (ouverture 1 psi, 250 bar)
    
    

      
Pompe hydraulique
      
Dowty 40 L/min, 132 bar ; 3 CV, 220 VAC
    
    

      
Réservoir hydraulique
      
Réservoir MS 250 L ; filtre EPE 10 µm ; crépine 100 µm
    
    

      
Manomètres
      
6 × SS 304, cadran 4″, 0–10 kg/cm²
    
    

      
Interrupteurs de pression
      
2 × type Bourdon, 0–10 kg/cm²
    
    

      
Rotamètre
      
½″, 0,5–5 Nm³/h à 5,5 kg/cm²
    
    

      
PLC
      
Siemens, 12 DI / 8 DO, 12 V DC
    
    

      
Dessicants
      
ZMS (2 × 8 L, 12 kg), CMS (2 × 16 L, 18 kg total), charbon actif (12 kg), alumine activée (15 kg)
    
  


6. Applications
 • Remplissage de bouteilles : Production et surpression sur site jusqu'à 200 bar sans bouteilles.
 • Traitement thermique & métallurgie : Atmosphère inerte pour fours, recuit et durcissement.
 • Électronique & semi-conducteurs : Environnement pauvre en oxygène pour soudure, nettoyage PCB, prévention humidité.
 • Emballage alimentaire : Purge à l'azote pour prolonger la durée de conservation.
 • Laboratoire & analyses : Gaz purge pour chromatographie, spectrométrie de masse, conservation d'échantillons.
 • Maintenance pétrole & gaz : Purge pipelines et équipements avec azote haute pureté pour éviter oxydation et humidité.

7. Maintenance & sécurité

7.1 Vérifications quotidiennes
 • Vérifier niveau huile moteur et hydraulique.
 • Assurer l'alimentation correcte du compresseur et séquence sécheur/PSA.
 • Observer l'ouverture/fermeture des vannes manuelles et électrovannes.

7.2 Vérifications hebdomadaires
 • Vidanger condensats du préfiltre céramique et contrôler humidité filtre charbon.
 • Inspecter courroies moteur/compresseur ; resserrer raccords.

7.3 Vérifications mensuelles/annuelles
 • Remplacer/topping des dessicants ZMS et CMS tous les 12–15 mois.
 • Examiner joints piston et O-ring de l’amplificateur hydraulique ; remplacer si usure.
 • Graisser roulements radiaux du compresseur et amplificateur.

7.4 Précautions de sécurité
 • Lire et suivre le manuel avant toute maintenance.
 • Laisser refroidir avant contact surfaces chaudes (échappement, moteur, lignes hydrauliques).
 • Maintenir distance de sécurité ; modifications non autorisées annulent garantie et sécurité.
 • Ne jamais ajuster composants sous pression ; utiliser outils appropriés et EPI.
 • Éviter inhalation gaz purge lors régénération sécheur/PSA.

8. Avantages & bénéfices
 • Fonctionnement hors réseau : moteur diesel permettant production sur site sans électricité stable.
 • Haute pureté & pression : PSA jusqu'à 99,9 % ; amplificateur hydraulique jusqu'à 200 bar pour remplissage direct.
 • Économique : supprime coûts récurrents bouteilles ; maintenance simple réduit temps d'arrêt.
 • Modulaire & portable : Skid mobile ; poches chariot élévateur et points de levage pour repositionnement.
 • Construction robuste : Vessels conformes IS 2825, CMS CECA, moteur Graeves Cotton fiable.
 • Séquence automatisée : Vannes et interrupteurs PLC pour régénération sécheur, basculement PSA, sécurités.

9. Commande & support

 • Référence modèle : MN2MS – Installation manuelle azote avec compresseur diesel & amplificateur hydraulique

 • Fourniture standard :
    - Moteur diesel & compresseur
    - Sécheur sans chaleur & pré-filtres (céramique, charbon)
    - Module PSA (tours jumelles CMS, tuyauterie, vannes, PLC)
    - Amplificateur & groupe hydraulique (pompe, réservoir, filtre, tuyauterie)
    - Instrumentation (manomètres, interrupteurs, électrovannes, rotamètre)
    - Tableau électrique (PLC Siemens, câblage, indicateurs)
    - Manuel installation, maintenance, pièces détachées

 • Accessoires optionnels :
    - Kit démarrage électrique 12 V moteur diesel
    - Bouteilles supplémentaires et collecteur
    - Skid personnalisé ou enceinte acoustique
    - Package surveillance à distance (pureté/débit en ligne)

 • Support technique & SAV :
    – Assistance mise en service par techniciens formés
    – Contrats maintenance annuels : inspections préventives, remplacement tamis, filtres
    – Hotline 24/7 pour dépannage et pièces

10. Conclusion
L'installation manuelle de production d'azote offre une solution clé en main pour industries et laboratoires nécessitant une source fiable d'azote sur site. Grâce au moteur diesel robuste, à la technologie PSA efficace et à l'amplificateur hydraulique performant, le système fournit un azote haute pureté jusqu'à 200 bar. Compact, portable et facile à utiliser, il réduit la dépendance aux fournisseurs externes, diminue les coûts opérationnels et garantit une production et des tests ininterrompus, même en zones isolées ou hors réseau.

Pour toute demande, personnalisation ou devis détaillé, contactez notre équipe commerciale technique. Nos ingénieurs expérimentés vous aideront à choisir la configuration adaptée à vos besoins de production d'azote.