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CODE ÉPREUVE : CLE4COC EXAMEN : BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR SPÉCIALITÉ : CON

CODE ÉPREUVE : CLE4COC EXAMEN : BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR SPÉCIALITÉ : CONCEPTION ET RÉALISATION EN CHAUDRONNERIE INDUSTRIELLE SESSION 2017 SUJET ÉPREUVE : ÉTUDE ET RÉALISATION D’UN ENSEMBLE CHAUDRONNÉ, DE TÔLERIE OU DE TUYAUTERIE U42 – CONCEPTION D’OUVRAGES CHAUDRONNÉS Durée : 4h Coefficient : 3 SUJET N° 09ED14 Page 1/17 BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR CONCEPTION ET RÉALISATION EN CHAUDRONNERIE INDUSTRIELLE SESSION 2017 E4 – ÉTUDE ET RÉALISATION D’UN ENSEMBLE CHAUDRONNÉ, DE TÔLERIE OU DE TUYAUTERIE U 42 – CONCEPTION D’OUVRAGES CHAUDRONNÉS Durée : 4 heures - Coefficient : 3 Documents et matériels autorisés : Aucun document autre que le sujet n’est autorisé. Matériels autorisés : Une calculatrice de poche à fonctionnement autonome, sans imprimante et sans moyen de transmission, à l’exclusion de tout autre élément matériel ou documentaire (Circulaire n°99-186 du 16 novembre 1999 ; BOEN n°42). Matériel du dessinateur. Dès que le sujet vous est remis, assurez-vous qu’il soit complet. Le sujet comporte 17 pages, numérotées de 1/17 à 17/17. Sauf avis contraire, les réponses sont à rédiger sur votre copie. Les documents réponses DR1 (page 15/17), DR2 (page16/17) et DR3 (page17/17) sont à rendre avec votre copie. Examen : BTS C.R.C.I.- Épreuve : U42 - Sujet N° 09ED14 - page 2/17 Documents fournis :  DS1 à DS6 Documents « Sujet » page 1/17 à page 7/17  DT1 Présentation d’un dégazeur page 8/17  DT2 Principe physique d’un dégazeur page 9/17  DT3 Solubilité de l’air dans l’eau page 10/17  DT4 Dimensions du dégazeur page 11/17  DT5 Mise en situation page 12/17  DT6 Réduction concentrique page 13/17  DT7 Calorifugeage LR7-CE page 14/17  DR1 Mise en plan du supportage dégazeur page 15/17  DR2 Implantation de la ligne de tuyauterie page 16/17  DR3 Dessin isométrique de la tuyauterie page 17/17 Documents à rendre dans copie double normalisée formant chemise :  DR1 Mise en plan du supportage page 15/17  DR2 Implantation de la ligne de tuyauterie page 16/17  DR3 Dessin isométrique de la tuyauterie page 17/17 DS1 Examen : BTS C.R.C.I.- Épreuve : U42 - Sujet N° 09ED14 - page 3/17 Optimisation des performances thermiques d’une installation dans une entreprise agro-alimentaire. Contexte : L’entreprise « CuisLeg » est spécialisée dans la cuisson de légumes. Les légumes cuits sont ensuite conditionnés dans des boîtes de conserve. L’entreprise lance un audit pour abaisser sa facture d’électricité très importante liée au système de chauffage. Problématique industrielle : L’audit dans l’entreprise a permis de mettre en évidence le faible rendement calorimétrique du système de chauffage. Les propositions d’optimisation de l’audit sont les suivantes : **Ajouter un dégazeur sur la ligne d’eau chaude afin d’enlever les bulles d’air dans l’eau qui rendent peu efficace le chauffage de l’eau. En effet, des microbulles se forment dans la chaudière, au point le plus chaud de l'installation, et dans les parties de l'installation où la vitesse de circulation est la plus élevée (pompes, robinetteries...) **Calorifuger tous les tuyaux d’eau chaude avec un calorifugeage LR7-CE d’épaisseur 30 mm. La suite va donc être consacrée à quatre études indépendantes : 1. Choix critèrié des caractéristiques d’un dégazeur. 2. Conception d’un supportage de ce dégazeur. 3. Implantation d’une tuyauterie de liaison entre chaudière et dégazeur. 4. Justification d’un calorifugeage : analyse et évaluation du coût pour cette tuyauterie. DS2 Examen : BTS C.R.C.I.- Épreuve : U42 - Sujet N° 09ED14 - page 4/17 Étude 1 : Choix des caractéristiques d’un dégazeur. Q1. En plus de l’avantage sur le rendement thermique, donner à partir des documents DT1 et DT2 (page 8/17 et page 9/17) quels sont les deux autres avantages obtenus en éliminant les bulles d’air dans la tuyauterie de l’installation de chauffage avec un dégazeur. Q2. La pression de l’eau dans le circuit de chauffage est de 1 bar. L’installation permet de chauffer l’eau de 20°C à 80°C. Donner à partir du document DT3 (page 10/17) le volume de gaz dégagé pour un mètre cube d’eau lors de ce chauffage. Pour la suite des questions vous adopterez une valeur dissoute égale à V = 15 L par m3 d’eau Q3. Choisir à partir du document DT4 (page 11/17) la référence du dégazeur qui convient à l’installation de chauffage. Justifier votre réponse. DS3 Examen : BTS C.R.C.I.- Épreuve : U42 - Sujet N° 09ED14 - page 5/17 Étude 2 : Conception du supportage pour le dégazeur retenu. Problématique : L’étude porte sur le supportage du dégazeur. En effet, l’entreprise CuisLeg souhaite fixer au mur le dégazeur pour une meilleure accessibilité dans le local de chauffage. Ci-dessous un extrait du cahier des charges du supportage : Liaison supportage/dégazeur : pas de soudure sur dégazeur o Liaison démontable, complète, réglable o Réglage horizontal possible +/-50mm suivant X o Réglage vertical possible +/-50mm suivant Z Liaison mur/supportage : complète - Pas d’appui au sol – Q4. Proposer, sur feuille de copie, à l’aide d’un croquis à main levée deux solutions pour fixer le dégazeur à un mur. Chaque solution sera accompagnée d’une courte explication. Q5. Proposer un tableau de synthèse explicitant les critères de comparaison des solutions précédentes. Faire figurer au minimum quatre critères dont : « pertinence », « contraintes techniques de mise en œuvre », « coût », « démontabilité/maintenance ». Les critères peuvent être appréciés par un système de note (--,-,/,+,++). Le tableau doit comprendre une brève analyse et commentaires de la comparaison des deux solutions. Exemple tableau : CRITÈRES Pertinence Contraintes techniques de mise en œuvre. Coût Démontabilité /Maintenance -- - / + ++ -- - / + ++ -- - / + ++ -- - / + ++ Solution 1 Solution 2 Analyse/commentaires Q6. Choisir la solution la plus pertinente et réaliser sa mise en plan, sur le doc réponse DR1 page 15/17. Q7. Quels sont selon vous les contrôles « qualité » indispensables à envisager en cours et en fin de réalisation de la solution définie en supportage sur le DR1? DS4 Examen : BTS C.R.C.I.- Épreuve : U42 - Sujet N° 09 ED14 - page 6/17 Étude 3 : Implantation de la tuyauterie. Le travail suivant va consister à concevoir la tuyauterie de raccordement qui devra s’adapter au local selon le document DT5 (page 12/17). On s’intéresse à la ligne de tuyauterie entre la chaudière et le dégazeur. Pour rappel, un DN 50 correspond à un diamètre extérieur de 60,3 mm et un DN 100 correspond à un diamètre extérieur de 114,3 mm. Q8. Choisir la référence de la réduction pour adapter le diamètre de sortie de la chaudière au diamètre d’entrée du dégazeur en utilisant le DT6, page 13/17. Q9. Est-il plus judicieux de placer la réduction au niveau de la sortie de la chaudière ou bien alors au niveau de l’entrée du dégazeur ? Justifier votre réponse. Q10. Dans cette question, la tuyauterie étudiée est celle qui part de la sortie de la chaudière et qui arrive à l’entrée du dégazeur (jonctions par brides plates). Proposer une représentation orthogonale bifilaire aux crayons et aux instruments de cette tuyauterie en complétant les vues du document DR2 (page 16/17). La conception de la tuyauterie prendra en compte les contraintes de supportage mais la représentation du supportage de tuyauterie n’est pas demandée. Vous indiquerez les points d’épure. La cotation de la tuyauterie n’est pas exigée. Q11. Dessiner en respectant les proportions la vue isométrique de la ligne proposée sur le document DR3 (page 17/17). La bride de sortie de chaudière est déjà représentée sur le document DR3. La bride d’entrée du dégazeur et la réduction devront être représentées. Les soudures devront être représentées. Vous indiquerez les points d’épure. Une cotation qualitative est exigée : les lignes de cotes nécessaires à la définition de la tuyauterie sans les valeurs. Échelle conseillée : 1 maille = 100 mm environ DS5 Examen : BTS C.R.C.I.- Épreuve : U42 - Sujet N° 09 ED14 - page 7/17 Étude 4 : Justification d’un calorifugeage. Analyse et évaluation de son coût. Pour la suite, vous considérerez uniquement la partie de ligne de tuyauterie au DN50. Q12. Expliquer à l’aide d’une phrase et d’un schéma ce que signifie calorifuger un tuyau et justifier l’utilité d’un calorifugeage. Q13. À partir du document DT7 (page 14/17), donner le matériau utilisé pour le calorifugeage désigné LR7-CE. Q14. À partir du document DT7 (page 14/17) et du résultat de l’audit, donner le prix au mètre du calorifugeage conseillé par l’audit. DS6 Examen : BTS C.R.C.I.- Épreuve : U42 - Sujet N° 09ED14 - page 8/17 Document technique DT1 Présentation d’un dégazeur Synoptique : Schéma de principe : Le dégazeur est un appareil à pression constitué d’une virole, de deux fonds et de plusieurs ouvertures. Eau sortant de la chaudière chargée en bulles d’air Eau chaude sortant du dégazeur sans bulles d’air Chaudière Eau chaude avec bulles d’air Eau froide Dégazeur Eau chaude sans bulles d’air SORTIE ENTRÉE DT1 Examen : BTS C.R.C.I.- Épreuve : U42 - Sujet N° 09ED14 - page 9/17 Document technique DT2 Principe physique d’un dégazeur L'eau utilisée dans les installations de chauffage (et de climatisation) est uploads/s3/ 8758-e4-u42-bts-crci-2017-sujet-pdf 1 .pdf