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2017/2018 République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseig

2017/2018 République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Abderrahmane Mira de Bejaia Faculté de Technologie Département de Génie électrique Mémoire Présenté en vue de l’obtention du diplôme de Master en électromécanique Option : électromécanique Thème : Réalisé par : Encadré par : Mr. GASSA Abdelghani Mr. ALKAMA Rezak Mr. YAHIAOUI Fayçal Mr. HOCINI Sofiane Membres de jury: Mr. Y.MEBARKI Président Mr. A. AMRI Examinateur Promotion Etude et automatisation d’un compresseur Bitzer d’une installation frigorifique de la margarinerie CO-GB La belle Bejaia 2017/2018 Nous remercions Dieu tout puissant, qui nous a protégé, et nous a donné la force de faire ce travail. Nous tenons à remercier dans un premier temps, toute l’équipe pédagogique de l’université de Bejaïa et les intervenants professionnels, responsables de la formation Electromécanique. Nous voudrons également remercier le service de maintenance de CO-GB LABELLE, pour nous avoir près en charge lors de notre stage, pour leur générosité, leur encouragement et leur suivi attentif, dans la réalisation de ce travail. C’est avec un réel plaisir que nous avons effectué ce travail sous leur direction. Nous tenons bien évidemment, à remercier nos promoteurs Mr ALKAMA REZAK et Mr HOCINI SOFIANE ainsi que Mr KAWLES MAHMOUD pour nous avoir encadrés pendant toute la période de confection de ce mémoire. Enfin, nous remercions nos deux familles, parents, frères et Sœurs, pour la confiance et le soutien qu’ils nous ont accordés. Et merci à tous ceux qui ont contribué, de près ou de loin, à la réalisation de notre projet. REMERCIEMENTS DEDICACE Je dédie ce modeste travail aux personnes les plus importantes à mes yeux : Ma famille qui m’a toujours soutenue, à mes amis Smail, Adel, Hani, Massi, Abdelmadjid, Medane, Noureddine, Kamel, Cherif et à tous mes camarades de la promotion génie électrique tout particulièrement ceux de l’option électromécanique ainsi que toute personne ayant contribué de près ou de loin à l’élaboration de ce travail. Et surtout à mon frère et mon binôme Gassa Abdelghani. Fayçal DEDICACE Je dédie ce modeste travail aux personnes les plus importantes à mes yeux : À ma chère mère, à mon cher père, qui m’ont soutenus et encouragés durant toutes mes études et nulle chose ne récompensera leurs sacrifices. Que dieu les garde pour moi. À mes amis Smail, Adel, Hani, Massi, Abdelmadjid, Kamel, Cherif, Meziane, Yanis, et à tous mes camarades de la promotion génie électrique tout particulièrement ceux de l’option électromécanique ainsi que toute personne ayant contribué de près ou de loin à l’élaboration de ce travail. Et surtout à mon binôme Yahiaoui Fayçal. Abdelghani Liste des figures Figure I.1: Eléments composant une installation frigorifique ordinaire. ............................................... 4 Figure I.2:Vue tranchée d’un compresseur alternatif à deux pistons. .................................................... 5 Figure I 3: Vue tranchée d’un compresseur à spirales. .......................................................................... 6 Figure I.4:Vue tranchée d’un compresseur à vis. ................................................................................... 6 Figure I.5: condenseur à air .................................................................................................................... 8 Figure I.6: Constitution du détendeur thermostatique à égalisation de pression externe. ...................... 9 Figure I.7: Constitution (à gauche) et principe de commande (à droite) de pressostat basse pression. 12 Figure I.8: diagramme de Rankine (ou diagramme entropique). ......................................................... 15 Figure I.9: Cycle de réfrigération théorique (à droite) et réel (à gauche) dans le diagramme T-S. ..... 16 Figure I.10: Cycle idéal de Carnot ....................................................................................................... 16 Figure I.11: Diagramme enthalpique (ou diagramme des frigoristes). ................................................ 17 Figure I.12: Cycle de fonctionnement théorique. ................................................................................. 18 Figure I.13: Cycle de fonctionnement pratique. ................................................................................... 19 Figure I.14: Tracé de cycle de fonctionnement sur le diagramme enthalpique. .................................. 22 Figure II. 1: Corps de compresseur. ..................................................................................................... 26 Figure II. 2: Vilebrequin. ..................................................................................................................... 26 Figure II. 3: Piston ............................................................................................................................... 27 Figure II. 4: Emplacement de l’axe de piston. ..................................................................................... 28 Figure II. 5: Segment d’étanchéité (à gauche) et segment racleur (à droite) ....................................... 29 Figure II. 6:Composition d’une bielle. ................................................................................................. 29 Figure II. 7: Plaque à clapet complète de compresseur........................................................................ 30 Figure II. 8: Construction de régulateur de puissance. ........................................................................ 31 Figure II. 9: Vanne d’arrêt. .................................................................................................................. 31 Figure II. 10: Principe de fonctionnement des robinets. ...................................................................... 32 Figure II. 11: Principe de fonctionnement d’un compresseur à pistons. .............................................. 32 Figure II. 12: Cycle théorique à volume mort nul................................................................................ 33 Figure II. 13: Cycle théorique a volume mort non nul. ........................................................................ 34 Figure II. 14: cycle de compression réel. ............................................................................................. 35 Figure II. 15: Caractéristiques géométriques de compresseur. ............................................................ 35 Figure II. 16: Schéma de principe d’une pompe à huile. ..................................................................... 46 Figure II. 17: Schéma de principe illustrant le cheminement d’huile dans le compresseur. ................ 47 Figure II. 18: Schéma de raccordement électrique de pressostat différentiel d’huile. ......................... 48 Figure II. 19: Limites d’utilisation de compresseur. ............................................................................ 48 Figure II. 20: Stator et rotor de moteur électrique. .............................................................................. 49 Figure II. 21: Représentation des enroulements statoriques et rotoriques. .......................................... 50 Figure II. 22: Schéma de bobinage du stator et de contacteur du moteur. ........................................... 54 Figure II. 23: Caractéristique du courant de démarrage ((PW1∶bobinage 1) ⁄ (PW2∶bobinage 2)) ..... 54 Figure III. 1: Schéma de tirage au vide automatique. .......................................................................... 56 Figure III. 2: Schéma tirage au vide unique. ....................................................................................... 56 Figure III. 3: Configuration modulaire de notre programme. .............................................................. 58 Figure III. 4: L’interface MPI sur Step 7. ............................................................................................ 58 Figure III. 5: Schéma ladder de relais auxiliaire « K4 » de contacteur du bobinage PW1 .................. 59 Figure III. 6: Schéma ladder de voyant défaut excès de température « L0 » ...................................... 59 Figure III. 7: Schéma ladder de contacteur « K1 » de bobinage PW1................................................. 60 Figure III. 8:Schéma ladder de voyant de mise en marche « L1 » ...................................................... 60 Figure III. 9:Schéma ladder de contacteur « K2 » de bobinage PW2 .................................................. 61 Figure III. 10: Schéma ladder d’électrovanne « Y1 » de la conduite liquide ...................................... 61 Figure III. 11: La mise à l’échelle analogique de capteur de la basse pression ................................... 62 Figure III. 12: Comparaison de la mesure de basse pression à la consigne ......................................... 62 Figure III. 13:La mise en un ou zéro de la basse pression de régulation ............................................. 63 Figure III. 14: Schéma ladder de voyant défaut de basse pression « L2 » .......................................... 63 Figure III. 15: La mise à l’échelle analogique de capteur de la haute pression ................................... 64 Figure III. 16: Comparaison de la mesure de haute pression à la consigne ......................................... 64 Figure III. 17:Schéma ladder de voyant défaut basse pression « L3 » ................................................ 64 Figure III. 18: La mise à l’échelle analogique de capteur de la pression d’huile ................................ 65 Figure III. 19: Comparaison de la mesure de la pression d’huile à la consigne .................................. 65 Figure III. 20: Schéma ladder de voyant défaut pression d’huile « L4 » ............................................ 66 Figure III. 21: La mise à l’échelle analogique de capteur de température ........................................... 66 Figure III. 22: La mise en un ou zéro de dispositif de commande ...................................................... 67 Figure III. 23: Schéma ladder de résistance du carter « RC » ............................................................. 67 Figure III. 24: Table des mnémoniques du programme ....................................................................... 68 Figure III. 25: Interface de simulation PLCSIM ................................................................................. 68 Figure III. 26:Bloc de données de notre programme ........................................................................... 69 Figure III. 27: Pupitre des mesures et des voyants .............................................................................. 70 Figure III. 28: Vue de circuit frigorifique sur Win CC ........................................................................ 71 Table des matières INTRODUCTION GENERALE :……………………………………………………...…..1 CHAPITRE I I.1 INTRODUCTION : ............................................................................................................ 2 I.2 PRESENTATION DE L’ENTREPRISE CO.G.B LA BELLE : ...................................................... 2 I.2.1.1Moyens de l’entreprise : ........................................................................................... 2 I.2.2 DEPARTEMENT PRODUCTION : ......................................................................................... 3 I.2.3 L’UNITE DE MARGARINERIE : ........................................................................................... 3 I.3 LES ELEMENTS D’UNE INSTALLATION FRIGORIFIQUE : ................................. 4 I.3.1 ELEMENTS DE BASE : ....................................................................................................... 5 I.3.1.1 Compresseur : .......................................................................................................... 5 I.3.1.2 Types de compresseurs utilisés en froid : ................................................................ 5 I.3.1.3 Association moteur-compresseur : .......................................................................... 7 I.3.1.4 Condenseur : ............................................................................................................ 7 I.3.1.5 Détendeur : .............................................................................................................. 9 I.3.1.6 Evaporateur : .......................................................................................................... 10 I.3.2 ELEMENT DE PROTECTION ET DE REGULATIONS : ........................................................... 10 I.3.2.1 Les filtres : ............................................................................................................. 10 I.3.2.2 Protection anti-bruit et anti-vibrations : ................................................................. 11 I.3.2.3 Eléments de sécurité : ............................................................................................ 12 I.3.2.4 Les éléments d’indications : .................................................................................. 13 I.4 LE FLUIDE FRIGORIGENE : ....................................................................................... 13 I.4.1 LES SUBSTANCES INORGANIQUES PURES : ..................................................................... 14 I.4.2 LES HYDROCARBURES : ................................................................................................. 14 I.4.3 LES HYDROCARBURES HALOGENES : ............................................................................. 14 I.4.4 LES AUTRES PRODUITS : ................................................................................................ 15 I.5 CYCLE FRIGORIFIQUE : ............................................................................................. 15 I.5.1 DIAGRAMMES ENTROPIQUES :........................................................................................ 15 I.5.2 DIAGRAMME ENTHALPIQUE (OU DIAGRAMME DE MOLLIER DES FRIGORISTES) : [6] ...... 17 I.5.2.1 Cycle théorique : .................................................................................................... 18 I.5.2.2 Cycle réel (ou pratique) : ....................................................................................... 18 I.5.2.3 Détermination de la puissance frigorifique et la puissance absorbée : .................. 19 I.6 CARACTERISTIQUES ET DIAGNOSTIC ENERGETIQUE DE L’INSTALLATION FRIGORIFIQUE : .............................................................................. 21 I.6.1 DESCRIPTION TECHNIQUE DE L’INSTALLATION : ............................................................ 21 I .6.2 TRACE DU CYCLE FONCTIONNEL DE L’INSTALLATION : ................................................. 21 I. 6.3 BILAN DU DETENDEUR : ................................................................................................ 23 I. 6.4 BILAN DE L’EVAPORATEUR : ........................................................................................ 23 I. 6.5 BILAN DU COMPRESSEUR : ............................................................................................ 23 I. 6.6 BILAN DU CONDENSEUR :.............................................................................................. 24 I. 6.7 RENDEMENT DE L’INSTALLATION : ............................................................................... 24 CHAPITRE II II.1 INTRODUCTION : uploads/Geographie/ etude-et-automatisation-d-x27-un-compresseur-bitzer-d-x27-une-installation-frigorifique-de-la-margarineri.pdf