République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur Et de la recherche scientifique UNIVERSITE Abderrahmane MIRA BEJAIA Faculté de Technologie Département de Génie Mécanique MEMOIRE Présenté pour l’obtention du diplôme de MASTER Filière : Génie Mécanique Spécialité : Energétique Par : CHABANA Laala CHABANA Lounas Thème Etude de l’installation de l’air comprimé au niveau de silo 80000 tonnes à CEVITAL-Bejaïa. Devant le jury composé de : Président : A. Agha Examinateur : A. BENSLIMANE. Proposé et Dirigé par : Mr. A. DJERRADA Année Universitaire 2016-2017 Remerciements Nous tenons tout d’abord à remercier Dieu qui nous a donné la santé, la volonté et le courage d’accomplir ce travail. Nos vifs remerciements vont à Mr A. DJERRADA , notre promoteur, pour son aide, ces critiques constructives, ses explications et suggestions pertinentes et pour la qualité de ses orientations tout au long de ce travail et pour avoir apporté tant De soins à la réalisation de ce mémoire. Nous ne pouvons pas oublier de présenter notre gratitude à nos parents pour les efforts inlassables qu’ils ne cessent de déployer pour nous. Nous remercions également les membres de jury qui nous font honneur en acceptant d’examiner et de juger notre travail. Tout le personnel de complexe CEVITAL qui nous ont beaucoup aidés à réaliser ce travail dans les bonnes conditions Que tous ceux qui ont contribués à notre formation trouvent ici l’expression de Nos sincère gratitude. Enfin, un merci tout particulier à tous ceux qui nous ont apporté leur soutien. Dédicace Je dédie ce modeste travail : A mes chers respectueux parents : Aucune dédicace ne saurait exprimer mon respect, mon amour éternel et ma considération pour les sacrifices que vous avez consenti pour mon instruction et mon bien être. A Mes Chers : Oncles, tantes, cousins, cousines A mes frères : Chabane, Farid, et mon petite frère Bouta A mes sœurs : Je ne peux exprimer à travers ses lignes tous mes sentiments d’amour et de tendresse envers vous, je te souhaite la réussite dans votre vie privées e professionnelles A mes chère Puisse dieu tout puissant vous garder et vous procurer santé et bonheur. Tu m'écoutes quand j'ai des soucis, tu me remontes le moral quand je suis triste, tu m'encourages quand j'hésite et tu me consoles quand je subis un échec. A ASSIA A mes chers amis : qui ont été à mes côtés et m’ont toujours soutenu. A mes copains de chambre A mon binôme et sa famille. Et a tout les membres de ma famille petits et grands. À tous les étudiants de la promotion 2016/2017 Option : énergétique Laala Dédicace Je dédie ce modeste travail : A mes chers respectueux parents : Vraiment aucune dédicace ne saurait exprimer mon attachement, mon amour et mon affection. Je vous offre ce travail en témoignage de tous les sacrifices et l’immense tendresse dont vous m’avez toujours su combler. A mes frères : elyacine, ouamar A ma chère sœur hanifa Puisse dieu tout puisant vous garder et vous procurer santé et bonheur. Une spéciale dédicace à cette personne qui compte énormément pour moi. A toi nahida A mes chers amis En particulier mes amis de la chambre G307 qui ont été à mes côtés et m’ont toujours soutenu. A mon binôme. Et a tout les membres de ma famille petits et grands. Lounas Sommaire Table des matières Table des matières Nomenclature ............................................................................................................................. i Listes des figures ...................................................................................................................... iii Listes des tableaux .................................................................................................................. iv Historique ................................................................................................................................... v Introduction Générale ................................................................................................................. 1 Chapitre I Généralité sur la production de l’air comprimé I Introduction .............................................................................................................................. 3 I.1 Notion sur l’air ...................................................................................................................... 3 I.2 Notion sur l’air comprimé ..................................................................................................... 4 I-3 Utilisation de l’air comprimé ................................................................................................ 4 I-3-1- Avantages de l’air comprimé ....................................................................................... 4 I.3.2Inconvénients de l’air comprimé ..................................................................................... 5 I.4 Compresseur et ces différents types ...................................................................................... 5 I.4.1 Types de compresseurs ................................................................................................... 7 I.4.1.1Turbo compresseurs .................................................................................................. 7 I.4.1.2 Compresseurs volumétriques ................................................................................... 7 I.5 Production de l’air comprimé ............................................................................................. 10 I.6 Traitement de l’air comprimé ............................................................................................. 12 I.6.1 Prétraitements de l’air .................................................................................................. 13 I 6.2 Traitements de l’air après la compression .................................................................... 14 I.6.3 Traitements de l’air avant la consommation ................................................................ 16 I.7 Conclusion ....................................................................................................................... 18 Chapitre II Notions sur le calcul du débit d’air comprimé et des pertes de charge II.1 Description du réseau de d’air comprimé .......................................................................... 19 II.1.1 Réseau de distribution de l’air comprimé ................................................................... 20 II.1.2 Distribution secondaire d’air comprimé ..................................................................... 20 Table des matières II.2 Débit total de l’air comprimé ............................................................................................ 20 II.2.1 Pression ....................................................................................................................... 21 II.2.2 Débit ........................................................................................................................... 21 II.2.3 Calcul du débit total de l’air comprimé ...................................................................... 22 II.2.4 Estimation du débit total de l’installation ................................................................... 23 II.2.5 Calcul de La pression que doit assurer le compresseur .............................................. 23 II.3 Calcul des pertes de charge................................................................................................ 24 II.3.1 Différents régimes d'écoulement................................................................................ 24 II.3.2 Pertes de charge linéaires ............................................................................................ 25 II.3.3 Perte de charge singulière ........................................................................................... 27 II.4 Approche polytropique de la compression ........................................................................ 29 II.4.1 Compression ............................................................................................................... 29 II.4.2 Travail de la compression ........................................................................................... 31 II.4.3 Chaleur de la compression .......................................................................................... 31 II.5 Conclusion ......................................................................................................................... 33 Chapitre III Description de l'installation et méthodologie de calcul INTRODUCTION .................................................................................................................... 35 III-1 Présentation de silo 80000 tonnes .................................................................................... 35 III-2 Différentes fonctions du procédé ..................................................................................... 36 III-3 Différentes circuits qui consomme de l’air comprimé ..................................................... 37 III-5 Méthodologie de calcul .................................................................................................... 39 III-6 Description les différents actionneurs : ............................................................................ 39 III-6-1 Actionneur pour vanne Tout ou Rien (TOR) ............................................................ 40 III-6-2 Vérin : ....................................................................................................................... 41 III-7 Conclusion ....................................................................................................................... 43 Chapitre IV Besoins en air comprimé et calcul des pertes de charges IV-1 Introduction : ................................................................................................................... 44 IV-2 Calcul les débits de chaque circuit dans l’installation ..................................................... 44 IV-3 Calcul du débit total de l’installation ............................................................................... 55 IV.4 Estimation du débit total de l’installation ........................................................................ 55 Table des matières IV.5 Calcul du débit massique ................................................................................................. 56 IV.6 Calcul des pertes de charge .............................................................................................. 56 IV.6.1 Pertes dans le réseau de distribution principal ∆P  ............................................. 57 IV.6.2 Pertes dans le réseau de distribution secondaire ∆P  ............................................ 61 IV.6.3 Calcul de pertes charge totales .................................................................................. 65 IV.6.3 Plage de régulation de la pression ............................................................................. 66 IV.6.4 Calcul de la différence de pression due à la hauteur ................................................. 66 IV.6.5 Pression que doit assurer le compresseur .................................................................. 67 IV.7 Conclusion ....................................................................................................................... 67 Chapitre V Analyse des performances de compresseur V-1 Introduction ....................................................................................................................... 68 V-1-Analyse fonctionnelle des compresseurs volumétriques .................................................. 68 V-2-Calcul du rendement du compresseur ............................................................................... 69 V-3 Calcul de la puissance du compresseur ............................................................................. 69 V-4 Application : ...................................................................................................................... 70 V-4-1 Calcul du travail théorique du compresseur .................................................................. 70 V-4-2 Calcul du rendement du compresseur ........................................................................ 70 V-4-3 Calcul du travail réel du compresseur ........................................................................ 71 V-4-4 Calcul de la puissance du compresseur ...................................................................... 71 V-5 Calcul de la puissance utile sur l’arbre du moteur électrique ........................................... 71 V-6 Choix du compresseur ................................................................................................... 72 V.7 Discussion des resultats ................................................................................................. 72 V-6-1 Description du compresseur choisi ............................................................................ 73 V-6-2 Fonctionnement .......................................................................................................... 73 V-6 Conclusion ........................................................................................................................ 74 Conclusion générale ................................................................................................................. 75 Références bibliographiques ..................................................................................................... x Annexes ..................................................................................................................................... xi Monocultures i symboles Définition Unités (SI) D Diamètre du coude m é Diamètre inférieur de la chambre de vérin m K Facture d’utilisation / K Facture de simultanéité d’un groupe de récepteurs. / L Course développée par la tige. m m Masse de l’air kg n Coefficient polytropique / P Pression du gaz Pa P D Pression de déclenchement du compresseur Pa P E Pression d’enclenchement du compresseur. Pa P Puissance utile sur l’arbre du moteur électrique kW  Débit volumique m3/s  Débit massique kg/s   Débit d’air comprimé total, consommé par les différents récepteurs m3/s  Débit d’air comprimé consommé par la charge <<i>> m3/s r Constante du gaz parfait. J.kg-1.k-1 R0 Rayon de courbure de coude. M Re Nombre de Reynolds // S1 Section du piston du côté de sa surface libre m2 S2 Section utile du côté de la tige. m2 t Temps S T Température du gaz. K  Volume m3 V Vitesse moyenne m. s 1, 2 Vitesses d’entrée ou de sortie d’air. m. s W  Puissance du compresseur kW W′ Travail théorique du compresseur kJ/kg W!é"# Travail réel du compresseur kJ/kg Monocultures ii symboles définition Unités (SI) $ Viscosité cinématique m². s μ Viscosité dynamique du fluide kg/ms ρ Masse volumique de l’air kg.() ∆ Rugosité. M ΔP "! Pression de service Pa ΔP , Différence de pression due à la hauteur Pa ΔP -,.!/" Perte de charge dans le réseau (linière et singulière), sécheur et le filtre Pa ΔP !é/ Écart de régulation Pa ΔP 01 Pertes de charge linéaires Pa ΔP 21 Pertes de charge singulières Pa ∆P 345 Pertes dans le réseau de distribution principale Pa ∆P 346 Pertes dans le réseau de distribution secondaire Pa ∆7 Rugosité relative M δ Angle du coude Degré η":: Rendement effectif du compresseur / λ Coefficient de perte de charge linière / < Coefficient de perte de charge de la charge singulière (sans dimension). / = Rapport des chaleurs (pour l’air ==1.4) / τ Taux de compression / uploads/Geographie/ theme 1 .pdf

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