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Dimensionnement d’un systeme automatique de refroidissement par eau du circuit de lubrification


par Yves MBUMBA NDAKA
Université de Lubumbashi - GRADE D'INGENIEUR CIVIL EN ELECTROMECANIQUE 2012
  

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GLOSSAIRE

API (ou PLC): Automates Programmables Industriels (ou Programmable Logic Controller)

ASTM: American Society Testing Materials

BP (LP): Basse pression (Low pressure)

BWG: Birming-ham Wire Gauge

CNTP : Condition Normale de Température et de pression

DCS: Direct Control System: Système de contrôle local.

E/S: Entrée/Sortie Interface

FSL: Flow Switch level

HP : Haute pression

INTERLOCK (verrouillage) : Système de protection des équipements industriels qui pose des conditions avant que l'équipement démarre en toute sécurité.

P.C : Partie commande

P.O: Partie opérative

PSL: Pressure Switch Level

RH: Resistance hydraulique

rpm : round per minute (ou tour par minute)

SAG Mill : Semi Autogenous Grinding Mill (ou Broyeur à boulets semi autogène)

SCADA: Supervisor Controller and Data Acquisition: Système de contrôle à distance supervisé par les moniteurs dans une salle de contrôle

TEMA: Tabular Exchanger Manufacture Association TIT: Temperature Indicating Transmitter VI: Viscosity Index (ou indice de viscosité) LSL: Low switch level

Mis à part cette introduction et la conclusion, notre travail comprend quatre chapitres. Le premier chapitre traite des considérations générales dans lesquelles nous passons

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INTRODUCTION GENERALE

La lubrification en générale et celle des paliers à coussinet en particulier est un domaine qui intéresse les industriels, les exploitants et les constructeurs car épargnant l'équipement ou la machine des frottements excessifs en sa partie de contact et en mouvement. Elle doit répondre cependant, à certaines exigences telles que le refroidissement en vue de garantir la disponibilité opératoire de l'équipement aussi bien préserver le plus longtemps possible la qualité de l'huile lubrifiante.

L'huile hydraulique utilisée pour la lubrification des paliers à coussinets du SAG Mill de Ruashi Mining voit sa température augmenter au fur et à mesure à cause des frottements et cela au-delà de la plage de fonctionnement car ce circuit est dépourvu d'un système adéquat de refroidissement.

De ce fait, notre étude en ce domaine est surtout dirigée vers le contrôle de la température de l'huile de lubrification des paliers du SAG Mill qui est un paramètre essentiel dans le fonctionnement de ce dernier. Les montées excessives de la température de cette huile influent négativement sur ses propriétés lubrifiantes, l'état de surface des coussinets et rend la lubrification difficile à cause des fuites au niveau des joints. C'est pourquoi dans le souci d'optimiser et contourner les difficultés liées aux montées récurrentes de la température d'huile du circuit de lubrification, nous nous proposerons dans ce travail de dimensionner l'échangeur avec le logiciel Matlab 7.0 à gérer par l'automate Siemens SIMATIC S7-300.

Le système de refroidissement (échangeur) est à munir des modules électroniques tels que les capteurs de température, de pression, de débit et de niveau. La logique de programmation pour la partie commande est à faire à l'aide du logiciel « step 7 ».

Cette étude compte apporter aux industriels de Ruashi Mining et aux chercheurs un modèle de dimensionnement du système de refroidissement du circuit de lubrification des paliers du SAG Mill (et de tout autre circuit similaire) en vue de contrôler les grandeurs physiques via les modules électroniques et permettre par cette occasion le bon fonctionnement du SAG Mill afin d'atteindre les objectifs de production de la pulpe avec plus d'efficacité.

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en revue les huiles hydrauliques, les principes de lubrification hydrostatique des paliers à coussinets, une brève théorie sur les échangeurs ainsi que l'automatisation.

La présentation du lieu de travail tout en faisant ressortir l'impact que les montées de températures de l'huile jouent sur le circuit de lubrification des paliers, l'analyse ainsi que l'interprétation des données de température font l'objet du second chapitre. Tandis que le troisième chapitre quant à lui concerne le dimensionnement de l'échangeur au regard des données de l'évolution des températures dans le système.

Le quatrième chapitre est une de mise au point d'un système de contrôle et de commande du système de refroidissement par eau, il présente également l'algorithme de programmation dudit système.

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"Là où il n'y a pas d'espoir, nous devons l'inventer"   Albert Camus