Chapitre IV Maintenance préventive
IV.4. Quelques actions de maintenances
Le tableau qui suit décrit quelques actions à effectuer dans le cadre de la maintenance de l’équipement.
Groupe
Fonctionnels Modules Principales actions Périodicité
Centrale de Relever la mesure de perte de pression à
travers celui-ci (à lire sur le manomètre) le nettoyer ou le remplacer si nécessaire
Batterie froide
Contrôler l’état d’usure, de la batterie,
rechercher des fuites ou éventuels dommages,
observer la corrosion Environ
tous les trois mois Nettoyer la partie extérieure de la batterie en
tenant compte des matériaux présents et des prescriptions du fabricant
Nettoyer le bac de récupération des
condensats en tenant compte des matériaux présents
Contrôler l’état des fixations, des accessoires de protection, manchette ou autre type de raccordement
aéraulique, ainsi que le niveau de corrosion, la propreté, l’absence de dégât
2 à 6 semaines Contrôler le bruit des roulements et la
présence de vibrations et/ou d’échauffement Contrôler l’alignement «
moteur/accouplement » et le jeu, Comparer aux tolérances données par le
fabricant.
Lubrifier (graissage paliers, niveau d’huile en présence d’un réducteur …) suivant les prescriptions du
fabricant
Contrôler l’état d’usure, l’alignement et la tension de(s) la courroie(s) de transmission
Réseau de ventilation
Unités terminales de diffusion
Nettoyer les bouches de pulsion et
d’extraction en tenant compte des matériaux
présents
Vérifier leur fonctionnement et la répartition du débit d’air, Réglage, réparation ou
remplacement si nécessaire
Conduits d’air, gaines de ventilation
Contrôle de l’état des parois extérieures des gaines et des plenums : Recherche de fuites;
Vérification de l’état de l’isolation; Contrôle des fixations, du niveau de corrosion, Procéder à une inspection de tronçons
représentatifs de l’état de propreté et du niveau de corrosion
des parois intérieures des gaines et des plénums de l’ensemble du réseau de
ventilation, Vérifier de l’absence d’eau aux
points bas
Groupe de production d’eau glacée
Inspection visuelle des conduites, vannes, soupapes de sécurité et raccords : présence d’huile, de
givre ou de condensation, état de l’isolation, niveau de corrosion et état des fixations Contrôler le niveau d’huile suivant les
prescriptions du fabricant, remplacement systématique de l’huile en fonction du nombre d’heures de fonctionnement
maximal recommandé par le fabricant ou
après analyse de la qualité de l’huile Contrôler les fixations, les protections, les
blocs antivibratoires, l’échauffement, les
vibrations et le bruit.
Distribution de l’eau glacée
Contrôler l’état des conduites et de tous les équipements du circuit : corrosion, fuite,
isolation
Contrôler la pression du circuit ; Analyser la qualité de l’eau de chaque circuit
IV.5. Conclusion
L’atteinte des objectifs de conditionnement d’air passe par la disponibilité et le bon fonctionnement des équipements dans le temps. Les actions de maintenance préventive sont donc d’une importance capitale. Elles permettent, par des opérations de contrôle et à travers une surveillance régulière et programmée, de suivre l’évolution de l’installation et le cas échéant de prévoir d’éventuelles réparations. Pour accélérer les interventions, nous recommandons à Alpha-Bénin S.A.S., de disposer en stock des différentes pièces de rechange.
Conclusion générale et perspectives
La présente étude qui s’inscrit dans le cadre de l’amélioration continue du management de la qualité dans le processus de fabrication des pâtes alimentaires à la société Alpha-Bénin S.A.S. est une solution pour pallier au problèmes de mauvaises conditions de stockage des denrées alimentaires. Ces problèmes récurrents sont bien liés à l’action combinée des variations de température et d’humidité relative dans le local de stockage.
L’étude s’oriente vers le dimensionnement d’un système de conditionnement d’air capable de faire régner dans le local de stockage des semoules de blé une atmosphère de 24°𝐶 et 50% d’humidité relative. Le système est composé d’une centrale de traitement d’air dans laquelle de l’air neuf, pris aux conditions atmosphériques et à un débit de 0,26 kgair/s, est mélangé avec de l’air repris du local à un débit massique de 20,5 kgair/s. Ce mélange, afin d’atteindre les conditions spécifiques de soufflage (𝑇𝐴𝑠 = 12°𝐶 et 𝜔𝐴𝑠 = 0,006970 𝑘𝑔𝑒𝑎𝑢⁄𝑘𝑔𝑎𝑖𝑟), est refroidi et déshumidifié à l’aide d’une batterie froide à eau glacée dont la température de surface est 5,5°C et dans laquelle l’air mélangé échangera un flux de chaleur de 443𝑘𝑊 avec de l’eau glacée y circulant à un débit de 20,21 𝑘𝑔𝑒𝑎𝑢/s.
L’air traité est alors introduit dans le local via un réseau de gaine. La perte de charge statique du circuit le plus résistant du réseau vaut 2264,87𝑃𝑎. A cette perte de charge s’ajouteront celles des équipements de la centrale de traitement d’air (batterie froide et filtre), afin de connaitre la perte de charge totale à vaincre par le ventilateur.
La production de l’eau glacée sera assurée par le groupe de production d’eau glacée modèle RTAF 130 de puissance frigorifique 450𝑘𝑊. Ce groupe sera fourni par le constructeur d’équipement de conditionnement d’air Trane.
Le cout de réalisation de l’installation de conditionnement d’air pour la semoulerie de l’usine de production de la société Alpha-Bénin S.A.S s’élève à cent vingt-huit millions huit cents quarante-quatre mille cent quarante-six francs CFA. Du fait de la non disponibilité de certaines informations au sein même de la société dont entre
autre : le cout unitaire de la production, le prix d’achat de la semoule de blé, la nature du traitement phytosanitaire..., nous n’avons pas évaluer le bénéfice sur investissement et le temps de retour sur investissement. La rentabilité du projet n’est donc pas discutée.
Les perspectives à court ou à moyen terme s’inscrivent dans la régulation des différents débits d’air et d’eau en circulation dans le système de traitement en fonction de la quantité de la semoule effectivement présente dans le local en vue d’une réduction du cout d’exploitation du système. A long terme, il s’agira de pouvoir récupérer les calories retirées sur l’air afin de les utiliser pour d’autres fins (chauffage d’eau, eau chaude sanitaire).
Enfin, en vue d’une utilisation efficace du système de traitement d’air, les recommandations suivantes sont faites :
− Respecter le tonnage de semoule de blé de dimensionnement du système de traitement d’air ; un tonnage supérieur ne permettra pas d’atteindre les objectifs de bonne conservations souhaitées alors qu’un tonnage inférieur engendrera un gaspillage d’énergie ;
− Veiller à l’étanchéité du local de stockage, afin d’y éviter les infiltrations d’air ;
− Calorifuger les circuits d’acheminement de l’air traité dans le local ;
− Respecter la classe des unités terminales de diffusion (𝛥𝑇𝑠 = 12°𝐶) ; .
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Annexe
Liste des annexes
Annexe1 : Base de données climatiques………94
Annexe 2 : Calcul de ℎ𝑒,𝑖 ………..95
Annexe 3 : Feuille de calcul du bilan thermique optimisé…….………97
Annexe 4 : Réseau d’air……….98
Annexe 5 : Design condition to select………100
Annexe 1 : Base de données climatiques
Annexe 2 : Calcul de 𝒉
𝒆,𝒊➢ Nombre de Prandtl de l’écoulement
𝑃𝑟 = −2,54 × 10−4𝑇 + 0,7147
Pour de l’air pris à 32°C, nous obtenons donc 𝑃𝑟 = −2,54 × 10−4× 32 + 0,7147 = 0,9748
➢ Nombre de Grashof de l’écoulement
𝑃𝑟 =𝛽𝑔Δ𝑇𝜌2𝐿3 𝜇2 avec
− 𝛽 le coefficient de dilatation cubique de l’air. 𝛽 = 1
𝑇(°𝐾)= 1
Donc d’après la corrélation pour les écoulements d’air en convection naturel, on a : ℎ𝑒,𝑖 = 0,59(Δ𝑇
➢ Corrélations pour le calcul des coefficients de transfert en convection naturelle
Annexe 3 : Feuille de calcul du bilan thermique optimisé
LOCAL : Destination : stockage de la semoule de blé
Dimentions : 37,5 x 25 m² de surface hauteur sous plafond : 8,75 m
Conditions de
base T° sèche T° humide Humidité
relative Teneur en eau
Air extérieur 32 82 0,025
1,72 8 4515 0,4 0,086 362,5 12,47 4091,71875
mur isolant (2,15× 37,5) 80,625
polyuréthanne
1,72 8 2493,7248 0,4 0,086 271 9,3224 1689,498552
porte (7 × 5.36) 37,52 acier 3,33 8 999,5328 0,4 0,166 271 17,9944 675,149888
mur isolant 0 × 25) 0
1,72 8 3010 0,4 0,086 346 11,9024 2603,65
plancher en
13737,7351 Total par rayonnement solaire (W) (2) 9060,01719
ΔT des
Paroi dimensions de la paroi en m²
renouvellement d'air et infiltration / débit = 0 m3/h
Apport à travers les parois du batiment
Annexe 4 : Réseau d’air
2-CRITERES DE CHOIX D'UN RESEAU D'AIR
Débit d'air imposé par le calcul des charges et l’écart de soufflage : c’est, en fait, le diffuseur qui impose l'écart de soufflage
Vitesse dans le tronçon principal ou dans un tronçon déterminé : contrainte imposée par les problèmes d’Acoustique ou vitesse recommandée (cf tableau 1, 2 et 3)
Espace disponible et considération esthétique
▪ Présence ou non d'un faux-plafond – retombées de poutres
▪ Possibilités de conduits apparents ou non
▪ Place disponible pour le passage des gaines
Coût d'installation et d’exploitation
Il faut prendre en compte le facteur de forme C = Grand coté / petit côté (en général C = largeur / hauteur) qui a beaucoup d’influence sur les frais d’acquisition et d’exploitation (Entretien, maintenance, …)
Exemple : étude CARRIER
▪ AUGMENTATION DES ECHANGES DE CHALEUR
2 < C < 10 E % = 8,33 C – 16,66
▪ AUGMENTATION DES FRAIS DE MONTAGE
1 < C < 7 F % = 15,78 C + 84,22
▪ AUGMENTATION DES FRAIS D’EXPLOITATION
1 < C < 15 M % = 0,96 C + 98,08
sensibles (5) c_g×m×ΔT 1200000 0,5409 0,33 214196 (1)+(2)+(3)+(5
)+(7)+(9) 259441,15
latents(6) Mx Lv 0,0694 2438700 169246 (4)+(6)+(8) 171184,78
sensibles (7) q_v × (θe-θ i)
Par conséquent, le prix de revient et les frais d’exploitation les plus faibles sont obtenus avec des gaines circulaires : s’il est impossible, pour des raisons d’encombrements, d’utiliser des gaines circulaires, le coefficient de forme doit se rapprocher autant que possible de 1 ; c’est pourquoi les logiciels de dimensionnement propose toujours en premier lieu des gaines à section carrée dans le cas où la hauteur sous-plafond est une contrainte.
VITESSES RECOMMANDEES [m/s]
Tableau 1
Facteur limitatif → perte de charge Gaines principales Dérivations Soufflage Reprise Soufflage Reprise
Pavillons 3,0 5,0 4,0 3,0 3,0
Source : Manuel CARRIER – 2ème partie : Distribution de l’AIR
Annexe 5 : Design condition to select
CAPACITY / LEAVING DRY BULB TEMP FAN EXTERNAL STATIC PRESSURE
AHU HEAT RECOVERY SUPPLY AIR FLOW ON HR EXHAUST AIR FLOW ON HR
FRESH AIR ON COIL DRY & WET BULB RETURN AIR ON COIL DRY & WET BULB MIN EFF OF HR IF ANY