Etude et conception d’un banc d’essai pour les soupapes de respiration

8/18/2019 Etude et conception d’un banc d’essai pour les soupapes de respiration

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Etude etconceptiond’un bancd’essai pourles soupapesde respiration

Projet de fn d’Etudes :

Ecole Nationale d’Ingénieursde Sax


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MEMOIRE

PRÉSENTÉ À

L’ECOLE NATIONALE D’INGÉNIEURS DE SFAX

DÉPARTEMENT DE MÉCANIQUE

EN VUE DE L’OBTENTION DU

DIPLÔME NATIONAL D’INGÉNIEUR EN GÉNIE

ELECTROMÉCANIQUE PAR

JAMIL JAOUA


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Soutenu le 30 juin 2015, devant la commission d’examen

- M. Chaari Fakher- M. h!i" M#ha$e%- M. E!a#&% Sa$i- M. A'%#&!i A'%e!'a(e)

Président

ExaminateuEncadrantacadémiuEncadrant i


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PLAN DE TRA*A


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#$%es soupapes derespiration2$%es procédures d’essai des

soupapes3$&onctionnement du bancd’essai!$'imensionnement et ()oix dcomposants

"$Installation des soupapes

*$'esign du banc d’essai

+$(onclusion


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LES SOUPAPE

DE RESPIRATIO


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P#$+a,e

*i%ae

Li&i%e

E/+a(e %e 0a+e&r 1 +re//i#%e 0a+e&r

D#2e/ %e (#(e+)i# %e/r2/er0#ir/• Pre//i# $a3i$a!e %e /er0i(e• *i%e $a3i$a! %e /er0i(e

(aractéristiues des bacs de stoc,age


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Ca&/e/ %e !a /&r+re//i# 4•

.emplissage du réser/oir

• Elé/ation de la température

• 'ilatation t)ermiue

• 'iminution de la pressionatmosp)ériue



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Ca&/e/ %e !a %2+re//i# 4•

1idange du réser/oir

• 'iminution de la températureextérieure

• (ondensation du uide stoc,é

• Elé/ation de la pression

atmosp)ériue



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D & e a &

+ # $ + a , e

D & e a &

( h a - , e $ e - ) % e

) 2 $ + 2 r a ) & r e

S&r+re//i# D2+re//i#

Entrée de l’atm

Sortie de /apeur Entrée de l’atm

*e)i!a)i#re&i/e


Entrée de l’atmSortie de /apeurPompage


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%es soupapes de respiration sont des organes de su’on installe sur les bacs et les réser/oirs de stoc,

t5c)e principale est de maintenir la pression internréser/oirs dans les conditions de conception duranles opérations normales6 et dans les cas de c)angeclimatiues ou d’incendies4

%es soupapes de respiration


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La +re//i# i)ere a&,$e)e

(omment une soupape op7re

F#()i#e$e) e /&r+re//i#


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Re"#&!e$e) %e !a +re//i# e e3(5/


F#()i#e$e) e /&r+re//i#


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Cr2a)i# %& 0i%e %a/ !e r2/er0#ir


F#()i#e$e) e %2+re//i#


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A/+ira)i# %e !’air a)$#/+h2ri


F#()i#e$e) e %2+re//i#

7


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Re"#&!e$e)

A/+ira)i#


F#()i#e$e) e %2+re//i# e)e +re//i#


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'é ill d


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'éaillance des soupapes


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LES PROCEDURESD’ESSAI DESSOUPAPES

%es procédures d’essai


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%es procédures d essai

E//ai %e !a +re//i# %e (#/i,e%es procédures d’essai découlent de la norme 8PI2 et IS9

• ne ois la soupape bien montée sur le banc d’essai6 il aula pression ;ou la dépression< d’entrée

• %a pression ;ou dépression< de consigne est le point = partpression ne /arie plus a/ec une augmentation du débit d’a

• (e test doit >tre répété trois ois6 les trois /aleurs mesuréeappartenir = l’inter/alle de tolérance indiué sur la plaue

%es procédures d’essai


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%es procédures d essai

E//ai %’2)a(h2i)2%es procédures d’essai découlent de la norme 8PI2 et IS9

• 8ccumuler une pression ;ou dépression< égale = +"? de laconsigne

• 'étecter le taux de uite de la soupape

• %e taux de uite mesuré ne doit pas dépasser les /aleurs s


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FONCTIONNEMENDU 6ANC D’ESSA

nctionnement du banc d’essai


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nctionnement du banc d essai

Me/&re %& )a&3 %e "&i)e

Pour mesurer le taux de uite d’une soupape de respiration on/a sui/re la mét)ode sui/ante :

•8juster une pression égale = +"? de la pression de consigne= l’entrée de la soupape

•%es uites ;si présentes< /ont diminuer la pression4 8 ce

moment l= ajuster lentement le débit jusu’= ce ue lapression se stabilise4 (et éuilibre est traduit par l’égalitéentre le taux de uite et le débit ajusté4 %e débit ajusté seramesuré par un débimétre installé a/ant la soupape



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# (ompresseur2 Pompe = /ide36 !6#2 1annes = pointeaux"6 *6 +6 -6 #6## 1annesd’isolement#3 Soupape = tester#! .éser/oir de test

#" Indicateur de pression



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Soit un réser/oir d’air de 1olume 1 ui est en train de se /ider par unepompe a@ant un débit A4 %e temps de /idange de ce réser/oir estdonné par:

(ette éuation est analogue = celle du circuit .(


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DIMENSIONNEMENTC7OIX DES

COMPOSANTS

esure de la pression


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%e manom7tre utilisé est un manom7tre =capsule CID8 ui a les caractéristiues

sui/antes:

•Etendue de mesure $#44# mbar

•'iam7tre # mm

•(lasse #4*

•Erreur 3 mbar



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Pour compenser l’erreur aite par le manométre =capsule on /a éuiper le banc d’essai par un

manom7tre = colonne liuide ui a lescaractéristiues sui/antes:

•Etendue de mesure $"44" mbar

•.ésolution 4" mbar

•'imension ##+x+2x2+

•Poids 24- Dg

limentation en débit


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%e débit de la pompe = /ide inue sur la /itesse d’accumulatipression 4 Plus le débit de la pompe est aible plus l’ajustemepression est précis4 'e m>me pour le compresseur

Pompe = mem$'ébit : 3 %min

$Pression ultime d’aspiration :

$Puissance : #! F

$'imensions : 223x#!3x#*3

$ Gruit : !- dG



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(ompresseur mpiston

$'ébit : 2 %min

$Pression maxi: ! bar

$Puissance: 0! C

$'imensions : 2*x#3x#+

$Gruit : "3 dG

'ébitmétrie


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'ébitmétrie

%e débimétre du banc d’essai doit >tre capable pour mesurer uite maximale donné par la norme

•Etendue de mesure

anne de régulation


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anne de régulation

anne d’isolement


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anne d isolement

éser/oir de test


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éser/oir de test

%e réser/oir a une longeur de +* mm et un diam7tre de !dimensionné selon la norme 8SBE 1iii di/ # pour une pression

Di$e/i#e$e) e +re//i#

Epaisseur de la /irole

Epaisseur des onds

%a norme impose unesurépaisseur de corrosion de

#4" mm donc :

tc H 24#3 mm 6 tH242! mm

tc H t H !mm

éser/oir de test


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Di$e/i#e$e) e %2+re//i#%e !a 0ir#!eEtape # : %' et 't

Etape 2 : 'étermination de la déormation critiue 8

Etape 3 : 'étermination de la contrainte critiue de ambageutilisant 86 le module de @oung et la température de ser/ice

Etape ! :

Si P Pa ()anger les param7tres géometriues ;%6'6t< et re jusu’= ce ue P soit inérieure = Pa

Sinon6 le dimensionnement est correct

Pression externe admissible

éser/oir de test


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Di$e/i#e$e) e %2+re//i#%e/ "#%/Etape # : 'étermination de la déormation critiue 8

Etape 2 : 'étermination de la contrainte critiue de ambageutilisant 86 le module de @oung et la température de ser/ice

Etape 3 :

Si P Pa ()anger les param7tres géometriues ;'6t< et rea jusu’= ce ue P soit inérieure = Pa

Sinon6 le dimensionnement est correct

Pression externe admissible

éser/oir de test


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Jest )@drostatiue

*2ri8(a)i# %& (a!(&! +ar2!2$e)/ 8i/


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INSTALLATIO

DES SOUPAPE

stallation des soupapes


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p p%es normes imposent ue la connexion entre le réser/oir de tsoupapes se asse = tra/ers des conduites ui ont le m>me dla soupape = tester4

S#!&)i# 4



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p p



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%e s@st7me de serrage fxe lasoupape = tester sur son adaptateuret assure aussi l’étanc)eité4 Sansoublier u’un serrage rapide estsou)aitable

p p



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p pPour s’assurer de la fabilité du s@st7me de serrage on /a modernier comme suit:

%a orce & est liée au couple de serrage ( par la ormule sui/anH 4#+" &

%a pression exerce une orce &p H S x P a/ec S la surace projetdes adaptateurs

%e couple de serrage minimal est (min H P S % 4#+" ! a

Pour : aH23mm %H#0mm PH# Pa SH - mK on trou/e

.G H &a%

ELort de serrage!x.G



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p p

( H #" N4m& H -" NEpaisseur 2 mm

%a 7c)e est donnée par:


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DESIGN DU 6ANC D’ES

'esign


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#

2

'esign


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'esign


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'esign


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CONCLUSION


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(o

Tout le long de ce travail on a ea!erre"ecter au #a$i#u# le e$igence d

oci%t% & de la nor#e API'((( et de la %et de l)environne#ent*

+o##e une a#%lioration de "er,or#an-anc d)eai on "eut intall% un "u"itre

co##ande ou on va viuali% la "reiotet en ,onction du te#"& cette olution. la lecture de la "reion de conigne e

%li#ine le erreur de lecture co##iel)o"%rateur


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MERCI POUR

*OTRE ATTENTI

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