Etude technico-économique des systèmes d'entrainement pour la commande d'un shredder et d'un moulin à la compagnie sucrière sénégalaise

République Du Sénégal
Ministère De L'éducation Nationale
Université Cheikh Anta Diop De Dakar
École Supérieure Polytechnique Centre De Thiès
Département De Génie Mécanique

Mémoire de travail de fin d'études
En vue de l'Obtention du Diplôme d'Ingénieur de Conception
Option électromécanique
Titre :

ÉTUDE TECHNICO -ÉCONOMIQUE DES SYSTÈMES D'ENTRAÎNEMENT
POUR LA COMMANDE DU SHREDDER ET DU 6^ème MOULIN
DE LA COMPAGNIE SUCRIERE SENEGALAISE(CSS)

Présenté et Soutenu par : M. Mouhamadou NIANG

Email : [e-mail]
Tel : [phone]

Directeurs de projet : Membres du jury :

Interne: Dr. Ousmane Sow (EPT) M. Paul Demba (coordonnateur, EPT)

Externe: M. Mor Guéye (CSS) Dr. Ngor Sarr (examinateur, EPT) M. Alassane Diène (examinateur, EPT) M. Gérard Domaingue (CSS)

Année Académique 2007-2008

ÉTUDE TECHNICO -ÉCONOMIQUE DES SYSTÈMES
D'ENTRAINEMENT POUR LA COMMANDE DU
SHREDDER ET DU 6^ème MOULIN DE LA COMPAGNIE
SUCRIERE SENEGALAISE

Mémoire de travail de fin d'études
En vue de l'Obtention du
Diplôme d'ingénieur de Conception

Titre :
ÉTUDE TECHNICO -ÉCONOMIQUE DES SYSTÈMES D'ENTRAINEMENT
POUR LA COMMANDE DU SHREDDER ET DU 6^ème MOULIN DE LA
COMPAGNIE SUCRIERE SENEGALAISE

Par :
M. Mouhamadou NIANG

Email : [e-mail]
Tel : [phone]

École Supérieure Polytechnique Centre De Thiès
Département De Génie Électromécanique
Année scolaire 2007-2008

DEDICACE

A M. Hugot

(Spécialiste de sucrerie)

RESUME

ÉTUDE TECHNICO -ÉCONOMIQUE DES SYSTÈMES D'ENTRAINEMENT POUR LA
COMMANDE DU SHREDDER ET DU 6^ème MOULIN

Le but de ce travail consiste à faire une étude pour le choix de l'entraînement le mieux adapté pour le Shredder et le 6^ème moulin de la Compagnie sucrière sénégalaise (CSS), à établir les spécifications techniques des appareils choisis et à vérifier enfin la rentabilité économique de la substitution des commandes actuelles. En ce sens, ce projet vise à moderniser les équipements d'entraînement du broyeur de cannes et du moulin d'extraction de jus de cannes.

Dans les sucreries, le service moulin occupe la première place dans la chaîne de fabrication du sucre, d'obtention de la bagasse et de la mélasse. Du choix judicieux des ses appareils de commande, dépend la continuité de la production, objet de toute entreprise dans cette économie de marché.

Nos recherches et calculs sont basés sur l'exploitation de formules empiriques disponibles dans la documentation, et l'exploitation des paramètres de fonctionnement des appareils de commande actuels (grandeurs thermodynamiques des turbines à vapeur). Par la suite, des extrapolations ont permis d'obtenir des résultats, tenant compte des objectifs de production fixés par la direction de la CSS. Ainsi, nous avons pu obtenir une formule nous donnant l'énergie consommée par le Shredder en fonction du tonnage de canne broyé.

Après calculs et exploitation des résultats, notre choix est porté essentiellement sur l'utilisation d'une commande par moteur électrique asynchrone à cage équipé d'un variateur électronique de vitesse. Les puissances des moteurs seront respectivement comprises entre 880 et 1000kW pour le moulin (selon celle disponible), et de 2600kw ou 3500kW pour le Shredder, selon le type de pilotage (pilotage par convertisseur statique ou pilotage directe).

En ce qui concerne la rentabilité économique, l'amortissement du capital investi est estimé à moins d'une année pour les investissements sur le Shredder, et de moins de trois ans pour le moulin.

De ces résultats obtenus, nous avons pu conclure sur la nécessité pour la compagnie de remplacer les appareils de commande actuels.

Mots - clés : Shredder - Moulin - Dimensionnement - Entraînement- Moteurs asynchrone à cages - Etude économique - Thermodynamique - Commande électromécanique.

REMERCIEMENTS

Tout d'abord, je dis Alhamdoulilah, et rend grâce à Allah le tout puissant.

Ce mémoire a été préparé au sein de la Compagnie Sucrière Sénégalaise à cette occasion, je tiens à témoigner ma reconnaissance à toute personne ayant aidé, de près ou de loin, à l'aboutissement de ce travail. Mes remerciements vont à :

· Monsieur le Directeur Général de la Compagnie Sucrière Sénégalaise.

· Mon encadreur interne Monsieur Ousmane Sow, enseignant à l'EPT, pour avoir accepté de suivre mes travaux.

· Monsieur Mor Guéye, mon encadreur (à la CSS) pour les nombreux encouragements et l'accueil chaleureux qui m'a été réservé au niveau du bureau d'étude de la CSS.

· Monsieur Magib Diagne, Directeur des Ressources Humaines de la CSS, pour m'avoir accueilli
dans son entreprise et pour avoir accepté de subventionner mes déplacements sur Richard Toll.

· Monsieur Cyril Pointu, Directeur du département usine pour le choix du sujet.

· Monsieur Coly, pour sa disponibilité dans la consultation des plans et tout le personnel du bureau d'étude et d'ordonnancement de la CSS.

Mes remerciements vont aux Messieurs : Alassane Diène, professeur à l'EPT, pour m'avoir trouvé un poste de stage à la CSS, et Salif Gaye, chef du département génie mécanique pour les encouragements.

J'adresse également mes remerciements à M. SENEQUE, à M. Wadji, M. Vincent, et à M. Dieng ; avec eux, j'ai eu des discussions intéressantes.

Je tiens à remercier également tous les membres du jury, pour avoir accepté d'évaluer ce travail.

Table des matières

RESUME iv

Liste des Tableaux x

Liste des Figures xi

Liste des symboles et des abréviations xii

INTRODUCTION GÉNÉRALE 1

CHAPITRE 1 : A LA DÉCOUVERTE DES SUCRERIES 3

1.1. Généralités sur la canne à sucre et les sucreries 3

1.1.1. Introduction 3

1.1.2. Histoire de Ia canne a sucre 3

1.1.3. Description de Ia canne a sucre 5

1.1.4. CuIture 6

1.1.5. Processus de fabrication du sucre de canne 6

1.1.6. Aspects écono miques 9

1.2. La Compagnie Sucrière Sénégalaise (CSS) 9

1.2.1. Historique de Ia CSS 9

1.2.2. Présentation de Ia CSS 9

1.2.3. Organigra mme de Ia C.S.S. 10

1.3. Conclusion 11

CHAPITRE 2 : DESCRIPTION TECHNIQUE DES INSTALLATIONS DU SERVICE MOULIN 12

2.1. Introduction 12

2.1.1. GénéraIités et présentation du service mouIin 12

2.1.2. Etude de Ia partie préparation de canne 15

2.1.3. Machines de preparation de la canne 15

2.1.4. Indice de preparation 15

2.2. Description du Shredder du service Moulin de la CSS 16

2.2.1 Mise en situation (voir figure 2-1) 16

2.2.2. Fonction du Shredder 17

2.2.3. Les co mposants du Shredder (voir figure 2.5) 18

2.2.4. Principe de fonctionne ment du Shredder type FCB de la CSS 20

2.3. Caractéristiques et performance du Shredder 22

2.4. Description technique de la turbine d'entraînement du Shredder 23

2.5. Description du 6e moulin 24

2.6. Turbine d'entraînement du 6e moulin 25

2.7. Conclusion 27