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UNIVERSITE DE LUBUMBASHI FACULTE
POLYTECHNIQUE
DEPARTEMENT ELECTROMECANIQUE
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME AUTOMATIQUE DE
REFROIDISSEMENT PAR EAU DU CIRCUIT DE
LUBRIFICATION DES PALIERS DU SAG MILL
« Cas du SAG Mill de RUASHI MINING
»
Par MBUMBA NDAKA
Gradué en Sciences Appliquées
Mémoire présenté et
défendu en vue de l'obtention du grade d'ingénieur
civil en Electromécanique
Directeur: Prof. Dr. Ir. Arthur KANIKI Co
directeur : C.C Tristan MATANDA
Juillet 2012
I
DEDICACE
A toi l'éternel Dieu, pour ce privilège que tu
m'accorde de présenter ce travail de fin d'étude.
A mes parents ;
A mes frères et soeurs ; A la famille KIBWE.
A tous, je dédie ce travail
Yves NDAKA
A tous je dis merci et que Dieu vous bénisse !
II
AVANT PROPOS
Arrivée au terme de ce travail, je suis heureux de
pouvoir remercier toutes les personnes qui en ont permis ou facilité la
réalisation par leur appui scientifique, leur collaboration, leur aide
matérielle ou leur aide financière.
En premier lieu, j'ai beaucoup de gratitude à adresser
au Professeur Docteur ingénieur Arthur KANIKI qui a bien voulu assurer
de main de maitre la direction de ce travail.
Ma gratitude s'adresse à Monsieur Tristan MATANDA et
MAZOWA pour leurs conseils et disponibilité permanente, que leur
compétence dans le suivi de ce travail trouve ici l'assurance de ma
reconnaissance la plus sincère.
Le co-parrainage scientifique de ce mémoire revient
à Monsieur Rufus PIETERSE, Chef du service d'instrumentation de l'usine
hydro métallurgique Ruashi Mining et à Monsieur Samy KOSHI dont
les suggestions nous ont été d'un concours inestimable.
Mes remerciements s'adressent à tout le corps
professoral de la faculté polytechnique.
Je tiens à remercier MUKEPE Moise, ZEKA Léon et
KYONI Idriss pour leurs soutiens tout au long de mon parcours
académique, que ce travail soit le fruit de ma reconnaissance.
Je tiens également à exprimer mes remerciements
à mes amis pour leurs encouragements et suggestions durant
l'élaboration de ce travail
Une pensée spéciale à papa LWINDA
Jacques, pour son soutien tant moral que financier.
III
TABLE DES MATIERES
DEDICACE I
AVANT PROPOS II
TABLE DES MATIERES III
LISTE DES FIGURES V
TABLE DES TABLEAUX VI
LISTE DES SYMBOLES VII
GLOSSAIRE IX
INTRODUCTION GENERALE 1
CHAPITRE I. CONSIDERATIONS GENERALES 3
I.1. HUILES HYDRAULIQUES 3
I.1.1. Viscosité des lubrifiants 3
I.1.2. Indice de viscosité 4
I.1.3. Influence de la température et de la pression sur
la viscosité 5
I.2. LUBRIFICATION DES PALIERS LISSES 7
I.2.1. Principes qui régissent les paliers à
coussinets 7
I.2.2. Lubrification des paliers à coussinet 7
I.3. THEORIE SUR LES ECHANGEURS 10
I.3.1. Définitions de l'échangeur
élémentaire 10
I.3.2. Architecture générale de l'échangeur
13
I.3.3. Grandeurs classiques définissant l'échangeur
15
I.3.4. Types d'échangeurs 15
I.3.5.Echangeur à tubes et calandre 16
I.3.6. Dimensionnement d'un échangeur 18
I.3.7. Calcul de la tuyauterie 21
I.4. L'AUTOMATISATION 22
I.4.1. Structure d'un système automatisé [15,16]
22
I.4.2. Automate programmable industriel : API [16,17] 22
I.4.3.Capteurs 24
I.4.4. Les pré-actionneurs 25
I.4.5. Les actionneurs 25
CHAPITRE II. PRESENTATION DU CADRE D'ETUDE 26
II.1. PRESENTATION DE L'USINE 26
II.2. BROYEUR A BOULETS SEMI AUTOGENE : SAG MILL 28
II.2.1. Présentation du broyeur à boulets semi
autogène 28
II.2.2. Circuit de lubrification du SAG Mill 29
II.2.3. Commande du broyeur 32
II.3. IMPACT DES MONTEES DE LA TEMPERATURE D'HUILE SUR LES
PALIERS 35
II.4. DISCUSSION ET INTERPRETATION DES DONNEES 41
II.4.1. Températures de l'huile au niveau des paliers
41
II.4.2. Température de l'huile dans le réservoir
45
CHAPITRE III. DIMENSIONNEMENT DU SYSTEME DE REFROIDISSEMENT 48
III.1. PRESENTATION DU SYSTEME DE REFROIDISSEMENT 48
III.2. CALCUL DE L'ECHANGEUR 51
CHAPITRE IV. SYSTEME DE COMMANDE AUTOMATIQUE 59
IV.1. IDENTIFICATION DES COMPOSANTS 59
IV.2. DESCRIPTION FONCTIONNELLE 61
IV.3. Algorithme de programmation du système de commande
63
IV.3.1. Algorithme de démarrage automatique 63
IV.3.2. Algorithme de démarrage automatique de la pompe
01-PMP-02 63
IV.3.3. Algorithme d'arrêt automatique 64
IV.3.4. Algorithme de contrôle de vitesse 64
IV.3.5. Algorithme de contrôle de température 65
CONCLUSION GENERALE 66
BIBLIOGRAPHIE 67
ANNEXES 69
CODE DE PROGRAMMATION POUR LE CALCUL DE L'ECHANGEUR 80
V
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