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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/325878566 Etude D’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et maintenance Presentation · September 2017 DOI: 10.13140/RG.2.2.35125.58089 CITATIONS 0 READS 2,111 1 author: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: CFD investigation of forced convection in microchannels heat sinks View project Free vibration of nanobeams based on the Theory of non-local Elasticity View project Abdelkadir Belhadj Abou Bakr Belkaid University of Tlemcen 20 PUBLICATIONS 54 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Abdelkadir Belhadj on 20 June 2018. The user has requested enhancement of the downloaded file. elortéP ed neiréglA tutitsnIبسم هللا الرحمن الرحيم République Algérienne Démocratique et Populaire SONATRACH Thème Etude D’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et maintenance Réalisé Par : Abdelkadir BELHADJ Division Engineering et Construction ENC Projet professionnel de fin de formation Pour l’obtention de diplôme d'ingénieur spécialisé en: Mécanique Pétrolière « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et maintenance » Abdelkad C’est dans le contexte d’améliorer la maitrise des machines tournantes et commettant un futur ingénieur EPC, ce travail a été fait pour concevoir, développer et maintenir les compresseurs centrifuges qui sont des machines vitales en industrie pétrolière. La présente étude est consacrée à l’étude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge. Nous avons réalisé à cet effet un calcul thermodynamique de vérification des performances du compresseur centrifuge k102 B (BCL 406) et un dimensionnement ce compresseur. L'étude est complétée par une simulation dimensionnelle d’une roue d’un compresseur centrifuge et la procédure de sa maintenance. « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et maintenance » Abdelkad Plan de travail Introduction générale • Chapitre 1: Présentation de la région TFT • Chapitre 2: Théorie de compression et les compresseurs centrifuges • Chapitre 3: Dimensionnement et simulation d’un compresseur centrifuge • Chapitre 4: Maintenance d’un compresseur centrifuge Conclusion générale « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et maintenance » Abdelkad Introduction Générale Le développement de différentes industries (lourde, légère, de l’énergie, de la chimie et de la pétrochimie, etc …) ainsi que l’économie de l’agriculture exigent un système d’appareillage qui permet d’améliorer le travail, accélérer les rythmes de productivité, augmenter le volume des produits finis. Parmi les machines ayant un rôle primordial dans les domaines d’activité industrielle, on peut citer par exemple les compresseurs. Pour être en mesure de choisir des compresseurs selon les exigences technologiques et de les exploiter d’une façon compétente, un ingénieur d’EPC doit parfaitement connaître les constructions de ces machines, leur principe de fonctionnement et la base théorique qui sert à expliquer leurs caractéristiques et améliorer leurs performances. Présentation de la région TFT « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et maintenance » Abdelkad Théorie de compression et compresseur centrifuges Unité de traitement des gaz associés Théorie de compression et compresseur centrifuges « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et maintenance » Abdelkad Théorie de compression et compresseur centrifuges Les turbomachines sont des appareils qui utilisent un fluide pour la transformation d’énergie. On distingue deux types de turbomachines: • Ceux qui fournissent de l’énergie au fluide (enthalpie) comme les compresseurs, les pompes, les ventilateurs… • Ceux qu’on utilisent pour retirer l’énergie du fluide pour avoir un travail mécanique, on parle alors des turbines On peut aussi les classifier selon la direction de l’écoulement de flux par rapport à l’axe de rotation, on distingue alors: • Turbomachines axiales: • Turbomachines radiales ou centrifuges • Turbomachines mixtes « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et maintenance » Abdelkad • Equation des quantités de mouvement • Equation du moment des quantités de mouvement • Equation d’Euler Théorie de compression et compresseur centrifuges Equations gouvernantes des problèmes des turbomachines « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et maintenance » Abdelkad • Energie mécanique • rendement d’évolution isentropique de la compression • Compression adiabatique • Compression réelle Théorie de compression et compresseur centrifuges Bilan énergétique de la compression « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et maintenance » Abdelkad Un compresseur centrifuge (radiale) est une machine destiné à l’élevation de la pression d’un fluide. le fluide est poussé à travers l’impulseur par rotation rapide d’aubages. La vitesse du fluide est convertie en pression, à la fois dans l’impulseur et dans les diffuseurs stationnaires. La plupart de l’énergie cinétique, en quittant l’impulseur est convertie en énergie de pression. Théorie de compression et compresseur centrifuges Les compresseurs centrifuges « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et maintenance » Abdelkad Les compresseurs centrifuges se composent de deux parties principales qui sont: • Stator (caisse, flasque, diaphragmes, paliers porteurs, palier de butée, étanchéité) • Rotor (arbre, roues, entretoises, disque de butée, équilibreur, chemise, moyeu d’accouplement) Théorie de compression et compresseur centrifuges Constituants d’un compresseur centrifuge « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et maintenance » Abdelkad Théorie de compression et compresseur centrifuges Constituants d’un compresseur centrifuge « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et maintenance » Abdelkad Il existe trois principaux types de compresseurs centrifuges selon la forme du corps (caisse) : • Compresseurs avec corps ouverts horizontalement (MCL) • Compresseur avec corps ouverts verticalement (BCL) • Compresseurs avec corps en forme de cloche Théorie de compression et compresseur centrifuges Classification des compresseurs centrifuges « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et maintenance » Abdelkad Théorie de compression et compresseur centrifuges Exemple d’identification d’un type de compresseur centrifuge Dimensionnement et simulation d’un compresseur centrifuge Calcul thermodynamique Dimensionnement et simulation d’un compresseu « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et m Calcul thermodynamique 1er étage de compression Dimensionnement et simulation d’un compresseu « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et m Calcul thermodynamique Dimensionnement et simulation d’un compresseu « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et m Calcul thermodynamique 2ème étage de compression Dimensionnement et simulation d’un compresseu « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et m Dimensionnement du compresseur Dimensionnement et simulation d’un compresseu « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et m Dimensionnement du compresseur 1er étage 2ème étage Dimensionnement et simulation d’un compresseu « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et m Simulation du compresseur par CFturbo CFturbo est un logiciel moderne et puissant pour la conception interactive de turbomachines complètes : • roue axiale et centrifuge (pompes, ventilateurs, compresseurs et turbines) • stator • volute Dimensionnement et simulation d’un compresseu « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et m Simulation du compresseur par CFturbo Organigramme de simulation Dimensionnement et simulation d’un compresseu « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et m La visualisation de la Simulation est en mode privé Maintenance du compresseur centrifuge Etude de cas de la révision générale du compresseur K102 B Problème: Révision générale du compresseur deuxième étage K102B est programmée suit au déclenchement, par très hautes vibrations au niveau des paliers porteur. Procédure: Démontage des conduites d’huile et du gaz Démontage deux manchettes aspiration et refoulement Désaccouplement de deux cotés du compresseur K102B Le 15/10/2016 : - Démontage complète du compresseur K102B Dimensionnement et simulation d’un compresseu « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et m Etude de cas de la révision générale du compresseur K102 B Le 16/10/2016 : - La révision est arrêtée en attente l’arrivage de deuxième rotor à la réparation au niveau d’atelier ALGESCO à Boufarik Le 18/10/2016 : - Deux agents Italien (ALGESCO) arrivée pour l’inspection du rotor Observation : - Envoie du palier pour réparation à Boufarik (ALGESCO) Le 08/12/2016 : - L’arrivage de rotor du compresseur 2éme étage K102R à réparée par ALGESCO Le 09/12/2016 : - Vérification l’équilibrage du rotor (acceptable) Le 11/12/2016 : - Remontage les labyrinthes inter-étage Dimensionnement et simulation d’un compresseu « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et m Etude de cas de la révision générale du compresseur K102 B - Dépose du rotor sur le demi-corps du diaphragme - Le12/12/2016 : - - Remontage l’ensemble (diaphragme + rotor) dans la corps du compresseur k102B - - Prise du jeu axial = 0.26mm (acceptable) - - Mise en place du compresseur k102B - - Remontage deux manchettes d’aspiration et refoulement avec serrage - Le 13/12/2016 : - - Alignement du compresseur K102B : Dimensionnement et simulation d’un compresseu « Etude d’ingénierie d’un compresseur centrifuge: dimensionnement, simulation et m Etude de cas de la révision générale du compresseur K102 B - Le15/12/2016 : - Remontage toutes les conduites d’huile et du gaz avec serrage avec des joins neuf - Le16/12/2016 : - - Arrangement du matérielle et nettoyage du skid par l’équipe de ENSP - Le 17/12/2016 : Phase de démarrage à 16 :30 h avec l’assistance de deux agents Italiens ALGESCO - - Démarrage la pompe de graissage KGM1012 et la pompe hydraulique KGM1013 aucune fuite observée - 1er essai : positive suite fuite d’huile au niveau des conduites d’huile - Le 18/12/2016 : - - Fin de mission de deux agents Italien ALGESCO avec un rapport pour un démarrage succès - Le 19/12/2016 : - - En attente l’arrêt de la pompe uploads/Industriel/ prsentationenc.pdf