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Etude critique du circuit de fuel de lusine de schage 1

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ROYAUME DU MAROC

MINISTERE DE LENSEIGNEMENT SUPERIEUR

ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DARTS

ET METIERS_MEKNES

RAPPORT DE STAGE TECHNIQUE

SUJET: ETUDE CRITIQUE DU CIRCUIT DE FUEL

DE L'USINE DE SECHAGE

Elabor par : Mr MHAJI MOHAMMED.

Niveau : 3me anne.

Encadr et parrain par : M.DAKIR (ingnieur chef lOCP).

Priode de stage : du 01/07/2002 au 30/07/2002.

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REMERCIMENTS

Je tiens remercier tout particulirement lOCP, et en particulier Monsieur Y.DAKIR,

lIngnieur Responsable de lusine de schage pour son soutient, ses conseils et ses encouragements dont il ma fait part durant mon stage.

Mes sincres remerciements vont aussi la direction dexploitations minires de Gantour qui ma

bien accueilli et tout le personnel de lusine de schage, notamment :messieurs MEKKAOUI , LAHNICHI, LALMICH et SAFOUANE, et tous ceux qui ont contribu au droulement de mon stage dans les meilleures conditions.

Je tiens finalement tre reconnaissant tous les enseignants et tout le personnel de

ladministration de lEcole Nationale Suprieure dArts et Mtiers de Mekhns, pour les efforts quils ont dploys pour ma formation.

MHAJI MOHAMMED

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SOMMAIRE.

Remerciements

Sommaire

Introduction

I-Prsentation de la division traitement.

II-Etude du circuit actuel du fuel.

1-Caractristiques du fuel

2-Description du circuit

2-1-Schmatisation et principe de fonctionnement

2-2-Caractristiques et conditions nominales de fonctionnement :

3-Circuit gnrateur de la vapeur

3-1-La chaudire :

3-2-Difficults dexploitation :

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III- Problmes dgags :

IV- Solutions proposes :

V-Tube passage de courant :

1)dfinitions :

1.1-Principe du tube passage de courant (TPC):

1.2-transfert thermique dans un changeur lectrique :

1.2.1-Calcul de la puissance thermique :

1.2.2)Dtermination du coefficient dchange :

1.3-Equations lectriques :

1.3.1)Rsistance :

1.3.2) Loi dOhm :

1.3.3) Montages lectriques :

2-Mise en uvre :

2-1-Diffrents lments dune installation :

2 -1-1-Scma de principe :

2 -1-2-Isolation thermique et calorifugeage :

2-2-Dimensionnement thermique et lectrique :

2 -2-1-Critres doptimisation :

2 -2-2-Calculs lectriques :

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2-3-Rgulation :

Conclusion

Annexes.

Bibliographie

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INTRODUCTION

Lusine de schage de lOCP-YOUSSOUFIA est dote dun circuit de fuel qui le

traite avant de lutiliser .

Dans le cadre de son amlioration, il a t demand de faire une tude critique sur ce

circuit de fuel.

Pour ce faire nous allons procder de la faon suivante :

-tablir une description complte de tous les composants, savoir :

Le tank de fuel, le Groupe moto-pompe, lchangeur thermique tubulaire et le circuit

gnra teur de vapeur.

-faire une critique de chaque composant, en observant les anomalies de

fonctionnement.

-proposer diffrentes solutions, les comparer, et choisir celle qui convient le plus au

cas de lusine de schage.

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I- Prsentation de la division de traitement

Le sous sol marocain renferme les plus importants gisements des phosphates du monde : trois quarts

des rserves mondiales. Ainsi, pour lexploitation efficace et rentable du phosphate marocain, le dahir

du 7 aot 1920 a cr lOCP. il exploite les phosphates dans trois grandes zones, savoir :

-Zone de Khouribga.

-Zone de Boukra/Layoune.

-Zone de Gantour.

La zone de Gantour comprend les deux centres dexploitation de Benguerir et de Youssoufia.

En plus de lexploitation, le centre de Youssoufia a une division de traitement qui soccupe de deux

oprations de traitement thermique du phosphate :

-La calcination qui consiste brler les matires organiques du minerai tout en liminant

lhumidit.

-Le schage qui a pour but de diminuer lhumidit du produit moins de 2%.

Ces deux oprations ncessitent toujours une source de chaleur.

Pour le phosphate, on exploite principalement la combustion du gaz naturel ou du fuel dans des

fours lit fluidis pour la calcination, et dans des fours rotatifs pour le schage.

Pour la calcination, elle seffectue lusine de calcination. Cette dernire traite les phosphates noirs

provenant des mines dextraction savoir la recette 8 et la recette 9.

Les liaisons composes de chanes de convoyeurs bande assurent le transport des phosphates noirs

des recettes vers le stock mcanis des units de calcination.

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Pour le schage, il ncessite toujours, en plus dune source de chaleur, un agent thermique. Dans la

plupart des cas, lagent thermique utilis est lair qui permet de transporter la chaleur de la source vers

la matire scher.

Les appareils utiliss pour accomplir cette opration dpendent gnralement de la matire scher.

Pour le phosphate trait au sein de lusine de schage de Youssoufia, le schage est assur par huit

fours rotatifs de capacit unitaire de 80 t/j, ils traitent le phosphate clair provenant de la recette 6

Le phosphate clair destin au schage prsente un taux dhumidit relativement lev, gnralement

entre 10 et 12%, il est donc impropre la vente et la valorisation qui exige un degr dhumidit

infrieur 2%.

II- Etude du circuit actuel de fuel

1-Caractristiques du fuel

Le fuel est un combustible liquide la temprature ambiante de couleur noire, et de grand pouvoir

calorifique. Sa densit est infrieure celle de leau (lunit), et elle varie selon deux types :

-le fuel N2 ou le fuel lourd, et cest ce quon utilise normalement.

-le fuel N1 ou le fuel lger : il est obtenu en mlangeant le fuel lourd avec le gasoil. De densit et

de viscosit plus petite, il est plus facile brler, mais il sert seulement au dmarrage, phase o le fuel

lourd nest pas assez prpar et chauff, car il est six fois plus chre que le fuel N2.

Pour sa combustion, le fuel ncessite un bon filtrage par des filtres placs au niveau des conduites,

car il contient des impurets qui peuvent boucher les conduites. il ncessite aussi une temprature de

lordre de 100C et une pression de 25 bar pour assurer une bonne pulvrisation dans le foyer et aussi

pour diminuer sa viscosit et faciliter son pompage.

Les diagrammes suivants peuvent tre utiliss, pour connatre, avec une bonne prcision, la

viscosit et la masse volumique dun type de fuel :

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la viscosit requise pour obtenir une pulvrisation satisfaisante au niveau du brleur est :de 60 70

mm/s.

Lors de la combustion au four scheur rotatif, le fuel prsente les caractristiques suivantes :

Temprature 100C

Densit 0,833

Pression brleur 23 bar

Pastille ? 40mm

Dbit 872,5 kg/h

2-Description du circuit

? 2-1-Schmatisation et principe de fonctionnement

le circuit fuel est schmatis selon les schmas fig.1 et fig.2 .

le fuel est approvisionn par des camions qui le stockent par pompage aprs lavoir rchauff ,

toujours pour diminuer sa viscosit, dans deux tanks. Le niveau du fuel est mesur par un flotteur.

Il est pomp ou bien par une pompe de dpotage se trouvant dans la chaudire ou bien par la pompe

des camions.

Pour lutiliser dans le schage, le fuel est rchauff jusqu 50C dans les tanks, aprs, il est pomp

par un groupe moto-pompes vers le groupe prparateur o sa temprature atteint 70C, en suite, sa

temprature slve jusqu 110C avec une pression de 24,5 bar dans le groupe finisseur, et en fin il

est directement inject au four par le brleur.

Le chauffage du fuel dans ces trois tapes est assur par la vapeur deau surchauffe 110C ( au

moyen de deux chaudires ) qui lve la temprature du fuel en circulant dans :

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-un serpentin au niveau du bas de chaque tank.

-un changeur thermique tubulaire au niveau de chaque unit du groupe prparateur et du groupe

finisseur.

Pour surchauffer la vapeur deau dans les chaudires, on utilise la combustion du fuel lui mme

pomp par une pompe de gavage partir des tanks, mais ceci aprs lavoir c