Soutenance mémoire
GENERALITES SUR LES TRANSFERTS THERMIQUES
Les différents modes de transfert
Une installation frigorifique attache une très grande importance aux phénomènes physiques régissant la transmission de la chaleur d’un corps à un autre ou au travers d’un même corps. En effet, elle est conçue à abaisser ou à élever la température. Pour maintenir une température constante au cours d’une exploitation, celle-ci est particulièrement sensible aux échanges de chaleur. Cet échange de chaleur est assuré par trois modes de transmission habituellement :
– par rayonnement
– par conduction
– par convection .
Le plus souvent, lors des échanges de chaleur, les trois phénomènes se produisent simultanément.
Le rayonnement
Un exemple de phénomène de rayonnement est la chaleur émise par le soleil. Cette chaleur est transmise par rayonnement à la terre à travers le vide intersidéral. Le phénomène s’explique comme suit : des rayons calorifiques quittent la surface du corps chaud et sont absorbés par la surface du corps froid. C’est une propagation de chaleur à distance sans intermédiaire du milieu matériel, elle se fait en ligne droite. On peut rencontrer plusieurs cas :
– La chaleur émise par unité de temps par rayonnement dépend de 1& surface rayonnante (S), de la température absolue (T) de cette surface à la quatrième puissance et d’un paramètre C dit: “ émissivité ”, qui est caractéristique de l’état de surface.
Q = CST⁴
Q: Chaleur émise en Kcal.h-l
C : Emissivité en Kcal.m.-2. °K-4
S : Surface rayonnante en m2
T: Température absolue en °K
Cette formule est connue sous le nom de loi de STEFAN – BOLTZMANN
La conduction
Dans ce deuxième mode de transmission de la chaleur, la chaleur est transportée par l’énergie cinétique des molécules qui se touchent sans que la masse du corps soit en mouvement. C’est un transfert de chaleur à l’échelle atomique. Il se fait à travers toute substance solide, liquide ou gazeuse immobile. Ces substances se caractérisent par un coefficient de conductibilité thermique λ en Kcal/m.h°C, ou W/m. Celui-ci exprime la quantité de chaleur transmise par unité de temps à travers l’unité de surface de substance par unité d’épaisseur soumise entre ces deux surfaces à une différence d’une unité de température. Ce coefficient a un grand rôle dans la technique d’isolation. Il dépend de la nature, de la structure et de la température du matériau isolant.
LES INSTALLATIONS INDUSTRIELLES
Production du froid
Principe
De la définition même de la production du froid, qui est d’absorber de la chaleur à un milieu dont la température devient inférieure à celle des milieux de refroidissement naturel, il est nécessaire de chercher des phénomènes endothermiques, c’est-à-dire des phénomènes absorbant la chaleur à des températures inférieures à celles du milieu à refroidir.
Les différents procédés existants
Compte tenu des éléments précédents (diagramme enthalpique, et circuit fluidique), il existe plusieurs procédés de production du froid. Nous allons citer succinctement ces différents procédés et d’en tirer le procédé le plus utilisé actuellement:
– La dissolution de certains sels dans l’eau
– La détente d’un gaz préalablement comprimé: détente de JOULE-THOMSON ou détente sans travail extérieur à effet frigorifique faible, détente avec travail extérieur à effet frigorifique important.
– L’effet PELTIER: production du froid par passage d’un courant continu dans un circuit électrique hétérogène.
– Le dernier procédé le plus utilisé souvent est celui de la production du froid basée sur le changement d’état de la matière.
Les condenseurs à refroidissement à air
Ils peuvent être à circulation naturelle ou à circulation forcée d’air sur des tubes à ailettes pour les groupes frigorifiques commerciaux ou pour les groupes frigorifiques industriels dans le cas de la pénurie d’eau ou d’interdiction d’eau. Les débits d’air sont maintenus telle que la vitesse de ventilation sur la surface frontale du condenseur à air soit comprise entre 1 et 3 m/s.
Les condenseurs à refroidissement par eau
Le fluide frigorigène se condense sur la surface extérieure des tubes parcourus par l’eau de refroidissement. Par raison d’économie, l’eau est souvent recyclée, à la sortie du condenseur, elle est refroidie dans un tour de refroidissement. Les débits d’eau sont maintenus tel que l’échauffement de celle-ci soit compris entre 5 et 8°C. On rencontre dans les installations courantes, les condenseurs à double tube montés à contre courant, les condenseurs à calandre multitubulaires, modèle le plus répandu dans les machines frigorifiques de forte puissance.
La puissance frigorifique
La puissance frigorifique d’une machine est par définition la production frigorifique de celle-ci pendant une unité de temps. On distingue en général trois catégories de puissance frigorifiques :
– La puissance frigorifique globale qui est la quantité de chaleur totale absorbée par une machine fonctionnant dans les conditions déterminées pendant l’unité de temps.
– La puissance frigorifique utile qui est la quantité de chaleur effectivement absorbée pendant l’unité de temps par l’évaporateur au fluide à refroidir.
– La puissance frigorifique spécifique est rapport de la puissance frigorifique à la puissance mécanique absorbée par la machine. La puissance frigorifique d’une machine et la puissance mécanique absorbée dépendent des conditions de fonctionnement de la machine.
– Ainsi, elles diminuent lorsque la température d’évaporation s’abaisse ou lorsque celle de condensation s’élève. On nomme quelques fois ce rapport coefficient d’efficacité frigorifique ou coefficient de performance.
Choix du fluide frigorigène
Pour satisfaire aux besoins énergétiques et thermodynamiques d’une machine frigorifique, on doit disposer d’un choix de fluide frigorigène convenable. Ce fluide doit être dépourvu de toxicité, de flammabilité et d’explosibilité. L’effet de leur utilisation ne doit pas être néfaste pour notre environnement pendant l’opération de substitution éventuelle. On doit penser à la combinaison de plusieurs caractéristiques d’ordre technique, des problèmes de coût de frais d’exploitation selon la taille et de la puissance de l’installation .
Machine à froid
Les machines servant à produire le froid peuvent se partager en deux grands groupes
– machine utilisant la détente de gaz comprimés ;
– chine utilisant la vaporisation de gaz liquéfiés.
Dans le premier groupe, se trouvent les machines à Air. Transitivement les machines à anhydride carbonique fonctionnant au-dessus du point critique peuvent être comprises dans ce groupe. Le second groupe comprend les machines à vapeur d’eau et les machines à gaz liquéfiables. Les machines à vapeur d’eau demandent une vaporisation rapide, par conséquent l’enlèvement immédiat des vapeurs après leur formation, suivant le mode de l’enlèvement des vapeurs, on peut distinguer:
– Les machines à vide
– Les machines à éjection (Machine Leblanc)
– Les machines à absorption par l’acide sulfurique (Machine carrée).
Les machines à gaz liquéfiables comprennent:
– Les machines à compression thermique, à auto compression
– Les machines à compression mécanique .
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I THEORIE SUR LES TRANSFERTS DE LA CHALEUR
CHAPITRE I – GENERALITES SUR LES TRANSFERTS THERMIQUES
I.1 – Les différents modes de transfert
I.1.1 – Le rayonnement
I.1.2- La conduction
I.1.3 – La convection
I.1.4 – La transmission mixte
I.2 – Le régime transitoire étendu (ou régime variable)
CHAPITRE II – LES INSTALLATIONS INDUSTRIELLES
II.1 – Production du froid
II .l. l – Principe
II.1.2 – Les différents procédés existants
II.l.3 – Les échangeurs thermiques
II.I.4- La puissance frigorifique
II.1.5 – Le diagramme enthalpique
II.l.6 – Choix du fluide frigorigène
II 2 – Machine à froid
II.2.1 – Machine à gaz comprimé
A – Machine à air
B Machine à eau
II.2.2 – Machine à gaz liquéfiables
A – Machine à Auto compression
B – Machines à compression mécanique
II.3 – Exemple de circuit fluidique et électrique de base
II.3.1 – Le circuit fluidique
A – Principe
B- Tableau: Rôles des éléments principaux
C – Schéma synoptique d’une installation industrielle
II.3.2 – Circuit électrique
II.3 .2.1 – Le circuit de commande
II.3.2.2 – Le circuit de puissance
Mémoire d’ingéniorat en Génie Industriel-ESPA 2003
PARTIE II LA NORME, LES BASES LEGISLATIVES ET LEUR CONTROLE
CHAPITRE I – GENERALITES SUR LES NORMES-MONDIALISATION –
GLOBALISATION
I.1- Définition
I.2 – Utilité
I.3 – Aspects positifs
I.4 – Contraintes
I.5 – Place de la mondialisation
I.6 – Historique
A – Sens général
B – Sens spécifiques
CHAPITRE II – REGLEMENTATION SANITAIRE
II.1- Normes relatives aux infrastructures et aux équipements d’un établissement agréé CEE
II.1.1 – Emplacement de l’établissement
II.1.2- Clôture et abords
II.1.5 – Equipements
II.I.6 – Entretien physique des locaux et du matériel
II.2 – Le système documentaire
II.2.1 – Le dossier d’agrément
II.2.1.1 – Ecrire les produits fabriqués dans l’entreprise
II.2.1.2 – Présenter un plan de situation à l’échelle 1/1000
II.2.1.3.- Présenter un ou plusieurs plans d’ensemble de l’établissement à l’échelle de 1/100 à 1/300 (selon la taille)
II.2.1.4 – Décrire l’équipement et le matériel utilisé
II.2.1.5.- Décrire les conditions de fonctionnement
II.2.1.6 – Capacité de stockage en matières premières et en produits finis, tonnage des produits journaliers
II.2.1.7 – Potabilité de l’eau
II.2.1.8.- Plan de nettoyage et de désinfection
II.2.1.9.- Plan de lutte contre les insectes et les rongeurs
II.2.1.10. – Plan de formation du personnel
II.2.1.11.- Certificats médicaux du personnel
II.2.1.12.- Documents de maîtrise des températures
II.2.1.13.- Documents de comptabilité Matières: matières premières et produits finis
Mémoire d’ingéniorat en Génie Industriel-ESPA 2003
II.2.2. Le dossier HACCP
II.2.2.1. Lettre d’engagement de la Direction de l’entreprise à mettre en place un système HACCP
II.2.2.2.- L’équipe HACCP
II.2.2.3.- Décrire les produits fabriqués dans l’entreprise et l’utilisation attendue des produits
II.2.2.4.- Elaborer les diagrammes de fabrication de tous les produits fabriqués dans l’entreprise
II.2.2.5.- Analyse des dangers
II.2.2.6.- Déterminer les CCP ( Points Critiques pour la Maîtrise ) parmi les dangers
II.2.2.7.- Etablir un système de vérification
II.2.2.8.- Archiver les fiches d’enregistrement des CCP et les fiches d’enregistrement des anomalies et des actions correctives prises
II.3 – Etapes successives pour et après l’agrément communautaire
II.4.- Contrôles et analyses au sein des établissements agréés CEE
II.4.1.- L’obligation réglementaire de contrôler
II.4.2.- L’innocuité des denrées alimentaires »
II.4.3.- Les différents modes d’examen
II.4.4. Les deux types de contrôles ; les contrôles officiels et les autocontrôles
II.4.5. Pour la réalisation des contrôles
II.4.6. Tableau récapitulatif et indicatif des contrôles et analyses
II.5. Rappel des mesures spécifiques de lutte contre le choléra (V/brio Cholerae)
II.5.1. Qualité de l’eau distribuée
II.5.3. Suivi médical du personnel
II.5.4. Hygiène du personnel au des ateliers et sur les bateaux
II.-5.5 Procédures de nettoyage et de désinfection
II.5.6 Procédures de lutte contre les animaux indésirables
II.5.7 Contrôle des produits finis : applicables aux denrées préparées dans les établissements à terre ou à bord des chalutiers congélateurs
II.5.8 Communication des résultats des analyses micro-biologiques
CHAPITRE III – GUIDE HACCP
III.1 – Présentation du manuel
III.2 Plan HACCP
CONCLUSION
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