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3 DÉTERMINATION DES SYSTÈMES ACCEPTABLES
Plus vous en savez, plus vous épargnez.
Avant d'effectuer une analyse, il est nécessaire de recueillir de l'information sur chaque système pour comprendre son fonctionnement. La précision de l'analyse dépend de la qualité de l'information utilisée. Dans certaines usines, on risque de ne trouver que peu de documentation. Les renseignements compilés pourront aussi être employés dans le but d'établir des programmes d'entretien, de planifier l'optimisation des ressources, de répartir les coûts, de vérifier les stocks de pièces détachées, de réviser les feuilles de spécifications des équipements et d'analyser les fluctuations
de la productivité pour éliminer les goulots d'étranglement.
Les diagrammes linéaires peuvent faciliter l'organisation des données. La consommation d'énergie de même que les exigences en matière de rendement et de procédé doivent pouvoir être montrées. Tous ces aspects doivent être évalués sur une période d'un an, en raison des changements aux chapitres de la température, de l'humidité, de la production saisonnière et de la gamme de produits. Il n'est pas indispensable de posséder tous les renseignements, mais quand on se sert d'estimations, il faut le mentionner comme tel et noter les hypothèses émises. La compilation de données a pour but d'établir des zones de fonctionnement précises, qui tiennent compte de la capacité de rendement du système et des impératifs en matière de procédé.
L'information peut provenir des sources suivantes :
- la plaque indicatrice de chaque composant du système;
- les spécifications du fabricant et les graphiques sur le rendement;
- les registres de production, les factures des services publics, les graphiques de fonctionnement montrant la consommation d'énergie, le débit et la pression sur une période d'un an;
- les données sur chaque procédé ou pièce d'équipement sollicitant les ressources du système;
- les diagrammes sur le procédé et l'instrumentation, y compris la stratégie de contrôle du système;
- les évaluations en usine.
Quelques renseignements peuvent ne pas être disponibles; les données manquantes devront donc être obtenues au moyen d'évaluations. Il est souvent possible d'obtenirde l'information sur le système en examinant l'équipement en place. Les plans devront être vérifiés pour s'assurer qu'ils montrent les derniers changements effectués. Les données sur les systèmes courants de pompes, de compresseurs et de ventilateurs doivent porter sur ce qui suit :
- l'énergie fournie — tension, taille des conducteurs, calibre des disjoncteurs, capacité du transformateur et de ses bornes, calibre des commutateurs, équilibre de phases, facteur de puissance, courant de pointe;
- la commande de moteur — type, consigne de surcharge, caractéristiques de démarrage, système de verrouillage;
- le moteur — type, puissance, rendement, fabricant, tension, courants de pointe, taille de la carcasse, heures de fonctionnement, numéro du modèle, vitesse de rotation, vitesses multiples, classification NEMA;
- la transmission — type, capacité de réglage de la vitesse, rapport de vitesse et couple nominal;
- la charge entraînée — type, rendement, puissance et vitesse nominales, fabricant, modèle;
- les effets de système — réducteurs de débit, soupapes, clapets, conditions aux ouïes d'entrée et de sortie;
- les exigences relatives à la charge — débit, pression, température, vitesse, heures de fonctionnement;
- les dispositifs de commande — automatique, manuelle, instruments de mesure, techniques d'exploitation.
3.1 POSSIBILITÉS D'AMÉLIORATION DES SYSTÈMES DE VENTILATEURS, DE POMPES ET DE COMPRESSEURS
Un système qui fonctionne n'est pas nécessairement éconergétique.
Il faut comprendre le fonctionnement des ventilateurs, des pompes et des compresseurs pour concevoir un système moteur éconergétique. Les tableaux suivants décrivent les possibilités d'optimiser les systèmes moteurs. Le terme « fluide » est utilisé pour parler des gaz ou des liquides.
POSSIBILITÉS
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SYSTÈMES INEFFICACES
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Mauvais choix de point de consigne |
- En raison des changements apportés au procédé,
un système peut atteindre un point différent de sa courbe
de rendement, ce qui amoindrit son efficacité.
- Certains systèmes fonctionnent avec une large gamme de débits
moyens à cause des changements à la production et des
variations des températures saisonnières.
- Certaines machines surdimensionnées fonctionnent toujours à
capacité réduite.
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Âge |
- Le rendement énergétique et l'efficacité
du vieil équipement n'ont souvent reçu que peu d'attention
du concepteur à l'origine.
- Les machines ayant subi plusieurs révisions générales
sont inefficaces.
- La machinerie moderne, construite à l'aide des matériaux
nouveaux, s'écarte moins des normes établies.
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Autres méthodes |
- Certaines applications peuvent être accomplies avec un équipement
plus efficace, des instruments améliorés et d'autres
techniques de fabrication.
- Les périodes d'entretien devront être adaptées
aux nouvelles conditions dans lesquelles il faudra procéder au
remplacement des filtres, vérifier la propreté des surfaces
d'échange de chaleur, maintenir une lubrification suffisante
et vérifier l'étanchéité et la mobilité
des joints.
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POSSIBILITÉS
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DÉBITS ET PRESSIONS EXCESSIFS
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Débit excessif |
- Un débit et une pression supérieurs ne sont pas toujours
mieux; il existe de meilleurs dispositifs de contrôle du débit
que les soupapes et les clapets.
- Il est important de bien comprendre les exigences relatives au procédé
et d'adapter la production du système à ces exigences.
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Pertes de débit |
- Le cycle de certains procédés comporte des périodes
où il n'y a nul besoin de fluide. Le fluide inutilisé
est redirigé dans un système de contournement ou il est
renvoyé à un réservoir.
- Certains systèmes fonctionnent pendant que la production est
stoppée.
- Certains systèmes à distribution multipoint peuvent
avoir des orifices inutilement ouverts, ou qui sont devenus superflus.
- Des dommages, de mauvais joints ou la corrosion peuvent occasionner
des fuites excessives de fluide.
- Un rotor mal adapté à son boîtier peut devenir
moins efficace.
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Pertes de pression |
- La perte de pression augmente de façon exponentielle en fonction
de la vitesse du débit.
- Les transitions en douceur, spécialement pour ce qui est de
l'aspiration, réduisent les pertes de pression.
- Les méthodes de construction utilisées pour contourner
des structures ou des équipements d'usine peuvent causer des
étranglements de conduites.
- On doit s'assurer que les soupapes et les clapets ne sont pas figés
en position partiellement fermée.
- Les filtres bouchés, les tuyaux corrodés et un entretien
insuffisant entraînent d'autres problèmes.
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POSSIBILITÉS
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ÉQUIPEMENT SURDIMENSIONNÉ ET CONTRÔLE
INEFFICACE
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Système fonctionnant à capacité restreinte de
façon continue |
- Certaines machines fonctionnent continuellement avec des clapets et des soupapes partiellement fermés, gaspillant ainsi de l'énergie.
- Une analogie peut être établie avec un automobiliste roulant sur l'autoroute, l'accélérateur à fond, et contrôlant la vitesse seulement avec le frein.
- Ce problème peut se produire, entre autres, parce que :
- les marges de sécurité originales sont trop grandes;
- une pièce d'équipement sert aujourd'hui à une autre application;
- un composant retiré réduit la perte de pression.
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Fonctionnement inutile |
- En raison de la grande importance accordée à la production
dans les installations industrielles, on peut régler les machines
de manière à ce qu'elles fonctionnent dans les pires conditions,
sans toutefois songer aux simples mesures d'économie d'énergie.
- Parfois, l'ajout de séquenceurs de commandes peut permettre
d'interrompre au besoin le fonctionnement de la turbomachine.
- Les dispositifs de contrôle par rétroaction sont réglés
au maximum ou déconnectés.
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