INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’échangeur de chaleur selon l’invention comporte, de façon classique, une pluralité de tubes définissant chacun un conduit transversal dans lequel est apte à circuler un fluide, les tubes étant agencés selon un empilement d’axe vertical (Z) tel qu’un espace est ménagé entre deux tubes successifs, l’espace permettant le passage d’un flux d’air favorisant l’échange thermique avec le fluide, chaque tube étant doté d’une ailette interne, et chaque espace étant doté d’une ailette externe, ces ailettes internes et externes étant pliées et présentant des sommets de pli en contact avec les tubes adjacents, chaque tube présentant une zone de fermeture du tube.
Cet échangeur se caractérise à titre principal en ce que, pour chaque ailette externe, chaque sommet de pli est doté d’un dégagement centré sur la zone de fermeture proximale du tube sur lequel il repose.
L’idée principale de cette invention consiste à prévoir un dégagement au niveau de l’emplacement où le brasage du tube va être réalisé c’est-à-dire à l’emplacement où du métal d’apport arrive pour joindre deux bordures latérales du tube, appelées « extrémités ». Par « dégagement », on entend un retrait de l’ailette externe par rapport au tube, c’est-à-dire une mise à distance d’une zone de l’ailette externe par rapport au tube.
Grâce à ce dégagement, il n’y a plus de risque que le métal d’apport qui arrive au niveau de la zone de fermeture ne vienne toucher l’ailette externe et donc soit aspiré par l’ailette externe par capillarité. Ainsi, la quantité de métal d’apport peut être dosée de manière raisonnable, il n’y a pas de risque d’avoir du métal d’apport en excès au niveau de la zone de fermeture. De plus, le joint de brasage reste correctement dimensionné en fonction de la quantité de métal d’apport. Aussi, grâce à ce dimensionnement optimal, l’ailette interne localisée à l’intérieur du tube peut rester correctement en appui contre les parois intérieures du tube, et cela quelle que soit la géométrie des extrémités, en particulier la hauteur des jambes du tube, afin d’assurer le transfert de calories et de favoriser les échanges thermiques. De la même manière, l’ailette externe localisée à l’extérieur du tube peut rester en appui contre la paroi extérieure du tube, hormis au niveau de la zone de dégagement bien entendu, afin d’assurer le transfert de calories et de favoriser les échanges thermiques.
Ces appuis sont importants pour permettre un brasage optimal des ailettes externes et internes sur les tubes.
Ces appuis peuvent être linéaires, lorsque l’ailette est pliée avec des ondulations ou avec une forme en V. Ces appuis peuvent être surfaciques, lorsque l’ailette est pliée avec un crénelage en U présentant des zones plates.
Il est à noter que chaque sommet de pli de l’ailette externe présente ce dégagement, qu’il s’agisse d’un pli orienté vers le haut ou d’un pli orienté vers le bas selon le sens de l’empilement des tubes et des ailettes externes. Ainsi, l’ailette externe présente une symétrie, et peut-être retournée si besoin lors du procédé d’empilement des ailettes et des tubes, sans qu’il n’y ait d’incidence.
la fourniture d’au moins deux parois vitrées ; la fourniture d’un dispositif d’espacement comprenant au moins un espaceur horizontal supérieur, au moins un espaceur horizontal inférieur et au moins deux espaceurs verticaux transparents, les espaceurs étant pleins et comprenant chacun au moins une face interne, une face externe et deux faces latérales longitudinales ; la fixation d’au moins une barre tubulaire sur la face interne d’au moins un des espaceurs horizontaux ; le dépôt d’une barrière d’étanchéité transparente sur les faces latérales longitudinales des espaceurs verticaux ; l’application des deux parois vitrées sur les barrières d’étanchéité de sorte à former une cavité entre elles ; et l’application d’un joint d’étanchéité transparent sur la face externe des espaceurs verticaux.
Le dispositif d’espacement est de préférence fabriqué à partir d’une barre transparente coupée en différentes portions (de préférence quatre portions) pour former les espaceurs qui sont ensuite assemblés entre eux (de préférence comme décrit ci-dessus), de préférence pour former un cadre rectangulaire. Alternativement, les espaceurs peuvent provenir de différentes sources (par exemple lorsque les espaceurs horizontaux ne sont pas transparents). Encore alternativement, le dispositif d’espacement peut être formé par le pliage d’une barre transparente, comme décrit ci-dessus.
De préférence, le procédé comprend également, avant l’étape d’application des deux parois vitrées sur les barrières d’étanchéité, une étape de dépôt d’une barrière d’étanchéité sur les faces latérales longitudinales des espaceurs horizontaux.
Avantageusement, la barrière d’étanchéité est déposée sous forme de bandes sur les faces latérales longitudinales des espaceurs, de préférence sur une partie externe de la face latérale longitudinale.
L’application des deux parois vitrées sur les barrières d’étanchéité de sorte à former une cavité entre elles est de préférence effectuée en pressant les parois vitrées sur la barrière d’étanchéité déposée sur les faces latérales longitudinales des espaceurs.
De préférence, le procédé comprend également, après l’étape d’application des deux parois vitrées sur les barrières d’étanchéité, une étape d’application d’un joint d’étanchéité sur la face externe des espaceurs horizontaux.
De manière particulièrement avantageuse, le procédé comprend, après les étapes d’application d’un joint d’étanchéité, l’application d’une paroi de protection contre les chants verticaux des parois vitrées, sur chacun des côtés verticaux du vitrage, de préférence par collage au moyen du joint d’étanchéité.
Dans des modes de réalisation, le procédé de fabrication selon l’invention peut comprendre, de préférence après l’étape de dépôt d’une barrière d’étanchéité sur les faces latérales longitudinales des espaceurs et avant l’étape d’application des deux parois vitrées sur les barrières d’étanchéité, une étape d’application d’un ruban adhésif (de préférence double face) sur les faces latérales longitudinales des espaceurs verticaux et, avantageusement, des espaceurs horizontaux. De manière particulièrement préférée, la barrière d’étanchéité est déposée sur la partie externe de la face latérale longitudinale de l’espaceur et le ruban adhésif est déposé sur la partie interne de la face latérale longitudinale de l’espaceur.
Le procédé de fabrication peut également comprendre une étape de dépôt d’un revêtement opaque, tel qu’un émail et/ou une peinture, sur au moins une des parois vitrées. Cette étape peut être effectuée avant ou après l’étape d’application des deux parois vitrées sur les barrières d’étanchéité de sorte à former une cavité entre elles.
Le procédé de fabrication peut également comprendre une étape de fixation d’éléments destinés à former une charnière sur les parois vitrées, de préférence sur les chants horizontaux des parois vitrées.
Les modes de réalisation suivants illustrent l'invention sans la limiter.
Un premier mode de réalisation est montré en et en .
En référence à la , le vitrage comprend au moins deux espaceurs verticaux 2 (un seul espaceur est représenté sur la figure) transparents pleins permettant de fixer l’écartement entre les parois vitrées 1, de manière à former une cavité 6 entre les parois vitrées. Chaque espaceur vertical 2 a une section transversale rectangulaire et comprend une face interne 7, une face externe 9 et deux faces latérales longitudinales 8. Chaque espaceur vertical 2 est fixé à chacune des parois vitrées 1 par une barrière d’étanchéité transparente 3, de préférence une colle butyle, disposée en bande sur la partie externe de chacune des faces latérales longitudinales 8. Un joint d’étanchéité 4 transparent, de préférence à base de silicone, est disposé en couche sur la face externe 9 de chaque espaceur vertical 2 et le joint d’étanchéité 4 ainsi que les chants des parois vitrées 1 sont recouverts d’une paroi de protection 5, de préférence en matière plastique.
En référence à la , le vitrage comprend également au moins un espaceur horizontal 12 supérieur et au moins un espaceur horizontal inférieur (non montré sur la figure). Chaque espaceur horizontal 12 comprend une face externe 9, une face interne 7 et deux faces latérales longitudinales 8. Chaque espaceur horizontal 12 a une section transversale rectangulaire, est plein et peut être transparent ou non. Chaque espaceur horizontal 12 est fixé à chacune des parois vitrées 1 par une barrière d’étanchéité transparente 3, de préférence une colle butyle, disposée en bande sur la partie externe de chacune de ses faces latérales longitudinales 8. Un joint d’étanchéité 4 transparent ou non, par exemple à base de polyuréthane, est disposé sur l’ensemble de la face externe 9 de chaque espaceur horizontal 12. Une barre tubulaire (creuse) 10 à l’intérieur de laquelle un dessicant 11 est présent est placée dans la cavité 6 du vitrage et est fixée sur la face interne 7 d’au moins un des espaceurs horizontaux 12, de préférence sur la face interne 7 de chacun des espaceurs horizontaux 12, par exemple à l’aide d’un ruban adhésif double face 13. La barre tubulaire 10 est avantageusement un espaceur.
En référence à la , le vitrage comprend au moins deux espaceurs verticaux 2 (un seul espaceur est représenté sur la figure) transparents pleins permettant de fixer l’écartement entre les parois vitrées 1, de manière à former une cavité 6 entre les parois vitrées. Chaque espaceur vertical 2 comprend une face interne 7, une face externe 9 et deux faces latérales longitudinales 8. Il comprend également deux chanfreins 14, un entre chacune des faces latérales longitudinales 8 et la face externe 9. Chaque espaceur vertical 2 est fixé à chacune des parois vitrées 1 par une barrière d’étanchéité transparente 3, de préférence une colle butyle disposée en bande sur la partie externe de chacune de ses faces latérales longitudinales 8. Un joint d’étanchéité 4 transparent, de préférence à base de silicone, est disposé en couche sur la face externe 9 de chaque espaceur vertical 2, et le joint d’étanchéité 4 ainsi que les chants des parois vitrées 1 sont recouverts d’une paroi de protection 5, de préférence en matière plastique.
EXEMPLES Il va maintenant être fait référence en détail à divers modes de réalisation.
La description ci-dessous divulgue certains modes de réalisation avec un tel détail qu’un homme du métier est capable d’utiliser les modes de réalisation sur la base de la divulgation. Toutes les étapes ou caractéristiques des modes de réalisation ne sont pas décrites en détail, car de nombreuses étapes ou caractéristiques seront évidentes pour l’homme du métier sur la base de cette spécification.
Pour des raisons de simplicité, les numéros d’articles seront conservés dans les modes de réalisation exemplaires suivants dans le cas de composants répétitifs.
La annexée divulgue un exemple d’un mode de réalisation pour la récupération de mono-propylène glycol à partir d’une alimentation en mélange comprenant des diols bio-dérivés et une impureté organique. L’alimentation en mélange 2b comprend du mono-propylène glycol en une quantité d’au moins 40% en poids du poids total de l’alimentation en mélange. L’alimentation en mélange est fournie à une première colonne de distillation 1, dans laquelle un premier procédé de distillation est effectué. La première colonne de distillation comprend une entrée 2b pour introduire l’alimentation en mélange dans la première colonne de distillation 1. La première colonne de distillation 1 comprend des lits garnis comprenant 20 à 200 étages théoriques 4a, 4b, ... 4n. L’alimentation en mélange 2b est introduite dans la première colonne de distillation 1 en un point, qui est en dessous du point où le solvant de distillation 2a est introduit dans la première colonne de distillation 1 tel que calculé à partir de la tête de la colonne de distillation. La hauteur totale de la colonne de distillation est déterminée sur la base du nombre d’étages théoriques 4a, 4b, …4n. La première colonne de distillation est configurée pour fonctionner avec un taux de reflux compris entre 2 et 50 et à une température de tête comprise entre 70 et 140°C et une pression de tête comprise entre 0,01 et 0,2 bar. Le mono-propylène glycol est récupéré de la première colonne de distillation 1 dans un premier courant de tête 3a. Le solvant de distillation et l’impureté organique sont éliminés de la première colonne de distillation 1 dans un premier courant de fond 3b. La présente en outre la présence d’un condenseur 5 et d’un rebouilleur 6.
La annexée divulgue un exemple d’un mode de réalisation pour la récupération de mono-propylène glycol à partir d’une alimentation en mélange comprenant des diols bio-dérivés et une impureté organique. Le procédé commence d’une manière similaire à celle présentée ci-dessus dans la en effectuant le premier procédé de distillation dans la première colonne de distillation 1. À partir de la première colonne de distillation 1, le mono-propylène glycol récupéré dans un premier courant de tête 3a est introduit dans une deuxième colonne de distillation 7, dans laquelle un deuxième procédé de distillation est effectué. À la suite du deuxième procédé de distillation, le mono-propylène glycol peut être récupéré à une concentration d’au moins 98% en poids à partir du deuxième courant de fond 7b. Le 2,3 -butanediol est récupéré, avec le deuxième courant de tête 7a de la deuxième colonne de distillation 7, conjointement avec l’eau et un mélange de composants légers. Le solvant de distillation éliminé de la première colonne de distillation 1 dans un premier courant de fond 3b est introduit dans une colonne de récupération 8. Le solvant de distillation peut être purifié dans la colonne de récupération 8 pour être ensuite recyclé dans le courant de récupération de fond 8b afin d’être ajouté avec l’alimentation 2a dans la première colonne de distillation 1. Tout déchet formé peut être récupéré de la colonne de récupération 8 dans un courant résiduaire de tête 8a.
Le procédé de distillation sera décrit plus en détail dans les exemples ci-dessous. Les calculs dans les exemples ci-dessous ont été effectués avec une simulation réalisée avec Aspen Plus V11, en utilisant la méthode des propriétés NRTL avec les propriétés de la base de données Aspen ou une estimation si les valeurs n’étaient pas disponibles. Les propriétés de l’impureté organique ont été générées de sorte qu’il existe un azéotrope avec le mono-propylène glycol (MPG), le rapport azéotropique étant compris dans la plage qui est le rapport de l’impureté organique sur le MPG dans l’alimentation. Cela signifie un rapport massique azéotropique compris entre 98% et 99% en poids de MPG et compris entre 1% et 2% en poids de l’impureté organique. Comme composé modèle dans la simulation, le 2-méthyl-2,3-pentanediol a été utilisé comme étant l’impureté organique car il a un point d’ébullition très proche de celui du MPG et forme un azéotrope avec celui-ci. De cette façon, la non-performance observée de la distillation simple fractionnée a été reproduite. Un bloc RadFrac a été utilisé pour la colonne de distillation avec un condenseur total.
Exemple 1 - Distillation d’un mélange comprenant des diols bio-dérivés
Dans cet exemple, une alimentation en mélange comprenant des diols biosourcés et l’impureté organique a été soumise au premier procédé de distillation. Les paramètres suivants ont été utilisés dans cet exemple :
Nombre d’étages théoriques 50 Alimentation en mélange Étage d’alimentation de l’alimentation en mélange 30 MPG 52,82% Étage d’alimentation de TEG 5 MEG 20,57% Taux de reflux 5,0 1,2-BDO 17,60% Pression de tête (bar) 0,08 2,3-BDO 3,62% Perte de charge de colonne (bar) 0,04 Impureté organique 0,61% Débit de l’alimentation en mélange (kg/h) 100 Eau 4,78% Débit de distillat (kg/h) 58
Dans le tableau ci-dessus ainsi que dans les exemples suivants, les abréviations suivantes sont utilisées :
MPG = mono-propylène glycol
MEG = mono-éthylène glycol
BDO = butylène glycol
TEG = tri-éthylène glycol
Les étages d’alimentation sont comptés à partir de la tête de la colonne de distillation.
Les résultats sont présentés ci-dessous :
Temps (min) Perméat (kg) Titre éthanol perméat (%m/m) Titre éthanol perméat (%vol.) FCV (k) Débit (L/h/m 2 ) 0 10 17 3,8 4,8 1,03 7,7 60 124 4,8 6,1 1,32 5,2 120 223 6,1 7,7 1,77 3,4 180 296 7,6 9,6 2,36 2,3 240 348 9,3 11,8 3,09 1,4 300 387 10,7 13,6 4,04 1,4 360 416 12,1 15,3 5,23 0,9 400 431 13 16,5 6,18 0,9 410 434 13,2 16,7 6,41 0,7 420 439 12,8 16,2 6,83 1,1 430 443 13,1 16,6 7,22 0,9
On obtient ainsi 60 litres (L) de rétentat et 440 litres (L) de perméat.
Le TAV du perméat est mesuré de manière instantanée lors de son écoulement, et ne reflète donc pas le TAV final du perméat homogénéisé final, qui est de 10 % vol. On constate toutefois qu’au cours du temps, le TAV du perméat qui s’écoule augmente.
L’expérience a été réalisée également sur du vin rouge, avec un débit plus faible.
Exemple 2. Procédé selon l’invention avec k = 2 pour obtention d’un vin blanc sec à faible taux d’alcool (désalcoolisation partielle)
Un vin blanc sec présentant un TAV de 11,6 % vol. est traité selon le procédé de l’invention.
La première étape (a) de séparation physique est réalisée à l’aide d’une membrane, par osmose inverse, sous une pression de 50 bars, comme présenté à l’exemple 1.
Le facteur de concentration du rétentat est égal à 2, ce qui permet d’obtenir la répartition suivante :
Produit ou fraction Vin Perméat Rétentat Volume 2/2 1/2 1/2 TAV observé de chaque fraction 11,6% vol. 7,73 % vol. 15,46 % vol. Concentration en éthanol de chaque fraction (g/L) 91,5 g/L 61,0 g/L 122,0 g/L
L’étape (b) est ensuite conduite de manière à obtenir un perméat présentant une valeur de TAV égale à 0% vol.
Aucune diafiltration du rétentat n’est réalisée.
Lors de l’étape (d) d’association, on assemble la totalité du perméat métabolisé et la totalité du rétentat, selon les proportions suivantes :
½ volume de perméat à 0 % vol., et ½ volume de rétentat à 15,46 % vol.,
On obtient ainsi un volume V2 de vin désalcoolisé présentant un TAV (2) égal à 7,73%, soit d’une valeur égale à 2/3 du TAV (1) initial.
Exemple 3. Milieu de culture pour les levures utilisées lors de l’étape (b)
Plusieurs types de milieux de culture peuvent être utilisés pour la préculture des levures lors des étapes (b1) et (b2) du procédé.
Bien entendu, les sollicitations mécaniques exercées sur le dispositif de transmission mécanique 8 par l’arbre de soufflante 2, l’arbre support 6 et l’arbre de turbine 4 ne sont pas limitées à une direction radiale. De fait, l’arbre de soufflante 2, l’arbre support 6 et l’arbre de turbine 4 sont également sujets à des mouvements axiaux et des mouvements circonférentiels (i.e. en torsion), qui sont tout autant susceptibles d’induire des contraintes dans le dispositif de transmission mécanique 8.
Toutefois, il est possible de considérer la souplesse radiale de l’ensemble formé du premier élément de connexion 9, du premier palier 3 et du support 1009, ou de l’ensemble formé du premier élément de connexion 9 et de l’arbre de soufflante 2, comme référence pour déterminer la deuxième souplesse radiale SR2, la troisième souplesse radiale SR3 et la quatrième souplesse radiale SR4. La définition de la souplesse radiale de tels ensembles est la même que celle déjà décrite pour la première souplesse radiale SR1. En outre, la méthode de mesure de la souplesse radiale de tels ensembles suit le même protocole que celui déjà décrit pour la première souplesse radiale. Typiquement, une des extrémités d’un tel ensemble, typiquement une des extrémités axiales, est encastrée, tandis que l’autre extrémité, typiquement l’autre extrémité axiale, est soumise à une sollicitation radiale. Déplacements et efforts radiaux correspondants sont relevés puis corrélés pour déterminer la souplesse radiale de l’ensemble qui servira ensuite de référence pour déterminer la deuxième souplesse radiale SR2, la troisième souplesse radiale SR3 et la quatrième souplesse radiale SR4.En tout état de cause, la première souplesse radiale SR1 ou, plus généralement, la souplesse radiale d’un des ensembles déjà décrits, est la plus faible des souplesses radiales SR1, SR2, SR3, SR4. Ceci est notamment réalisé en faisant en sorte que le premier élément de connexion 9 est celui présentant un diamètre (voir ) et/ou une épaisseur radiale (voir ) qui est le plus important de toutes les éléments de connexion 9, 10, 11, 12. En outre, l’arbre de soufflante 2 et le support 1009 sont dimensionnés de manière très rigide pour pouvoir supporter les balourds de la soufflante 1001 lors du fonctionnement de la turbomachine 1000. Dès lors, l’intensité des efforts auxquels le premier élément de connexion 9 est soumis, notamment en provenance de la soufflante 1001, est importante. Par conséquent, lors du dimensionnement de cette partie de la turbomachine 1000, le premier élément de connexion 9 ou, plus généralement, un des ensemble déjà décrits, est choisi comme référence pour déterminer la deuxième souplesse radiale SR2, la troisième souplesse radiale SR3 et la quatrième souplesse radiale SR4. Ainsi, en fonctionnement, ce sont les mouvements radiaux de la deuxième extrémité 92 qui pilotent les mouvements radiaux de la quatrième extrémité 102, de la sixième extrémité 112 et de la huitième extrémité 122.
Reste que prendre le premier élément de connexion 9 comme référence pour déterminer la deuxième souplesse radiale, la troisième souplesse radiale SR3 et la quatrième souplesse radiale SR4, s’est avéré plus pertinent que prendre le support 1009 du premier palier 3, comme recommandé dans l’état de la technique. De fait, le premier élément de connexion 9 est plus proche du dispositif de transmission mécanique 8 que ne l’est le support 1009. Par conséquent, il est possible d’accéder à un dimensionnement plus fin des souplesses radiales SR1, SR2, SR3, SR4. Ceci offre une plus grande liberté de dimensionnement du reste de la turbomachine 1000, ce qui facilite la conception et en réduit le temps et le coût.
En tout état de cause, la première souplesse radiale SR1 est strictement inférieure à la quatrième souplesse radiale SR4, la quatrième souplesse radiale SR4 est strictement inférieure à la troisième souplesse radiale SR3, et la troisième souplesse radiale SR3 radiale est strictement inférieure à la deuxième souplesse radiale SR2. Ceci est notamment réalisé en faisant en sorte que le deuxième élément de connexion 10 présente un diamètre plus faible que le premier élément de connexion 9, le troisième élément de connexion 11 et le quatrième élément de connexion 12. Par conséquent, il est plus facile de dimensionner les éléments de connexion 9, 10, 11, 12 les unes par rapport aux autres en se fixant cet ordre des souplesses radiales SR1, SR2, SR3, SR4 comme contrainte de conception.
Ainsi, un rapport entre la première souplesse radiale SR1 et la quatrième souplesse radiale SR4 est strictement inférieur à 50. En d’autres termes, la quatrième souplesse radiale SR4 est strictement supérieure à deux (2) fois la première souplesse radiale SR1. Alternativement, ou en complément, un rapport entre la première souplesse radiale SR1 et la troisième souplesse radiale SR3 est, dans une variante avantageuse, strictement inférieur à 10%, de préférence inférieur à XXX. En d’autres termes, la troisième souplesse radiale SR3 est strictement supérieure à dix (10) fois la première souplesse radiale SR1. Alternativement, ou en complément, un rapport entre la première souplesse radiale SR1 et la deuxième souplesse radiale est, dans une variante avantageuse, strictement inférieur à 4%, de préférence strictement inférieur à YYY. En d’autres termes, la deuxième souplesse radiale est strictement supérieure à vingt-cinq (25) fois la première souplesse radiale SR1, et de préférence YYY.