INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Parmi ceux-ci, les procédés d’extraction liquide-liquide mettant à profit un conduit submillimétrique dans lequel l’extraction peut s’effectuer, sont particulièrement recherchés.
Par conduit « submillimétrique », il convient de comprendre un conduit présentant deux dimensions n’excédant pas le millimètre. Le plus souvent, ce conduit présente une section circulaire, mais l’invention peut s’appliquer à d’autres formes de sections, par exemple des sections carrés.
En effet, la miniaturisation d’un procédé d’extraction liquide-liquide dans un conduit submillimétrique présente plusieurs intérêts.
Un premier intérêt réside dans la diminution des volumes de liquide mis en jeu. Ceci est notamment vrai lorsque les liquides concernés sont dangereux ou rares et coûteux. C’est par exemple le cas pour des liquides comportant un composant à extraire qui est radiochimique, ce que l’on peut rencontrer pour des applications médicales ou pharmaceutiques. Par ailleurs, en cas de perte de liquide dans l’environnement, les volumes impliqués diminuent grandement les risques.
Un deuxième intérêt réside dans le confinement permanent des liquides au sein du conduit. Ce confinement est bien entendu bienvenu pour des liquides dangereux, par exemple à composant radiochimique. Le risque de perte de liquide est également restreint. De plus, le confinement implique une manipulation aisée des éléments de liquide, permettant une automatisation simplifiée.
Enfin, un troisième intérêt réside dans l’atteinte de performances d’extraction difficilement possibles à plus grande échelle. En effet, la miniaturisation permet de manière générale d’augmenter les densités de flux de matière extraites d’une phase liquide à l’autre, du fait du rapport plus élevé entre la surface d’échange entre les deux phases liquide au regard du volume occupé par chaque phase liquide.
Il existe ensuite deux grandes approches pour assurer une extraction de composant entre deux phases liquides non miscibles dans un conduit submillimétrique.
La première approche consiste à faire circuler les deux phases liquides en co-courant (même sens).
Dès lors, l’opérateur peut déplacer en translation l’instrument allongé 60 par rapport au premier bars 20 ou au deuxième bras 40 en fonction de l’emplacement prévu de la zone particulière 8. Selon l’exemple illustré, l’instrument allongé 60 est un réglet. L’opérateur place donc la graduation du réglet correspondant à la distance souhaitée au droit de l’axe de référence AXREF. L’opérateur peut alors placer un premier repère sur le tube cintré 1 au droit d’une graduation initiale du réglet, et au droit d’une extrémité du réglet selon l’exemple illustré.
Ainsi, le dispositif de positionnement 10 permet de positionner aisément le début de la zone particulière 8 souhaitée sur le tube cintré. L’opérateur peut positionner la fin de la zone particulière en apposant un deuxième repère sur le tube cintré 1 à une longueur prédéterminée du premier repère. L’opérateur peut alors traiter de la manière adéquate la zone particulière 8, par exemple en y collant une étiquette, en réservant la zone pour la protéger de la peinture…
Dispositif de vissage discontinu à moyen d’amortissement 1. Domaine de l’invention Le domaine de l’invention est celui de la conception et de la fabrication des dispositifs de vissage à impact.
L’invention concerne plus particulièrement l’amortissement des impacts et l’atténuation du brut généré par de tels dispositifs.
2. Art antérieur Les dispositifs de vissage à impact, également appelés clés à choc ou outils de vissage à impulsions, sont couramment utilisés dans divers secteurs pour procéder au vissage et/ou au dévissage d’assemblages.
Une clé à choc ou un outil de vissage à impulsions comprend classiquement un arbre de sortie et un moteur muni d’un rotor capable d’entrainer en rotation, de manière continue ou intermittente, un mécanisme de frappe apte à accumuler de l’énergie cinétique pendant des phases d’accélération puis à le restituer à l’arbre de sortie, au cours de phases successives d’impact, pour transmettre un couple à l’arbre de sortie. L’arbre de sortie, qui entraine un élément d’entrainement apte à coopérer avec un élément à visser, transmet ainsi à chaque impact un couple à un élément à visser pour assurer son serrage.
Les clés à chocs et les outils de vissage à impulsions permettent de réaliser de manière efficace des serrages à des niveaux de couple élevé tout en n’induisant dans la main de l’opérateur maintenant l’outil qu’une réaction de faible ampleur.
Toutefois, les clés à choc et les outils de vissage à impulsions présentent l’inconvénient de générer l’émission de bruits qui peuvent dans certains cas induire des nuisances sonores.
Les bruits occasionnés à chaque impact dans le mécanisme de frappe peuvent se rependre en empruntant plusieurs voies de transmission, à savoir :
une voie aérienne induisant que l’énergie acoustique est transmise directement dans l’air ; une voie solidienne induisant que l’énergie acoustique se transmets de proche en proche à travers les solides en contact pour être finalement rayonnée et transmise dans l’air.
Dans le dessein de limiter la propagation de bruit, diverses solutions techniques ont été envisagées.
Une technique, décrite dans le document DE-A1-102004032789, consiste à placer des éléments d’amortissement entre le carter de la clé à choc et le mécanisme d’impact de sorte à limiter la transmission du bruit au carter.
Une autre technique, décrite dans les documents US-A1-2006225909 et JP-A-200807379, consiste à mettre en œuvre un arbre de sortie comprenant deux portions réunies par un élément d’amortissement afin de limiter la transmission de la résonnance des composants de la clé à choc à l’assemblage.
Ces solutions permettent de réduire la propagation des bruits occasionnés au cours de la réalisation d’une opération de vissage/dévissage au moyen d’une clé à choc.
Toutefois, elles ne permettent pas d’atténuer les bruits occasionnés par le mécanisme de frappe transmis par les pièces placées en amont des points d’amortissement mis en œuvre.
Selon une variante de l’invention, la section de sortie du dispositif de répartition du fluide peut être plus grande que la section d’entrée du dispositif de répartition du fluide. Cet élargissement permet donc d’augmenter la surface de contact entre le fluide et la surface du dispositif de répartition du fluide. Ainsi, on peut limiter la vitesse du fluide en sortie du dispositif de répartition du fluide.
Selon une mise en œuvre avantageuse de l’invention, chaque élément de distribution peut comprendre au moins un coude et de préférence une succession d’au moins deux coudes.
Lorsqu’un seul coude est utilisé, le coude peut être positionné à la sortie du conduit d’admission et fixé à lui. Le dispositif de répartition du fluide peut être fixé à l’autre extrémité du coude. En d’autres termes, le coude peut servir de liaison mécanique et fluidique entre le conduit d’admission et le dispositif de répartition du fluide.
Lorsque la succession comprend au moins deux coudes, deux coudes successifs de la succession peuvent être situés dans deux plans sécants et non coplanaires et l’angle formé par lesdits deux coudes successifs peut être compris entre 1° et 135°, de préférence entre 10° et 110°, et de manière préférée entre 30° et 100°. En outre, l’un desdits deux coudes successifs peut être situé dans le plan (zy) défini par l’axe z sensiblement vertical, et un axe y appartenant au plan (xy) perpendiculaire à l’axe z (donc le plan (xy) est sensiblement horizontal et les axes x et y sont sensiblement horizontaux), l’axe de ce coude étant défini par un premier angle d’orientation α par rapport à l’axe vertical z compris entre 45° et 315°, de préférence entre 60° et 300°, et de manière préférée entre 80° et 200°. De plus, lesdits deux coudes successifs peuvent être séparés d’une distance D1 comprise entre D/2 et 4D, et préférentiellement comprise entre D/2 et 2D. La présence dudit au moins un coude, et de préférence la succession d’au moins deux coudes, permet de ralentir l’écoulement du fluide.
Le premier coude de la succession de coude peut être fixé au conduit d’admission et le dernier coude de la succession de coudes peut être fixé au dispositif de répartition du fluide. Ainsi, la succession de coudes sert de liaison mécanique et fluidique entre le conduit d’admission et le dispositif de répartition du fluide.
De manière avantageuse, l’autre desdits deux coudes successifs peut former un angle avec le plan (zy), compris entre 1 et 90°, de préférence entre 1 et 45° et de manière encore préférée entre 1 et 20°. Ainsi, la vitesse de l’écoulement peut être réduite, ce qui favorise la répartition homogène du fluide.
De préférence, le premier coude (dans le sens de circulation du fluide dans l’élément de distribution) de la succession d’au moins deux coudes peut être situé dans le plan (zy) défini par l’axe z sensiblement vertical, et un axe y appartenant au plan (xy) perpendiculaire à l’axe z. En d’autres termes, le plan (zy) est un plan sensiblement vertical et le plan (xy) est un plan sensiblement horizontal. L’axe du premier coude peut alors être défini par un premier angle d’orientation α par rapport à l’axe vertical z (qui correspond sensiblement à l’axe du conduit d’admission) compris entre 45 et 315°, de préférence entre 60° et 300°, et de manière préférée entre 80° et 200°. Le premier coude peut alors être fixé à la sortie du conduit d’admission.
Avantageusement, le diamètre de la succession de deux coudes peut être identique à celui du conduit d’admission.
Préférentiellement, le coude ou la succession de coudes peut être fixée à la sortie du conduit d’admission et le dispositif de répartition du fluide peut être positionné à l’extrémité de sortie du dernier coude (dernier dans le sens de la circulation du fluide dans le dispositif) de ladite succession de coudes. Ainsi, le coude ou la succession de coudes permet de ralentir l’écoulement avant que le fluide ne soit distribué dans l’espace.
Selon une mise en œuvre de l’invention, chaque conduit d’admission peut être vertical et de préférence configuré pour recevoir un fluide arrivant par haut, chaque conduit d’admission étant suivi d’une succession de deux coudes, le premier coude étant celui situé dans le plan (zy) et le dispositif de répartition du fluide étant positionné à la sortie du deuxième coude de la succession de deux coudes. Cette mise en œuvre permet une arrivée du fluide par le haut pour une distribution homogène dans le réservoir dans lequel il est utilisé.
Alternativement, chaque conduit d’admission peut être horizontal et suivi d’un premier coude dans le plan (zy) puis d’un deuxième coude dans un plan sécant et non coplanaire avec le plan (zy), le dispositif de répartition fluide étant positionné à la sortie du deuxième coude. Cette mise en œuvre permet une arrivée du fluide pour une distribution homogène dans le réservoir dans lequel il est utilisé.
L’invention concerne aussi un procédé de distribution de fluide comprenant un distributeur de fluide tel que décrit précédemment, dans lequel on injecte un fluide dans le conduit d’admission et dans lequel on distribue le fluide par le dispositif de répartition du fluide, le fluide comprenant un liquide, un mélange gaz-liquide, un mélange liquide-particules solides, un mélange gaz-particules solides ou un mélange liquide-gaz-particules solides. Ce procédé de distribution peut notamment être utilisé dans des réacteurs, des tours de refroidissement, des adsorbeurs, des colonnes de distillation ou des colonnes de mise en contact gaz/liquide.
La présente, de manière schématique et non limitative, la géométrie d’une partie d’un élément de distribution de fluide selon l’invention, et fait apparaitre les dimensions géométriques importantes pour le dimensionnement de ce dispositif.
L’élément de distribution comprend un conduit d’admission 70 ici représenté vertical avec une entrée 42 située en haut (la circulation du fluide dans le conduit d’admission est donc ici descendante) et une succession de deux coudes, un premier coude 71 suivi d’un deuxième coude 72, les termes « premier » et « deuxième » s’entendant dans le sens de circulation du fluide dans l’élément de distribution. L’élément de distribution comprend également un dispositif de répartition du fluide (non représenté pour ne pas alourdir la compréhension du lecteur). Le dispositif de répartition du fluide peut correspondre à celui des figures 3 à 5.
Le diamètre du conduit d’admission 70 de chaque élément de distribution de fluide est généralement compris entre 0,02 m et 0,5 m, de préférence entre 0,05 m et 0,4m, et de manière préférée entre 0,1 m et 0,3 m.
Le premier coude 71 situé dans le plan (yz) a son orientation définie par son angle α par rapport à l’axe vertical z, représenté par le trait mixte vertical, x et y étant horizontaux et étant orthogonaux l’un par rapport à l’autre. La valeur de l’angle α est comprise entre 45° et 315°, de préférence entre 60° et 300°et de manière préférée entre 80° et 200°.
L’invention concerne un distributeur de fluide comprenant au moins un élément de distribution, et de préférence une pluralité d’éléments de distribution fonctionnant en parallèle. L’utilisation de plusieurs éléments de distribution en parallèle permet d’améliorer la distribution homogène du fluide dans l’espace.
Le fluide peut être une phase liquide, comprenant un ou plusieurs liquides, une phase de mélange gaz - liquide, un mélange liquide – particules solides, un mélange gaz – particules solides ou un mélange liquide – gaz – particules solides.
Le dispositif selon l’invention fonctionnant sous l’effet de la gravité et de la force centrifuge appliqués au fluide, ce fluide doit comprendre une partie de densité suffisante donc a minima un liquide ou des particules solides qui sont la partie que l’on souhaite distribuer.
Par exemple, pour remplir un espace d’un réacteur contenant un lit de catalyseur formé par des particules solides, on peut utiliser un gaz vecteur pour permettre le déplacement des particules de solides dans le distributeur. Le distributeur selon l’invention permet alors de distribuer le mélange gaz – particules solides de catalyseur dans l’espace, afin de répartir les particules de manière homogène dans le réacteur.
Chaque élément de distribution possède un conduit d’admission pour l’introduction d’un fluide dans le distributeur de fluide avec D, le diamètre du conduit d’admission.
De plus, chaque élément de distribution comprend un dispositif de répartition du fluide positionné en aval du conduit d’admission. Le dispositif de répartition du fluide peut être fixé directement à la sortie du conduit d’admission : dans ce cas, il est juste en aval du conduit d’admission. Le dispositif de répartition du fluide peut alternativement être fixé à un autre élément qui est relié à la sortie du conduit d’admission, cet élément intermédiaire servant à acheminer le fluide sortant du conduit d’admission à l’entrée du dispositif de répartition du fluide. Cet élément intermédiaire sert de liaison mécanique et fluidique entre le conduit d’admission et le dispositif de répartition du fluide.
En outre, la section du dispositif de répartition du fluide est ouverte, sur le dessus, de manière à permettre la répartition du fluide tout le long du dispositif de répartition du fluide. La section de sortie du dispositif de répartition du fluide est positionnée verticalement en dessous de la section d’entrée du dispositif de répartition du fluide de manière à accompagner l’écoulement du fluide sous l’effet de la gravité, ce qui est particulièrement intéressant lorsque le fluide est un liquide, un mélange liquide-gaz (pouvant former une émulsion) ou un « slurry » (suspension formée par un liquide contenant de fines particules solides dispersées en son sein) composé d’un mélange liquide - particules de solides ou encore un mélange liquide - gaz - particules de solides. Le fonctionnement du dispositif étant basée sur la gravité, il est nécessaire qu’au moins un des composants du fluide soient des particules solides ou un liquide.
Selon l’invention, l’angle de rotation formé entre la section d’entrée du dispositif de répartition du fluide et la section de sortie du dispositif de répartition du fluide, dans le plan (xy), est compris entre 45° et 200°, de préférence entre 90° et 180°. Cette rotation du dispositif de répartition du fluide permet une répartition du fluide tout autour du dispositif de répartition du fluide, sous l’effet de l’effort centrifuge appliqué au fluide. Ce changement de direction peut être de préférence continu et sans discontinuité de pente pour accompagner progressivement le fluide. En d’autres termes, la surface du dispositif de répartition du fluide peut former un changement de direction continu et sans discontinuité de pente.
De préférence, le dispositif de répartition du fluide peut comprendre une surface continue et sans discontinuité de pente de la section d’entrée à la section de sortie de manière à diriger progressivement le fluide arrivant de la section d’entrée vers la section de sortie. Le dispositif de répartition du fluide forme ainsi un profil arrondi (ou incurvé) pour accompagner le fluide en évitant toute perturbation.
De manière avantageuse, le dispositif de répartition du fluide peut comprendre au moins un déflecteur et/ou au moins une fente.
L’utilisation de déflecteurs permet d’améliorer la distribution du fluide sur la section du dispositif de répartition du fluide en évitant une concentration du fluide dans la partie la plus basse. De ce fait, on peut limiter l’accélération du fluide.
L’utilisation de fentes permet également de casser la vitesse du fluide et d’améliorer sa distribution autour du dispositif de répartition du fluide.
Selon une configuration de l’invention, la section du dispositif de répartition du fluide peut être ouverte sur un angle d’ouverture compris entre 60° et 179°, de préférence entre 90° et 150° et de manière encore préférée entre 100° et 130°. De ce fait, l’ouverture de la section permet une répartition homogène du fluide.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la hauteur verticale du dispositif de répartition du fluide peut être comprise entre D/2 et 8D, de préférence entre 2D et 5D, D étant le diamètre du conduit d’admission. Ainsi, d’une part, la section de sortie du dispositif de répartition du fluide est au-dessous de la section d’entrée et la hauteur du dispositif de répartition du fluide est suffisante pour que le dispositif de répartition du fluide agisse comme un toboggan pour entraîner le fluide.
De manière préférée, la section de sortie du dispositif de répartition du fluide peut être convexe ou plate. Par exemple, elle peut avoir un profil elliptique inversé (voir ) ou un profil plat. En effet, les sections convexes permettent de distribuer le fluide tout autour du dispositif de répartition du fluide. En augmentant la zone de distribution, on évite de concentrer le fluide dans une certaine zone (la zone centrale notamment) et on peut ainsi diminuer la vitesse du fluide et sa quantité de mouvement. Le profil elliptique inversé ou un profil triangulaire permet notamment de distribuer efficacement le fluide sur tout le dispositif de répartition du fluide. Le profil plat permet une réalisation simple tout en distribuant efficacement le fluide.
Alternativement, la section de sortie du dispositif de répartition du fluide peut être concave, comme une partie de la section d’un tore ou être elliptique. Dans ce cas, pour permettre une bonne distribution, la section de sortie du dispositif de répartition du fluide est ouverte sur un angle d’ouverture inférieur à 120° pour faciliter la répartition du fluide sur les côtés de la section ouverte.
L’unité de commande 5 peut ainsi comprendre au moins l’un parmi : un microcontrôleur, un microprocesseur, un ordinateur. L’unité de commande 5 peut être reliée aux différents équipements de contrôle de l’installation, notamment aux organes régulateurs de débit, aux capteurs, et communiquer avec lesdits équipements par des liaisons électriques, Ethernet, Modbus... D’autres modes de liaisons et/ou transmission d’informations, sont envisageables pour tout ou partie des équipements de l’installation, par exemple par liaisons radiofréquence, WIFI, Bluetooth...
Selon l’invention, le premier dispositif régulateur de débit 4 comprend plusieurs organes régulateurs 41, 42, 43, 44 agencés en parallèle dans le premier circuit de transfert 6. Les organes régulateurs 41, 42, 43, 44 sont configurés pour réguler le débit de gaz minoritaire sur des plages de débit respectives ayant des valeurs minimales de débit distinctes et des valeurs maximales de débit distinctes.
L’unité de commande 5 est configurée pour sélectionner un de ces organes régulateurs 41, 42, 43, 44 sur la base d’au moins une comparaison de la première consigne de débit D1 avec les valeurs minimales et maximales d’au moins une plage de débit respective. L’unité de commande 5 est reliée aux organes régulateurs 41, 42, 43, 44. En fonction du résultat de la comparaison, l’unité de commande 5 commande le fonctionnement des organes régulateurs 41, 42, 43, 44 de façon à autoriser sélectivement l’écoulement du gaz minoritaire entre la source de gaz minoritaire 1 et le dispositif mélangeur 3 via le au moins un organe régulateur 41, 42, 43, 44 qui a été sélectionné par l’unité de commande 5.
L’installation selon l’invention permet de conditionner simultanément les constituants du mélange dans un récipient 10. Le débit de mélange de gaz est entraîné par l’organe élévateur de pression, ce qui assure un grand débit de mélange de gaz vers le récipient 10 et donc un conditionnement du mélange plus rapide et dans un plus grand nombre de récipients en un temps donné. La composition du mélange est plus homogène entre différents récipients.
En outre, l’utilisation sélective des organes régulateurs de débit en fonction de leur plage de fonctionnement et de la consigne de débit souhaitée permet de fabriquer des mélanges dont la composition est contrôlée de façon plus précise. En effet, les organes régulateurs de débit sont des composants calibrés pour une échelle de débit donnée. Typiquement, les organes régulateurs sont préréglés en usine avec des débits de référence. La précision d’un organe régulateur est d’autant plus grande que son échelle de débit est réduite. Travailler avec plusieurs organes régulateurs ayant des plages de débit ciblées plutôt qu’avec un organe régulateur de plage de débit plus large permet de couvrir une large gamme de débits, et donc de teneurs en gaz minoritaire souhaités, tout en garantissant une grande précision du mélange puisque c’est l’organe régulateur le mieux dimensionné qui est sélectionné.
Chaque organe régulateur de débit 41, 42, 43, 44 peut être tout moyen configuré pour régler, réguler, ajuster le débit d’écoulement d’un fluide pour l’amener à une valeur de débit la plus proche de la consigne, i. e. de la valeur souhaitée.
Typiquement, les organes régulateurs de débit comprennent chacun un capteur de débit, ou débitmètre, associé à un organe de régulation, tel une vanne, par exemple une vanne à réglage proportionnel. La vanne peut être piézoélectrique, analogique ou numérique. La vanne comprend une partie mobile, typiquement au moins un obturateur, qui est placé dans le débit de fluide et dont le déplacement permet de faire varier la section de passage, et ainsi faire varier le débit pour l’amener à la valeur de consigne. En particulier, les organes régulateurs de débit peuvent être des régulateurs de débit massique comprenant un capteur de débit massique et une vanne de contrôle proportionnelle. Notons que même si la régulation est basée sur une mesure de masse de fluide, les valeurs de débits de consigne et mesurées ne sont pas nécessairement exprimées en masse. Ainsi, une consigne de débit volumique peut être exprimée en pourcentage d’ouverture de la vanne de contrôle proportionnelle, auquel correspond une valeur de tension à appliquer à la vanne de contrôle de l’organe régulateur. La conversion entre pourcentage d’ouverture en valeur de débit massique ou volumique se fait en connaissant la valeur nominale du débit régulé pour une ouverture à 100%.