INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
une troisième configuration dans laquelle l’auxiliaire froid est éteint et dans laquelle la pompe à chaleur fonctionne en mode de production combinée de chaud et de froid pour satisfaire la demande en chaud et une partie de la demande en froid, dite « demande en froid équilibrée » et en mode de production de froid pur pour satisfaire la partie restante de la demande en froid, dite « demande en froid non équilibrée, , ou une quatrième configuration dans laquelle l’auxiliaire de production froid est allumé pour satisfaire la demande en froid et la pompe à chaleur fonctionne en mode de production de chaud pur pour satisfaire la demande en chaud ;
et dans lequel ;
Le procédé selon l’invention prévoit des configurations dans lesquelles le fonctionnement de l’hydraulique du système, notamment les valeurs des débits à appliquer comme consigne aux pompes hydrauliques, est optimisé pour satisfaire les demandes non-équilibrées sans solliciter les auxiliaires de production. Les demandes équilibrées sont assurées par la pompe à chaleur à elle seule via le mode combiné chaud et froid.
Le recours à ces auxiliaires quant à lui ne se fait de préférence que lorsque leur utilisation présente un avantage relatif au coût de consommation énergétique et/ou au respect des contraintes imposées sur la source thermique par rapport aux première et troisième configurations, comme détaillé par la suite.
On obtient alors des configurations de fonctionnement du système permettant de satisfaire la demande énergétique en chaud et en froid sans outrepasser les contraintes imposées sur la source thermique.
De préférence pour satisfaire la demande en chaud et en froid précitée, le procédé comporte :
un premier niveau de calcul de répartition des demandes dans lequel les demandes en chaud et en froid équilibrées et la demande en chaud ou en froid non-équilibrée sont déterminées ; un deuxième niveau de calcul d’optimisation hydraulique dans lequel les auxiliaires de production sont désactivés et dans lequel la première fonction de coût est minimisée pour la demande non-équilibrée issue du premier niveau de calcul, par résolution d’un problème d’optimisation non linéaire de type NLP; et un troisième niveau de calcul de gestion des auxiliaires de production dans lequel la deuxième fonction de coût est minimisée par résolution d’un problème d’optimisation linéaire à variables mixtes de type MILP, le problème d’optimisation linéaire dépendant au moins du ou des débits déterminés au deuxième niveau de calcul.
Dans le deuxième niveau de calcul, en désactivant les auxiliaires de production, le système risque de violer les contraintes imposées sur la source thermique. Pour limiter cela, et au lieu de modéliser la possibilité d’engager les auxiliaires de production, une pénalité de violation de ces contraintes peut être imposée dans le problème d’optimisation à résoudre. Cette approche alternative permet de transformer le problème d’optimisation non linéaire en variables mixtes qui est par nature très difficile à résoudre à un problème d’optimisation non linéaire, relativement facile et rapide à résoudre. Aussi, la complexité du problème d’optimisation s’en trouve réduite.
Pour une demande en chaud dominante, on minimise pour chacune de la première configuration dans laquelle l’auxiliaire de production chaud est éteint et de la deuxième configuration dans laquelle l’auxiliaire de production chaud est allumé, la deuxième fonction de coût représentative d’un impact thermique sur la source thermique et l’on déclenche la configuration de fonctionnement pour laquelle celle-ci est la plus faible.
Pour une demande en froid dominante, on minimise pour chacune de la troisième configuration dans laquelle l’auxiliaire de production froid est éteint et de la quatrième configuration dans laquelle l’auxiliaire de production froid est allumé, la deuxième fonction de coût, et l’on déclenche la configuration pour laquelle celle-ci est la plus faible.
Aussi, la décision d’utiliser l’un des auxiliaires de production s’effectue avantageusement par l’optimisation d’un problème linéaire avec des variables entières.
Ainsi, le procédé selon l’invention permet de sélectionner la configuration la plus judicieuse à opérer par le système pour satisfaire à une demande énergétique en procédant à une optimisation du fonctionnement en deux étapes : une première étape de détermination de configurations optimisant le fonctionnement hydraulique du système sans les auxiliaires de production et une deuxième étape d’identification d’un fonctionnement optimal des auxiliaires de production par comparaison aux configurations déterminées à la première étape.
Dans les deuxième et quatrième configurations dans lesquelles les auxiliaires de production de chaud et de froid sont respectivement sollicités, les débits à appliquer aux pompes hydrauliques correspondent à des valeurs par défaut.
Source thermique La source thermique est de préférence une source géothermique, correspondant notamment à un champ de sondes géothermiques.
montre une variante de dispositif de la présente divulgation.
Il est maintenant fait référence à la qui représente schématiquement en coupe longitudinale un moteur électrique 1 comportant un rotor 2 sur un arbre moteur 5 et un stator dont les enroulement 20 sont alimentés par un dispositif de commande à interrupteurs électroniques. Un tel moteur de type moteur à courant continu sans balais connu selon l’abréviation moteur BLDC pour brushless direct current motor en anglais est piloté par un convertisseur et assimilé à un moteur courant continu.
Le moteur peut être de manière connue un moteur à trois phases sans balais dont les phases sont alimentées par un système de commutation de puissance avec trois demi-ponts de puissance à MOSFET ou IGBT pilotés indépendamment par un calculateur programmable d’un dispositif d’alimentation et de pilotage de phases d’enroulements du moteur dans une électronique de contrôle moteur.
A des fins de pilotage précis de la rotation du moteur, il est utile de connaitre la position et la vitesse de rotation du rotor du moteur. Généralement, un codeur de rotation est monté sur l’arbre du moteur pour renvoyer ces informations au contrôle moteur. Dans l’exemple de la présente divulgation, notamment aux figures 1, 2 et 5, le codeur est réalisé par une intégration de capteurs 7 magnétiques directement sur une carte électronique de contrôle moteur 3 en face d’un élément de codage angulaire 6, constitué ici par un aimant multipolaire annulaire, par exemple un aimant à douze paires de pôles 6a, 6b tel que représenté en , monté sur l’arbre moteur 5 en regard des capteurs ce qui permet d’obtenir des informations de vitesse et de position angulaire du moteur directement par l’électronique du dispositif de contrôle et de pilotage.
Selon les figures 1 et 2 la carte 3 comporte une ouverture pour être traversée par l’arbre 5, les capteurs étant en périphérie de l’ouverture, et selon la la carte 3’ se trouve en face d’une extrémité de l’arbre, les capteurs 7’ se trouvant sur une face dite inférieure de la carte en face de l’élément d’encodage angulaire 6.
La carte électronique 3 est selon l’exemple montée dans un flasque 4 perpendiculairement à un axe de l’arbre moteur Le flasque est disposé sur une face 21a d’un carter moteur 21 à une extrémité axiale, dite arrière, du moteur et réalise un interface entre l’extrémité arrière du moteur et la carte électronique. Le flasque comporte une paroi de fond 41 fixée sur une paroi arrière 21a du moteur et une bordure 44, le flasque formant un réceptacle dans lequel la carte électronique 3 est solidement fixée et positionnée par rapport à l’arbre moteur.
Les capteurs 7 des codeurs angulaires sont ici des capteurs de champ magnétique comme des capteurs à effet Hall par exemple et sont positionnés sur ladite carte électronique en regard de l’aimant multipolaire annulaire 6 lui-même positionné sur l’arbre moteur 5 traversant ladite carte.
Les capteurs sont de type capteur de champ magnétique et peuvent notamment être des capteurs à effet Hall. Trois capteurs répartis à 120° autour de l’aimant multipolaire sur l’arbre moteur comme représenté en permettent une précision suffisante pour un fonctionnement du moteur comme moyen d’entrainer une roue d’un dispositif de manutention.
Une solution avec codeurs optiques comportant des capteurs optiques et une roue codeuse optique peut aussi être envisagée dans le cadre de la présente divulgation ou une solution à roue codeuse dentée et capteurs magnétiques.
Le dispositif de la présente divulgation a l’avantage de rassembler toutes les fonctions électroniques, pilotage et capteurs du codeur, dans un ensemble mécanique unique formant un bloc de commande moteur. Les éléments de ce bloc de commande peuvent être assemblés séparément du moteur, le bloc de commande moteur devenant un bloc fonctionnel modulaire qui sera directement disposé sur le moteur en fin de chaine de fabrication par exemple. Plusieurs versions de blocs de commande moteur peuvent être proposés pour un même moteur, et le remplacement aisé dudit bloc de commande facilite la maintenance du dispositif.
Selon l’exemple de la , les câbles de phases électriques du moteur sont raccordés via un connecteur 43 monté sur le flasque et recevant des broches de contact 32 venant de la carte électronique pour faciliter le montage et le remplacement du bloc de commande moteur ou de la carte électronique. Ces câbles peuvent être raccordés directement sur la carte électronique 3 comme représenté en .
La représente un mode de réalisation pour lequel un capot arrière 8 est fixé au flasque, ce capot arrière et le flasque formant un logement refermant un espace de réception de ladite carte électronique ce qui la protège des agressions extérieures.
Il peut aussi être prévu une paroi cylindrique amagnétique 9 d’axe commun avec l’arbre moteur 5 disposée entre l’aimant multipolaire et le ou les capteurs, ce qui permet de rendre étanche le logement de ladite carte électronique et d’encore mieux la protéger.
Toujours selon la variante de la , l’arbre moteur peut se prolonger par un segment 5a traversant une ouverture du capot arrière 8 pour réaliser un support d’au moins un équipement complémentaire qui peut être un frein électromécanique comportant un disque 11 et un ou plusieurs étriers 10 reliés et pilotés par la carte électronique.
Dans cet exemple, les étriers sont montés sur le capot arrière 8 du bloc de commande et le disque est monté sur ledit segment traversant 5a.
La représente le montage de la carte électronique 3 dans le flasque 4 à l’arrière du moteur, cette carte étant par exemple fixée sur des entretoises 43 du flasque par des vis 38.
L’alliage intermétallique René 77 issu de fonderie a été utilisé pour la fabrication de certaines pièces de turbine. En effet, les pièces en René 77 peuvent travailler jusqu’à 1000 °C en subissant de fortes contraintes en fatigue, en traction et en fluage. Les pièces en René 77 présentent également une très bonne tenue à l’oxydation et à la corrosion jusqu’à 1100 °C.
Toutefois, les alliages à base nickel tenant à des températures aussi élevées, par exemple supérieures à 900 °C, sont souvent des matériaux réfractaires qui ont une forte tendance à la fissuration.
On connait également d’après l’état de la technique, le moulage par injection de poudre métallique, (connu sous la dénomination anglaise de « MIM » pour « Metal Injection Molding »). Ce procédé peut être avantageusement utilisé pour la fabrication de pièces de turbomachine complexes au dimensionnel souhaité.
Plusieurs matériaux sont disponibles commercialement pour la fabrication de pièces de turbomachine par le procédé MIM.
L’Inconel 718 à base Nickel, par exemple, est couramment utilisé, mais la pièce obtenue ne peut pas travailler au-delà de 650 °C ce qui est une température trop faible pour une utilisation dans la chambre de combustion ou au niveau de la turbine.
L’Hastelloy X est un autre matériau disponible qui permet la fabrication de pièces pouvant travailler jusqu’à 950 °C. Toutefois, ses propriétés mécaniques sont limitées et il ne peut être utilisé que pour des pièces très peu chargées.
BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION Un but de l’invention est donc de proposer une solution permettant d’obtenir des pièces complexes, telles que, par exemple, les distributeurs de turbine, les aubes de turbine avec des canaux internes, les anneaux de retenue ou les secteurs étanches, de dimensionnel contrôlé, réalisées en un matériau d’alliage qui ait une bonne tenue en traction, en fatigue, en fluage et en oxydation/corrosion jusqu’à 1000 °C minimum et, qui de plus, puisse être utilisé dans un procédé de moulage MIM.
A cet effet, l’invention propose une poudre d’alliage à base de nickel, caractérisée en ce qu’elle comprend, en pourcentages massiques, 14,00 à 15,25 % de chrome, 14,25 à 15,75 % de cobalt, 4,00 à 4,60 % d’aluminium, 0 à 0,50 % de fer, 0 à 0,15 % de manganèse, 3,00 à 3,70 % de titane, 3,90 à 4,50 % de molybdène, 0 à 0,015 % de soufre, 0 à 0,06 % de zirconium, 0,012 à 0,020 % de bore, 0 à 0,20 % de silicium, 0 à 0,10 % de cuivre, 0 à 150 ppm de carbone, 0 à 0,5 ppm de bismuth, 0 à 5 ppm de plomb, 0 à 1000 ppm de platine, 0 à 1000 ppm de palladium, 0 à 50 ppm d’hydrogène, 0 à 5 ppm d’argent, 0 à 120 ppm d’azote, 0 à 1000 ppm de rhénium, 0 à 410 ppm d’oxygène et 0 à 500 ppm d’impuretés inévitables, le reste étant constitué par du nickel, et en ce qu’elle présente: - une granulométrie D10 comprise entre 3 et 10 µm, - une granulométrie D90 comprise entre 20 et 40 µm et, - une granulométrie D50 comprise entre 10 et 20 µm, les valeurs des granulométries D10, D50 et D90 ayant été mesurées par diffraction laser selon la norme ISO 13322-2.
La composition chimique et la granulométrie de cette poudre d’alliage sont choisies pour que ladite poudre d’alliage puisse être utilisée dans un procédé de moulage par injection de poudre et pour obtenir, à l’issu du procédé, une pièce d’alliage ayant une bonne tenue en traction, en fatigue, en fluage et une bonne résistance à la corrosion et à l’oxydation jusqu’à 1000 °C.
L’invention propose également un procédé de fabrication d’une pièce, notamment pour l’aéronautique, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - une étape de mélange de la poudre d’alliage à base de nickel telles que décrite ci-dessus avec au moins un liant plastique, - une étape de granulation de ce mélange, de façon à obtenir des granulés de mélange d’alliage et de plastique - une étape de moulage par injection des granulés de mélange dans un moule, pour l’obtention d’une pièce crue, - une étape de déliantage pour l’obtention d’une pièce déliantée, - une étape de frittage de la pièce déliantée pour obtenir une pièce frittée.
Ce procédé permet également d’obtenir des pièces ayant une bonne tenue en traction, en fatigue, en fluage et une bonne résistance à la corrosion et à l’oxydation jusqu’à 1000 °C, tout en étant moins massives qu’une pièce réalisée dans un alliage à base nickel.
- le procédé comprend en outre une étape de trempe de la pièce frittée qui consiste en un traitement thermique de la pièce frittée à une température comprise entre 1120 °C et 1190 °C, préférentiellement une température comprise entre 1150 °C et 1170 °C pendant une durée comprise entre 1 heure et 3 heures, préférentiellement pendant 2 heures à pression atmosphérique, cette étape étant réalisée après l’étape de frittage,
A la fin du procédé, les informations obtenues sont enregistrées, pour un éventuel traitement et/ou une reconstitution numérique de la pièce 20. Ces informations comprennent, pour chaque toron, la position du centre du toron, les dimensions de la forme caractéristique correspondant à la section du toron et son orientation.
Le procédé présenté permet donc une identification automatique des torons dans la pièce et l’obtention des données correspondantes, sans intervention directe d’un opérateur. Les points forts de ce procédé sont donc l’automatisation et la réduction du risque d’erreurs, tout en assurant une forte versatilité de l’analyse, grâce à la prise en compte de plusieurs paramètres pouvant varier tels que : la taille des torons, la forme des torons ainsi que leurs orientations autour de leur centre.
METHODE DE DETERMINATION D’UN PARAMETRE D’UNE COMPOSITION D’ORIGINE NATURELLE PERMETTANT DE DETERMINER LE TRAITEMENT D’ELIMINATION EN HETEROATOMES LE PLUS APPROPRIE DE CETTE COMPOSITION Domaine de l’invention La présente invention concerne une méthode de détermination d’un paramètre représentatif de la qualité d’une composition d’origine naturelle, ce paramètre permettant de déterminer le traitement d’élimination en hétéroatomes le plus approprié pour traiter cette composition, notamment en vue de son traitement pour la fabrication de carburants renouvelables, en particulier de type diesel et/ou carburant d’aviation (notamment les carburants d’aviation durable ou SAF : « Sustainable Aviation Fuel). L’invention concerne également un enchainement de procédés de traitement de ce type de composition, notamment pour fabriquer un carburant renouvelable.
Art antérieur Différents types de carburants renouvelables sont disponibles aujourd’hui : le biodiesel et le carburant issu de l’hydrotraitement d’huiles d’origine naturelle.
Le biodiesel est actuellement produit par transestérification de triglycérides avec du méthanol, produisant du méthyl-ester et du glycérol en présence d’un catalyseur basique homogène ou hétérogène. Les triglycérides proviennent d’huiles d’origine naturelle.
D’autres carburants renouvelables sont produits par hydrodésoxygénation d’huiles d’origine naturelle, généralement suivie d’une étape d’isomérisation permettant d’améliorer les propriétés à froid du carburant, et optionnellement d’une étape de fractionnement. Les étapes d’hydrodésoxygénation et d’isomérisation sont également réalisées en présence d’un catalyseur.
Les huiles d’origine naturelle habituellement utilisées pour fabriquer des carburants renouvelables, sont les graisses et huiles animales, diverses huiles à base de graines, soja, colza, palme, les huiles de graines qui ont été collectées après avoir été utilisées pour préparer des aliments, communément appelées huiles de cuisson usées (UCO), ou encore les huiles algales ou les huiles provenant des coques de fruits à coque, notamment les huiles de coques de noix de cajou.
Ces huiles et graisses peuvent cependant contenir des teneurs élevées en polluants (phospholipides, sels de phosphates, gommes, métaux, soufre, cendres, eau, pigments et autres matières indésirables) susceptibles d’avoir un effet délétère sur les traitements ultérieurs, avec par exemple désactivation des catalyseurs des procédés en aval, corrosion, encrassement, etc. Il est par conséquent nécessaire de les prétraiter afin d’éliminer tout ou partie de ces effets néfastes.
Ainsi, avant leur conversion en carburant renouvelable, les graisses et les huiles d'origine naturelle et les UCO sont habituellement prétraitées par des procédés chimiques et physiques bien connus, similaires à ceux mis en œuvre pour le traitement des huiles alimentaires, tels que dégommage (« degumming » en anglais), neutralisation avec une solution alcaline (généralement NaOH) ou acide (par exemple l’acide citrique) blanchiment (« bleaching » en anglais), finition ou polissage (« polishing » en anglais), traitement à la vapeur, etc.
Le document US2019338219A1 décrit ainsi un procédé de production de biodiesel comprenant une étape de prétraitement avant estérification. Le prétraitement est choisi en fonction de la teneur en acides gras de la charge. Il peut s’agir d’un raffinage chimique avec ajout d’un composé basique suivi d’une centrifugation puis d’un blanchiment et polissage, ou d’un dégommage avec ajout d’un composé basique également suivi d’une centrifugation puis d’un blanchiment et polissage, ou uniquement d’un blanchiment et polissage. L’étape de centrifugation permet d’éliminer la phase aqueuse, les composés polaires ou hydratables et les solides. L’étape de blanchiment (par chauffage ou ajout d’un agent de blanchiment) permet d’éliminer les solides, les savons résiduels, l’humidité et d’autres impuretés. L’étape de polissage permet d’éliminer par filtration les solides résiduels. S’il reste encore des acides gras, ils peuvent être éliminés soit par stripage (ou désacidification) ou convertis par estérification avant la réaction de trans-estérification. Le biodiesel produit est ensuite à nouveau soumis à une purification par filtration.
On connait aussi du document US2019031964A1 un procédé de purification permettant de réduire de manière notable le soufre, les métaux et autres impuretés dans des huiles renouvelables. L’huile est d’abord mélangée à une solution aqueuse d’acide citrique à 60°C, puis soumise à une centrifugation afin d’éliminer les gommes et enfin traitée avec un mélange contenant de l’eau, un composé ester à longue chaine hydrotraité et un dérivé phosphate à au moins 100°C pendant 10 minutes, puis la température est augmentée à 120°C-130°C pendant 30 à 90 minutes. Le mélange est ensuite refroidi et à nouveau centrifugé.
Cependant, ces procédés bien connus consomment des produits chimiques, génèrent des déchets et peuvent consommer beaucoup d'énergie, en particulier lorsqu'il faut chauffer. En outre, en raison de la complexité des huiles, l'élimination de tous les produits de gomme peut être difficile, et ce d’autant plus que, la plupart du temps, des mélanges d'huiles et de graisses de différentes origines sont utilisés et leurs rapports relatifs peuvent fluctuer considérablement dans le temps. Il est donc nécessaire de disposer d'un procédé flexible et robuste pour éliminer correctement les phosphatides, les composés azotés et les métaux de mélanges complexes d'huiles et de graisses d'origines différentes et de composition fluctuante.
L’élimination des phosphatides, ainsi que des composés azotés, par les procédés de prétraitement habituels reste toutefois difficile et peu prédictible si bien que seuls les mélanges complexes d'huiles et de graisses répondant à des teneurs spécifiques en phosphore sont aujourd’hui acceptées à l’entrée de ces prétraitements, ce qui limite le choix des charges potentiellement utilisables. Ainsi, actuellement, les mélanges traités présentent une teneur totale en phosphore élémentaire inférieure ou égale à un seuil spécifique. Certaines de ces charges restent néanmoins difficiles à traiter même lorsqu’elles présentent une teneur en phosphore élémentaire inférieure à ce seuil.
Il existe donc un besoin pour traiter plus efficacement et à moindre coût les compositions d’origine naturelle comprenant des lipides et des hétéroatomes, notamment au moins un hétéroatome choisi parmi l’azote et le phosphore. Ces hétéroatomes sont typiquement sous la forme de composés organiques.
Résumé La demanderesse a découvert que, de manière surprenante, le rapport de la teneur totale en hétéroatome présent dans les composés hydratables à pH neutre sur la teneur totale en cet hétéroatome, notamment lorsque l’hétéroatome est le phosphore ou l’azote, permet de caractériser la qualité d’une composition d’origine naturelle contenant des lipides, et notamment son aptitude à être traitée efficacement par un traitement d’élimination des hétéroatomes.
L'objet de la présente invention est de proposer une méthode de détermination d’un paramètre représentatif de la qualité d’une composition d’origine naturelle contenant des lipides, permettant notamment de déterminer son aptitude à être traitée par un traitement d’élimination des hétéroatomes afin d’atteindre une teneur en hétéroatomes cible ou inférieure à une valeur cible de manière efficace et à moindre coût.
Lorsque le dispositif électronique comporte plusieurs régulateurs de tension et plusieurs modules électroniques, la source de courant et l’étage de compensation sont reliés aux différents régulateurs par l’intermédiaire de plusieurs branches parallèles comportant chacune un transistor commandé par un amplificateur opérationnel tels que décrit précédemment.