INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’exemple 5 démontre qu’une composition contenant une teneur plus faible en matériau thermiquement expansible permet tout de même d’obtenir un désassemblage d’une tuile de carrelage tout en conservant des propriétés d’adhésion intéressantes. Une telle composition trouve son intérêt en ce qu’elle permet de diminuer le coût de la composition sèche de mortier.
Toutes les compositions des exemples selon l’invention présentent au moins une adhésion satisfaisante à température ambiante, c’est-à-dire une adhérence par traction d’au moins 0,5 MPa, correspondant à un mortier-colle de classe C1. Les compositions des exemples 3, 4 et 5 présentent même une adhésion à température ambiante satisfaisante pour un mortier-colle de classe C2, c’est-à-dire d’au moins 1 MPa.
Les compositions des exemples 3, 4 et 5 selon l’invention présentent également une adhésion après chauffage d’au moins 1 MPa, satisfaisante pour un mortier-colle de classe C2.
La composition de l’exemple 4 est particulièrement avantageuse permet d’obtenir d’excellentes propriétés d’adhésion tout en offrant un désassemblage particulièrement aisé, requérant peu de temps et de chauffage.
Outillage de conformation à taux d’ouverture évolutif pour le passage de gaz La présente invention concerne un outillage de conformation d’une texture fibreuse pour la consolidation par voie gazeuse adapté aux textures présentant une variation d’épaisseur, et des procédés de consolidation et de fabrication d’une pièce en matériau composite associés. Un domaine particulier d’application de l’invention est la fabrication de pièces en matériau composite à matrice céramique (« Ceramic Matrix Composite » ; « CMC »), par exemple à matrice de carbure de silicium.
Les pièces en matériau composite sont de plus en plus utilisées dans les turbomachines aéronautiques dans une optique d’allègement des structures par rapport aux matériaux métalliques, tout en garantissant les propriétés mécaniques désirées. En particulier, les pièces de parties chaudes sont avantageusement réalisées en matériau composite thermostructural qui a la capacité de conserver ses propriétés mécaniques à haute température. La fabrication de telles pièces comprend l’obtention d’une texture de renfort, notamment par tissage tridimensionnel, laquelle est ensuite mise en forme dans un outillage de conformation afin d’obtenir une préforme de la pièce à obtenir. L’outillage de conformation est habituellement réalisé en graphite et est multi-perforé de sorte à permettre l’infiltration d’une phase gazeuse contenant un ou plusieurs précurseurs pour réaliser une étape, dite de consolidation, dans laquelle de la matière est déposée dans une porosité de la texture mise en forme dans le conformateur à partir du ou des précurseurs gazeux. L’épaisseur de la matière ainsi déposée est suffisante pour lier entre elles les fibres de la préforme afin qu’elle puisse être manipulée en conservant sa forme sans assistance de l’outillage de maintien. La fabrication de la pièce peut ensuite être achevée par une densification de la porosité résiduelle de la préforme consolidée, par exemple par infiltration à l’état fondu. Les techniques de consolidation en conformateur peuvent conduire à des gradients de dépôt de matière dans l’épaisseur de la texture lorsque celle-ci présente une épaisseur variable comme dans le cas d’une texture formant un renfort d’aube de turbine qui présente une portion de pied en surépaisseur notable par rapport au profil aérodynamique de pale.
L’invention concerne un outillage de conformation d’une texture fibreuse pour la consolidation par voie gazeuse, comprenant : - une première zone de conformation configurée pour venir en appui sur la texture et la conformer localement à une première épaisseur, la première zone de conformation présentant une pluralité de premiers orifices d’alimentation en gaz définissant un premier taux d’ouverture pour le passage de gaz, et - une deuxième zone de conformation configurée pour venir en appui sur la texture et la conformer localement à une deuxième épaisseur inférieure à la première épaisseur, la deuxième zone de conformation présentant une pluralité de deuxièmes orifices d’alimentation en gaz définissant un deuxième taux d’ouverture pour le passage de gaz inférieur au premier taux d’ouverture.
L’outillage de conformation selon l’invention est remarquable en ce qu’il présente une variation du taux d’ouverture pour le passage de gaz, lequel est destiné à former une phase de consolidation dans la porosité de la texture, adaptée à l’évolution d’épaisseur de la texture. Le taux d’ouverture est ainsi plus important dans la zone où la texture est plus épaisse ce qui permet d’obtenir une consolidation plus homogène.
Dans un exemple de réalisation, le deuxième taux d’ouverture pour le passage de gaz est inférieur ou égal à la moitié du premier taux d’ouverture pour le passage de gaz.
Une telle caractéristique est particulièrement adaptée à la consolidation d’une texture ayant une forte variation d’épaisseur telle qu’une texture destinée à former le renfort d’une aube en matériau composite.
Dans un exemple de réalisation, la première épaisseur est supérieure ou égale à 10 mm et le premier taux d’ouverture pour le passage de gaz supérieur ou égal à 18%, et la deuxième épaisseur est inférieure ou égale à 10 mm et le deuxième taux d’ouverture pour le passage de gaz inférieur ou égal à 10%.
En particulier, le premier taux d’ouverture peut être compris entre 18% et 50%. En variante ou en combinaison, le deuxième taux d’ouverture peut être compris entre 6% et 10%.
Afin de limiter l’impact des gaz rejetés par l’installation 1, celle-ci comporte également un dispositif de traitement des produits de combustion 18 monté sur la conduite d’extraction 16, par exemple en aval du ventilateur central 14. Le dispositif de traitement 18 a pour but de limiter notamment la teneur en monoxyde de carbone et éventuellement d’oxydes d’azote présents dans les produits de combustion rejetés par l’installation 1, avant leur rejet à l’air libre.
A cet effet, le dispositif de traitement 18 peut comprendre un catalyseur 20 d’oxydation et éventuellement de réduction, monté sur la conduite d’extraction 16 et permettant de faire réagir le monoxyde de carbone avec un composé oxydant, par exemple l’oxygène de l’air, pour le transformer en dioxyde de carbone, et éventuellement pour faire réagir les oxydes d’azote avec un composé réducteur, par exemple de l’ammoniac ou de l’urée injectée dans le catalyseur 20. Le catalyseur 20 peut ainsi être disposé, de manière classique, sur un support présentant une surface active, ou de contact, élevée. Le catalyseur 20, présent sur la surface du support, y permet la mise en œuvre de la réaction d’oxydation du monoxyde de carbone en dioxyde de carbone et/ou de réduction des oxydes d’azote en diazote. Le support peut notamment être un support métallique ou céramique, et présenter une géométrie en nid d’abeille. Le catalyseur peut quant à lui comprendre un catalyseur d’oxydation avec des métaux précieux et/ou un catalyseur de réduction associé à un moyen d’injection d’un réducteur tel que de l’ammoniac ou de l’urée. Par exemple, le catalyseur 20 peut comprendre une première portion avec un catalyseur de réduction, associé à un moyen d’injection d’un réducteur, et une deuxième portion avec un catalyseur d’oxydation. Préférentiellement, le catalyseur comporte un catalyseur de réduction dont une partie est enrobée de métaux précieux pour oxyder le monoxyde de carbone.
Toutefois, afin de permettre une efficacité élevée du catalyseur 20 lors des différentes phases de fonctionnement de l’installation de séchage 1, le dispositif de traitement 18 comprend également un moyen de régulation 22 de la température du catalyseur 20. Le moyen de régulation 22 est configuré pour permettre au catalyseur 20 d’être dans sa gamme de températures nominales de fonctionnement, par exemple à une température supérieure ou égale à 130°C, de préférence supérieure ou égale à 150°C, et plus préférentiellement supérieure ou égale à 200°C. Alternativement, ou en complément, le moyen de régulation 22 peut être configuré pour permettre au catalyseur 20 d’être à une température supérieure ou égale à 300°C, voire 400°C, de manière à en augmenter l’efficacité ou de manière à obtenir une efficacité similaire avec un catalyseur moins riche en métal précieux mais fonctionnant à plus basse température.
A cet effet, le moyen de régulation 22 peut être configuré pour permettre une modification rapide de la température du catalyseur 20 lorsque celle-ci se situe en-dehors de ladite gamme de températures nominales, et/ou bien pour permettre un maintien de la température du catalyseur 20 lorsque celle-ci se situe dans ladite gamme de températures nominales.
Par exemple, le moyen de régulation 22 peut être configuré pour chauffer le catalyseur 20 à une température supérieure ou égale à 130°C, de préférence supérieure ou égale à 150°C, et plus préférentiellement supérieure ou égale à 200°C voire 300°C ou 400°C, et/ou pour maintenir le catalyseur d’oxydation à une température supérieure ou égale à 130°C, de préférence supérieure ou égale à 150°C, et plus préférentiellement supérieure ou égale à 200°C, voire 300°C ou 400°C.
Ainsi, le moyens de régulation 22 peut comprendre un élément chauffant 24, tel qu’un élément électrique et/ou un échangeur thermique, par exemple monté dans ou en contact avec le support du catalyseur 20, afin de chauffer celui-ci lorsque sa température est trop basse, notamment lors des phases de démarrage de l’installation 1. L’élément chauffant 24 est ainsi utilisé temporairement, afin de mettre le catalyseur dans ses conditions nominales de fonctionnement jusqu’à ce qu’il puisse y rester de manière indépendante. Par ailleurs, l’échangeur thermique peut être avantageusement utilisé pour récupérer les calories libérées ailleurs dans l’installation et pour les fournir au niveau du catalyseur afin de le chauffer sans pour autant augmenter la consommation énergétique de l’installation.
Le moyen de régulation 22 peut également réguler la température des produits de combustion alimentant le catalyseur 20, afin qu’ils présentent une température comprise dans la gamme de températures nominales du catalyseur 20, de manière à mettre ou maintenir le catalyseur 20 dans sa gamme de températures nominales.
Afin de modifier la température des produits de combustion acheminés par la conduite d’extraction 16 et alimentant le catalyseur 20, le moyen de régulation 22 peut comprendre un moyen de commande 26 configuré pour ajouter de l’air frais dans les produits de combustion, soit avant la combustion du gaz par les émetteurs 6, soit entre la combustion et l’aspiration par le système de circulation de flux gazeux 8, soit après l’aspiration par le système de circulation de flux gazeux 8.
Ainsi, le moyen de commande 26 peut augmenter ou diminuer la quantité d’air frais mélangé au gaz alimentant les émetteurs 6, avant leur combustion, de manière à obtenir des produits de combustion moins ou plus chauds. De même, lorsque la quantité de monoxyde de carbone dans les produits de combustion alimentant le dispositif de traitement 18 est inférieure à un seuil défini, le moyen de commande 26 peut également diminuer la quantité d’air frais alimentant les émetteurs 6, puisque la combustion s’effectue déjà de manière complète.
Alternativement, ou en complément, le moyen de commande 26 peut augmenter ou diminuer la quantité d’air frais de refroidissement introduit dans l’installation 1 entre les émetteurs à gaz 6 et le système de circulation de flux gazeux 8. Un tel air de refroidissement, en venant se mélanger aux produits de combustion avant l’aspiration par le système de circulation de flux gazeux 8, permet d’obtenir une modification de la température des gaz acheminés par la conduite d’extraction 16 jusqu’au catalyseur 20.
Enfin, alternativement ou en complément des modes de réalisation décrits ci-dessus, le moyen de commande 26 peut également être configuré pour ajouter ou non de l’air frais dans les produits de combustion, au niveau de la conduite d’extraction 16 alimentant le catalyseur 20. Par exemple, le dispositif de traitement 18 peut comprendre une vanne commandée 28 d’ajout d’air frais qui est montée sur la conduite d’extraction 16, en amont du catalyseur 20. La vanne commandée 28 est reliée à une entrée d’air frais et permet, selon la commande donnée par le moyen de commande 26, d’ajouter ou non, ou bien de modifier une quantité d’air frais ajoutée aux produits de combustion, de manière à en changer la température.
Afin de déterminer la commande de la vanne commandée, ou des alimentations en air frais des émetteurs 6 ou des moyens de refroidissement de l’installation 1, le dispositif de traitement 18 peut comporter un ou plusieurs capteurs de température, un ou plusieurs capteurs de monoxyde de carbone et/ou un ou plusieurs capteurs d’oxydes d’azote (non représentés), montés en différents points de l’installation 1, par exemple en amont, sur ou en aval du catalyseur 20 mais également au niveau de la conduite d’extraction 16. Le moyen de commande 26 peut alors déterminer une commande à partir des informations fournies par ce ou ces capteurs.
Les moyens de commande 26 peuvent également commander directement la puissance des éléments rayonnants ou chauffants 2, par exemple individuellement ou bien de manière globale. Ainsi, les moyens de commande 26 peuvent réguler la température du catalyseur en modifiant la puissance ou le nombre des éléments rayonnants ou chauffants 6 fonctionnant dans l’installation 1, ou bien la répartition des éléments rayonnants ou chauffants 6 fonctionnant dans l’installation 1. De même, la fréquence ou les chemins de circulation des flux gazeux dans le système de circulation 8 peut être modifié par les moyens de commande afin d’obtenir la température souhaitée pour les produits de combustion entrant dans le catalyseur 20.
Enfin, et afin de limiter les phénomènes de colmatage du catalyseur 20, en particulier des canaux du support, le dispositif de traitement 18 peut comprendre un dispositif de décolmatage 30. Le dispositif de décolmatage 30 peut par exemple être un dispositif de circulation d’un fluide sous pression, par exemple de l’air comprimé, à travers le catalyseur et être monté en amont ou en aval du catalyseur 20. En créant une différence de pression importante entre l’entrée et la sortie du catalyseur 20, le dispositif de décolmatage 30 peut alors réduire ou casser les bouchons susceptibles de s’être formés dans les canaux du support, et les évacuer en dehors du catalyseur 20.
L’utilisation du dispositif de décolmatage 30 peut notamment être commandée en fonction de la durée de fonctionnement du catalyseur 20, par exemple avec une procédure de décolmatage prévue toutes les 20, 30 ou 50 heures de fonctionnement du catalyseur 20. Alternativement, le dispositif de décolmatage 30 peut être commandé en fonction de l’évolution de la perte de charge entre l’entrée et la sortie du catalyseur 20, par exemple lorsqu’une telle perte de charge dépasse un seuil défini ou bien augmente, pendant un temps défini, d’une valeur définie.
Ainsi, grâce à l’invention, il devient possible de traiter efficacement et sur le long terme, des produits de combustion rejetés par une installation de séchage d’un matériau en bande mobile. En particulier, le dispositif de traitement est configuré pour fonctionner le plus longtemps possible dans sa zone nominale, y compris pendant les périodes transitoires, notamment de démarrage. De même, le fonctionnement prolongé est assuré grâce au dispositif de décolmatage qui permet de maintenir le catalyseur en capacité de traiter les produits de combustion acheminés par la conduite d’extraction.
Echangeur thermique destiné à être refroidi par un flux gazeux, installation de liquéfaction de gaz naturel, et procédé associé La présente invention concerne un échangeur thermique destiné à être refroidi par un flux gazeux, comprenant :
- au moins un tube d’échange thermique, propre à recevoir un fluide destiné à être refroidi, le tube d’échange thermique présentant une surface extérieure pleine ;
- un ventilateur, propre à faire circuler un flux gazeux autour de la surface extérieure du tube d’échange thermique ;
- un ensemble d’amenée de liquide destiné à s’évaporer sur la surface extérieure.
Un tel échangeur thermique est destiné à être intégré notamment au sein d’un cycle de refroidissement d’une installation de liquéfaction du gaz naturel, en particulier d’une installation flottante de liquéfaction de gaz naturel.
Les cycles de refroidissement utilisés pour liquéfier et sous-refroidir un flux de gaz naturel en vue de son transport ultérieur nécessitent des échangeurs thermiques de refroidissement, par exemple pour refroidir le fluide réfrigérant après une compression.
Ces échangeurs thermiques fonctionnent par exemple à l’eau de mer par boucle secondaire, ou par refroidissement par un flux d’air.
Les systèmes de refroidissement à l’eau de mer sont généralement très encombrants et présentent un poids important, qui peut être préjudiciable sur un navire.
Par ailleurs, le refroidissement à air est souvent peu efficace, nécessitant d’augmenter significativement les surfaces d’échange thermique, et donc l’encombrement sur le navire.
Pour pallier ce problème, et offrir néanmoins une capacité de refroidissement importante, la demande FR3064052 de la Demanderesse propose un échangeur thermique à refroidissement à air, dans lequel un liquide destiné à s’évaporer est projeté sur la surface externe des tubes d’un faisceau de tubes. L’évaporation du liquide est préférentiellement totale, pour limiter la consommation d’eau, et éviter l’utilisation d’une pompe de relevage, ce qui minimise les coûts.
Pour s’assurer que l’échange thermique est optimal, il est nécessaire de garantir que la surface externe des tubes du faisceau de tubes est suffisamment imbibée d’eau pour permettre une évaporation significative à cette surface.
En outre, dans certains cas, des dispositifs supplémentaires augmentant la surface thermique, tels que des ailettes radiales sont utilisés, comme décrit par exemple dans WO2014154398 ou dans EP2339283. Lorsque les tubes d’échange thermique sont munis d’ailettes, la distribution d’eau sur la surface externe des tubes est rendue difficile.
Lorsque l’ensemble d’amenée d’eau sur la surface externe comporte un système par aspersion de fines gouttelettes, notamment muni de buses à injection, il est difficile d’assurer la présence d’une fine couche d’eau à la surface du tube sans avoir une grande quantité de gouttelettes emportées par le flux de gaz ascendant dans l’échangeur thermique.
Alternativement, il est possible de déposer le liquide directement par une buse débouchant en regard de la surface externe du tube d’échange thermique, en utilisant un goutte-à-goutte. Néanmoins, le goutte-à-goutte doit être réalisé avec un trou dans chaque interstice entre les ailettes, par exemple tous les deux ou trois millimètres, ce qui est difficilement réalisable.
En outre, en ce qui concerne les systèmes d’aspersion, il existe toujours un risque que les gouttes qui sont amenées vers la surface externe des tubes s’évaporent avant d’atteindre la surface externe ou ne restent pas en contact avec la surface externe et glissent rapidement le long du périmètre de la surface externe avant de s’en détacher.
Dans ce cas, le temps de parcours du liquide sur la surface externe est parfois insuffisant pour entièrement évaporer les gouttes. Ceci produit alors du liquide résiduel qui doit être pompé et/ou qui est moins efficace en terme d’échange thermique.
Dans ce mode de réalisation préférée, la structure inférieure 8 comprend une paire de panneaux inférieurs 80, 81 s’écartant symétriquement de part et d’autre du plan de symétrie vertical P1 à partir d’une arête longitudinale 82, 83 respective du côté inférieur 10 du caisson longitudinal 4. Chacun des panneaux inférieurs 80, 81 comportant des raidisseurs 86 perpendiculaires à l’axe X. Chacun des au moins deux dispositifs de fixation 14 est fixé à un raidisseur 86 d’un panneau inférieur 80, 81 respectif. Par exemple, le côté de fixation 30 du triangle de la plaque double 29 est fixé à un raidisseur 86.
Selon un mode de réalisation, pour une même ossature de fixation 11, le raidisseur 86 auquel un dispositif de fixation 14 est fixé est dans le prolongement du raidisseur 76 auquel un dispositif de fixation 12 est fixé.
Par ailleurs, la structure supérieure 7 peut comprendre des arceaux 77 fixés au bord supérieur 74, 75 des panneaux supérieurs 70, 71 pour relier entre eux les bords supérieurs des deux panneaux supérieurs 70, 71. Chacun des arceaux 77 est compris dans un plan comprenant un raidisseur 76 de chacun des panneaux supérieurs 70, 71 ( ).
Chacune des au moins deux ossatures de fixation 11 peuvent comprend une ferme 36 entre les deux panneaux supérieurs 70, 71. Une ferme correspond un ensemble de poutres 37 et 38 assemblées dans un plan vertical perpendiculaire à l’axe X ( ).
La ferme 36 comporte un entrait 37 fixé aux deux panneaux supérieurs 70, 71 dans le prolongement de la poutre 18 de la potence double 16 de chaque dispositif de fixation 12 de part et d’autre du plan de symétrie vertical P1.
La ferme comporte également deux contrefiches 38 symétriquement disposées selon le plan de symétrie vertical P1. Chacune des deux contrefiches 38 présente une extrémité E51 fixée à un arceau 77 qui se trouve dans un plan comprenant la potence double 16. Chacune des deux contrefiches 38 présente une extrémité E52 fixée au panneau supérieur 70, 71 respectif.
L’ensemble comprenant une ferme 36, un arceau 77, les panneaux supérieurs 70, 71 et les potences doubles 16 forme une structure isostatique (autrement appelée structure « isogrid ») qui permet de répartir les efforts F1, F2, F3, F4 et F5 exercés par le ou les réservoirs 2. Cette structure isostatique permet au système de fixation 1 de pouvoir être utilisé avec deux réservoirs 2 fixés côte à côte au système de fixation 1 ou avec un seul réservoir 2 fixé au système de fixation 1 d’un côté ou de l’autre du plan de symétrie vertical P1.
Par ailleurs, le caisson longitudinal 4 comprend au moins un voile central 39 liant les deux plaques longitudinales 5, 6 du caisson longitudinal 4. Le voile central 39 est compris dans le plan médian horizontal P3 du caisson longitudinal 4. Ce voile central 39 est apte à absorber les charges F6, F7 transmises par les au moins dispositifs de fixation 13.
Avantageusement, le voile central 39 présente deux bords latéraux 40 parallèles à l’axe X et perpendiculaires à l’axe Y ( ). Ces deux bords latéraux 40 sont fixés aux plaques longitudinales 5, 6 du caisson longitudinal 4.
Le voile central 39 peut comprendre une ouverture circulaire 44. De préférence, l’ouverture circulaire 44 comprend un centre confondu avec le centre du voile central 39. Cette ouverture circulaire 44 circulaire permet d’alléger l’ossature de fixation 11. Le voile central 39 peut être renforcé par une nervure circulaire 45 qui fait saillie sur une surface du voile central 39 en suivant le bord de l’ouverture circulaire 44.
En outre, le caisson longitudinal 4 comprend au moins une paire de voiles transversaux associée à un voile central 39 ou à chacun des voiles centraux 39. Le ou la paire de voiles transversaux comportent un voile transversal 41 et un voile transversal 42 reliant les deux plaques longitudinales 5, 6 du ou des voiles centraux 39 associés selon l’axe X ( ). Le voile transversal 41 et le voile transversal 42 sont perpendiculaires à l’axe X. Afin de fixer les voiles transversaux 41 et 42, chacune des au moins deux ossatures de fixation 11 peut comprendre au moins deux paires de cornières 43. Chaque paire de cornières 43 permettent de fixer les voiles transversaux 41 et 42 aux deux plaques longitudinales 5 et 6.