INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans l’exemple, les opérations de combustion catalytique et de refroidissement sont répétées trois fois. À la sortie du dernier étage, c’est-à-dire l’étage 30 dans l’exemple, il n’y a avantageusement plus d’hydrogène ni d’oxygène dans le flux de fumées 66. L’eau produite par les combustions successives est complètement ou partiellement séparée des gaz dans le séparateur 38. Le flux gazeux 80, est avantageusement constitué d’azote et d’eau, et circule via la boucle de recirculation 40 afin de diluer les réactifs dans chacun des brûleurs catalytiques 50, 52, 54.
Avantageusement, l’installation 14, hormis le compresseur 82 et le réchauffeur 84, peut être fabriquée en une seule pièce par fabrication additive.
Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, l’installation 14 permet d’éliminer l’hydrogène du flux gazeux à traiter 16 de manière fiable, discrète et sûre, avec un encombrement réduit. Le défaut d’oxygène, notamment dans les étages 26 et 28 permet d’éviter l’explosion du mélange en assurant une teneur en hydrogène supérieure à la limite supérieure d’explosivité.
La température de réaction des gaz, c’est-à-dire notamment la température des flux de fumées 62, 64, 66 est limitée en étageant la réaction afin de minimiser la quantité d’énergie libérée dans chacun des étages. Cet étagement est réalisé en introduisant le comburant en tant que réactif limitant à chaque étage.
Avantageusement, le mélange réactif vu par les brûleurs catalytiques 50, 52, 54 est dilué grâce à la boucle de recirculation 40.
La température de réaction est également limitée par la réfrigération opérée en sortie des brûleurs catalytiques 50, 52, 54.
Après le dernier étage 30, l’hydrogène et l’oxygène éventuellement recirculant dans le boucle de recirculation 40 et ne sont présents que sous forme de traces, en quantités inférieures à 1 ppm en volume respectivement. Un système de mesure de ces constituants dans la boucle de recirculation permet avantageusement de contrôler leurs teneurs pour assurer la sécurité de l’installation.
En référence à la , on décrit une installation 114 constituant une variante de l’installation 14 représentée sur les figures 1 et 2. L’installation 114 est analogue à l’installation 14. Les éléments similaires portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits à nouveau. Seules les différences seront décrites en détail ci-après.
L’installation 114 ne comprend pas l’étage 30 de l’installation 14, mais uniquement les étages 26 et 28.
L’étage 28 est donc le dernier étage de l’installation 114. Le flux de sortie 76 est admis dans le séparateur 38.
L’étage 28 de l’installation 114 possède toutes les propriétés de l’étage 30 de l’installation 14. En particulier, le brûleur catalytique 52 réalise une combustion avantageusement complète de l’hydrogène encore présent dans le flux d’entrée 58.
Les échangeurs 68, 70 sont indépendants l’un de l’autre. L’échangeur 68 reçoit un fluide réfrigérant 22A, par exemple de l’eau de mer, et rejette un effluent 22. L’échangeur 70 reçoit le fluide réfrigérant 20, par exemple de l’eau de mer, et rejette un effluent 22A.
Grâce au fait que la deuxième bague est configurée pour être en prise en rotation avec la deuxième pièce, et couplée en rotation à la première bague elle-même vissée sur la première pièce, le dispositif d’accouplement assure une rotation conjointe de la première pièce et de la deuxième pièce, tout en étant particulièrement compact dans la mesure où les interactions entre le dispositif d’accouplement et les pièces sont réduites au minimum. En outre, ce principe peut être mis en œuvre en s’affranchissant de composants standardisés, ce qui contribue également à une meilleure maîtrise de l’encombrement.
Dans certains modes de réalisation, la première bague est configurée pour venir en butée axiale contre la deuxième pièce. Par ailleurs, la première bague, vissée sur la première pièce, a également une position axiale déterminée par rapport à la première pièce, correspondant à la position axiale de la partie filetée. Ces modes de réalisation assurent donc, de plus, le maintien axial de la première pièce par rapport à la deuxième pièce.
Dans certains modes de réalisation, la prise en rotation de la deuxième bague sur la deuxième pièce laisse la deuxième bague libre de mouvement axial par rapport à la deuxième pièce. Ainsi, la deuxième bague et la deuxième pièce peuvent être aisément mises en prise en rotation ou libérées l’une de l’autre, par exemple grâce à un mouvement axial relatif.
Dans certains modes de réalisation, l’organe de couplage est prévu sur au moins l’une de la première bague et de la deuxième bague. Grâce à ces dispositions, le dispositif d’accouplement est encore plus compact. L’organe de couplage peut comprendre une partie sur la première bague et/ou une partie sur la deuxième bague, lesdites parties étant venues de matière avec les bagues correspondantes ou rapportées sur les bagues correspondantes. L’organe de couplage lui-même peut être en plusieurs parties, contiguës ou non.
Dans certains modes de réalisation, l’organe de couplage comprend au moins une languette rabattable prévue sur l’une de la première bague et de la deuxième bague, configurée pour se rabattre dans une encoche axiale correspondante de l’autre de la première bague et de la deuxième bague. Par la suite, et sauf indication contraire, par « une » ou « la » languette (ou autre), on entend « au moins une » ou « la au moins une » ou encore « chaque » languette (ou autre). Réciproquement, l’emploi générique du pluriel peut inclure le singulier.
En position non rabattue, la languette peut faciliter le montage du dispositif d’accouplement. La languette prévue sur la première ou la deuxième bague peut se rabattre dans une encoche axiale de l’autre bague, assurant ainsi un couplage en rotation de la première bague par rapport à la deuxième bague. La languette, en position rabattue, peut s’étendre au moins en partie radialement. Le rabattement de la languette, par exemple par pliage, peut se faire dans un plan axial.
Dans certains modes de réalisation, l’organe de couplage est configuré pour se coupler à la deuxième bague d’un côté opposé aux moyens de prise en rotation de la deuxième bague avec la deuxième pièce. Cela permet une meilleure répartition des efforts dans la deuxième bague.
Alternativement ou en complément, l’organe de couplage est configuré pour se coupler à la deuxième bague du même côté que les moyens de prise en rotation de la deuxième bague avec la deuxième pièce. Cela assure une bonne compacité du dispositif d’accouplement. Comme indiqué précédemment, « couplage » est à entendre au sens large puisque l’organe de couplage peut comprendre une partie sur la première bague et/ou une partie sur la deuxième bague.
Lorsque l’organe de couplage est configuré pour se coupler à la deuxième bague des deux côtés, c’est-à-dire du même côté que les moyens de prise en rotation et du côté opposé auxdits moyens, des parties différentes de l’organe de couplage peuvent se coupler de part et d’autre, notamment dans une direction axiale, de la deuxième bague. Il s’ensuit un couplage en rotation plus fiable.
Dans certains modes de réalisation, l’organe de couplage est configuré pour coupler en rotation la première bague et la bague intermédiaire. Ainsi, la bague intermédiaire est couplée en rotation avec le reste du dispositif d’accouplement sans pièce supplémentaire, ce qui fiabilise encore davantage le dispositif d’accouplement sans augmenter son encombrement.
Dans certains modes de réalisation, la bague intermédiaire est montée radialement entre la première bague et la deuxième bague. Cela favorise la compacité du dispositif d’accouplement.
Dans certains modes de réalisation, la bague intermédiaire comprend un écrou vissé sur une partie filetée de la première bague et configuré pour former une butée axiale pour la deuxième bague, ou un jonc annulaire fendu monté dans une gorge de l’une de la première bague et de la deuxième bague et configuré pour former une butée axiale pour l’autre de la première bague et de la deuxième bague. Le jonc annulaire fendu peut être déformé lors du montage du dispositif d’accouplement, par exemple de façon à être rétracté dans ladite gorge, et reprendre sa position naturelle une fois le dispositif d’accouplement monté de façon à former ladite butée axiale.
Le présent exposé concerné également un ensemble pour turbomachine comprenant une première pièce pour turbomachine, une deuxième pièce pour turbomachine, coaxiale à la première pièce, et un dispositif d’accouplement en rotation, tel que précédemment décrit, de la première pièce avec la deuxième pièce. Le dispositif d’accouplement en rotation peut avoir tout ou partie des caractéristiques précédemment décrites. Par exemple, un tel ensemble pour turbomachine peut être situé dans un compresseur ou une turbine, notamment un compresseur haute pression ou une turbine haute pression qui sont généralement compacts et tirent parti avantageusement de la compacité du dispositif d’accouplement proposé.
Le présent exposé concerne également une turbomachine, en particulier pour aéronef, comprenant une première pièce pour turbomachine et une deuxième pièce pour turbomachine, coaxiale à la première pièce, et un dispositif d’accouplement tel que précédemment décrit accouplant en rotation la première pièce pour turbomachine avec la deuxième pièce pour turbomachine, dans laquelle la première pièce pour turbomachine est un arbre de la turbomachine et la deuxième pièce pour turbomachine est une pièce de rotor solidaire en rotation de l’arbre via le dispositif d’accouplement.
Le présent exposé concerne également un procédé d’accouplement en rotation d’une première pièce pour turbomachine avec une deuxième pièce pour turbomachine, coaxiale à la première pièce, le procédé d’accouplement comprenant le vissage d’une première bague sur une partie filetée de la première pièce, la mise en prise en rotation d’une deuxième bague avec la deuxième pièce, la fourniture d’une bague intermédiaire pour maintenir axialement la deuxième bague par rapport à la première bague, et le couplage en rotation de la première bague et de la deuxième bague l’une par rapport à l’autre. Ce procédé d’accouplement peut être mis en œuvre à l’aide d’un dispositif d’accouplement tel que précédemment décrit, et peut présenter des caractéristiques correspondant à l’un quelconque des modes de réalisations du dispositif d’accouplement précédemment décrits.
Le cas échéant, le procédé peut comprendre le rabattement d’au moins une languette rabattable, prévue sur l’une de la première bague et de la deuxième bague, dans une encoche axiale correspondante de l’autre de la première bague et de la deuxième bague.
La est une vue en perspective éclatée d’un dispositif d’accouplement selon un premier mode de réalisation.
La est une vue en coupe longitudinale du dispositif d’accouplement selon le premier mode de réalisation.
La est une vue en coupe longitudinale du dispositif d’accouplement selon un deuxième mode de réalisation.
La est une vue en perspective éclatée d’un dispositif d’accouplement selon un troisième mode de réalisation.
La est une vue en coupe longitudinale du dispositif d’accouplement selon le troisième mode de réalisation.
La est une vue en coupe longitudinale d’une turbomachine incorporant un dispositif d’accouplement selon un mode de réalisation.
Description détaillée Un dispositif d’accouplement 100 selon un premier mode de réalisation est décrit en référence aux figures 1 et 2. Un tel dispositif sert à accoupler en rotation une première pièce 10 avec une deuxième pièce 20 coaxiale à la première pièce 10. L’axe commun à la première pièce 10 et à la deuxième pièce est référencé X sur les figures. Dans ce mode de réalisation, la deuxième pièce 20 est configurée pour s’emmancher autour de la première pièce 10, mais dans d’autres configurations, la deuxième pièce 20 peut être à insérer à l’intérieur de la première pièce 10, ou encore la première pièce 10 et la deuxième pièce 20 peuvent s’assembler bout à bout.
La première pièce 10 est ici annulaire. Comme on le verra ultérieurement, dans une turbomachine d’aéronef, la première pièce 10 pourrait être, par exemple, un arbre, une bague de palier, etc., par exemple toute pièce qui peut entrer dans la composition d’un rotor. La première pièce 10 peut être sensiblement à symétrie de révolution, c’est-à-dire à symétrie de révolution à l’exception d’éléments locaux. Plus généralement, la première pièce 10 peut être sensiblement invariante par rotation.
La première pièce 10 comprend en l’espèce un corps 12, axisymétrique, portant une partie filetée 14. Dans ce mode de réalisation, la partie filetée 14 est prévue à l’extérieur du corps 12, mais elle pourrait alternativement être prévue à l’intérieur.
La deuxième pièce 20 est ici annulaire. Comme on le verra ultérieurement, dans une turbomachine d’aéronef, la deuxième pièce 20 pourrait être, par exemple, un arbre, une bague de palier, un disque, notamment un disque configuré pour supporter des aubes, etc., ou plus généralement toute pièce qui peut entrer dans la composition d’un rotor. La deuxième pièce 20 peut être sensiblement à symétrie de révolution. Plus généralement, la deuxième pièce 20 peut être sensiblement invariante par rotation.
La deuxième pièce 20 comprend en l’espèce un corps 22, axisymétrique. Le corps 22 est pourvu d’au moins une réservation 24, en l’occurrence une pluralité de réservations, par exemple dix. La réservation 24 désigne un espace réservé pour accueillir un autre élément comme on le verra par la suite, et peut prendre la forme d’un retrait ou d’un logement. La réservation 24 peut être prévue axialement à une extrémité du corps 22 de façon à déboucher sur un bord axial du corps 22. Indépendamment, la réservation 24 peut être prévue radialement à une extrémité du corps 22 de façon à déboucher sur l’intérieur ou, comme ici, l’extérieur du corps 22 dans une direction radiale.
Le dispositif d’accouplement 100 comprend quant à lui une première bague 30, une deuxième bague 40, une bague intermédiaire 50 et un organe de couplage 60.
La première bague 30 est configurée pour être vissée sur la partie filetée 14 de la première pièce 10. La première bague 30 comprend, par exemple, un corps 32 axisymétrique présentant, d’un côté (par exemple à l’intérieur dans la direction radiale) un filetage primaire 34, et de l’autre côté (par exemple à l’extérieur dans la direction radiale), optionnellement, un filetage secondaire 35. La première bague 30 est prévue pour venir autour de la première pièce 10, le filetage primaire 34 coopérant alors avec la partie filetée 14. Le filetage de la partie filetée 14 peut être prévu dans un sens tel que la rotation du corps 12, lorsque le moteur est en fonctionnement, favorise le serrage de la première bague 30 en direction de la deuxième pièce 20.
Si besoin, la première bague 30 peut comprendre, à une position ad hoc, ici à l’une de ses extrémités axiales, des moyens de coopération 36 avec un outil de vissage. En l’occurrence, les moyens de coopération 36 sont formés par une pluralité de saillies entre lesquelles peuvent s’insérer des dents de l’outil de vissage.
Par ailleurs, la première bague 30 peut comprendre une ou plusieurs rainures de guidage 37, par exemple entre dix et trente, voire entre quinze et vingt-cinq, définies ici par des plots adjacents. Les rainures de guidage s’étendent sensiblement axialement, les plots formant des butées en rotation. Comme on le verra par la suite, les rainures de guidage 37 sont prévues, axialement et/ou radialement, du côté de la deuxième bague 40, à savoir ici radialement vers l’extérieur et plus proche d’un bord axial du corps 32 que le filetage secondaire 35.
Cette caractéristique permet une bonne transmission des efforts de l’écrou 178 à la vis 176 par le système vis-écrou 164, tout en conservant un petit pas dans la liaison hélicoïdale du système vis-écrou 164. En particulier, en cas de blocage de la rotation de la vis 176, elle permet d’immobiliser l’écrou 178 relativement à la vis 176 même en l’absence d’écrou de verrouillage distinct. Il est ainsi possible de s’affranchir de l’usage d’un écrou de verrouillage distinct, ce qui simplifie la fabrication et réduit les coûts du mécanisme, tout en augmentant sa fiabilité et minimisant sa masse.
La chambre de contrebalancement 254 est délimitée entre le piston de contrebalancement 252 et le bâti 72. En particulier, la chambre de contrebalancement 254 est délimitée entre le piston de contrebalancement 252 et un fond 255 de la cavité 86 opposé à l’orifice 90 ; le système de guidage 172, le dispositif de rappel 240 et le dispositif de maintient 242 sont ainsi tous disposés longitudinalement d’un même côté, ici le côté aval, du système vis-écrou 164 et donc en particulier de l’écrou 178.
A cet effet, le vérin de contrebalancement 250 est agencé de sorte que la pression exercée sur le piston 252 par le fluide contenu dans la chambre 254 soit orientée dans une direction opposée à celle de la sollicitation du dispositif de rappel 240 : dans l’exemple représenté, le piston de contrebalancement 252 est interposé entre la chambre 254 et l’épaulement 244 et l’épaulement 244 est interposé entre le piston 252 et le dispositif de rappel 240. De plus, le piston de contrebalancement 252 et la chambre de contrebalancement 254 sont dimensionnés de sorte que, lorsque la chambre 254 est alimentée en fluide de commande à la troisième pression, la force exercée par le fluide de commande sur le piston 252 soit supérieure à la sollicitation du dispositif de rappel 240.
Toujours en référence à la , le mécanisme de changement de pas 70 comprend enfin un palier de transfert de fluide 257 destiné à l’alimentation du vérin de commande 74 en fluide de commande provenant du système de pilotage 76.
A cet effet, le palier de transfert de fluide 257 est configuré pour transférer le fluide de commande provenant du repère fixe attaché à la nacelle 20 au repère tournant attaché au rotor de soufflante 54 et plus particulièrement aux première et deuxième chambres 112, 114 du vérin 74.
Pour cela, le palier de transfert de fluide 257 comprend, en référence à la , un stator 258 fixe par rapport à la nacelle 20 et un rotor 259 mobile conjointement avec le rotor de soufflante 54 (et donc avec le vérin de commande 74) autour de l’axe longitudinal X relativement au stator 258. Il comprend également un premier circuit 260 raccordé fluidiquement à la première chambre fluidique 112 pour l’alimentation de ladite première chambre fluidique 112 en fluide de commande fourni par le système de pilotage 76 et un deuxième circuit 261 raccordé fluidiquement à la deuxième chambre fluidique 114 pour l’alimentation de ladite deuxième chambre fluidique 114 en fluide de commande fourni par le système de pilotage 76.
Le stator 258 est en forme de cylindre de révolution, en particulier en forme de cylindre plein, coaxial à l’axe longitudinal X. Il est relié par son extrémité aval 262 à une structure 263 ( ) de la nacelle 20.
Le rotor 259 est en forme de cylindre de révolution coaxial à l’axe longitudinal X. Il s’étend autour du stator 258. Sa périphérie est en contact avec le bâti 72. Il est guidé en rotation autour de l’axe X par rapport au stator 258 par l’intermédiaire de roulements 264 interposés entre le rotor 259 et le stator 258.
Le palier de transfert de fluide 257 est ainsi coaxial à l’axe X. Il est donc également coaxial au vérin de commande 74.
Le premier circuit 260 comprend un premier conduit axial 265A ménagé dans le stator 258, une pluralité de premiers orifices radiaux 265B (un seul d’entre eux étant représenté ici) ménagés dans le stator 258 et reliant le conduit axial 265A à la périphérie du stator 258, une première gorge circonférentielle 265C ménagée entre le rotor 259 et le stator 258 et dans laquelle débouche chaque orifice radial 265B, et une pluralité de premiers conduits radiaux 265D, ménagés dans le rotor 259, s’étendant radialement depuis la gorge 265C jusqu’à un premier canal 266 d’alimentation de la première chambre fluidique 112 formé dans le bâti 72.
Le premier conduit axial 265A a une extension axiale parallèlement à l’axe X. Dans l’exemple représenté, il est en particulier rectiligne et coaxial à l’axe X. En variante (non représentée), le premier conduit axial 265A est courbe et/ou a également une extension radiale suivant une direction orthogonale à l’axe X.
Par ailleurs, le premier conduit axial 265A a, l’exemple représenté, une section radiale annulaire, c’est-à-dire qu’il est plein en son centre.
Chaque premier orifice radial 265B a une extension radiale suivant une direction radiale orthogonale à l’axe X. Dans l’exemple représenté, chaque premier orifice radial 265B est en particulier rectiligne suivant une direction radiale. En variante (non représentée), au moins un premier orifice radial 265B est courbe et/ou a également une extension axiale parallèlement à l’axe X.
En amont de la troisième colonne 38, l’installation de distillation 10 comprend une quatrième colonne de séparation 60, dite également colonne de « préflash », et sensiblement équivalente à la troisième 38.
Elle s’étend verticalement et elle présente une quatrième sortie de pied de colonne 62 opposée à une quatrième sortie de tête 64.
La quatrième sortie de pied 62 est directement reliée à la troisième entrée 58 de la troisième colonne 38.
L’installation de distillation 10 comprend un quatrième réceptacle ou ballon 66, dans lequel débouche la quatrième sortie de tête 64.
Le quatrième réceptacle 66 comporte également plusieurs zones communiquant les unes avec les autres et une quatrième botte de ballon 68 situé en dessous du niveau des autres zones. La quatrième botte de ballon 68 présente une quatrième sortie de botte de ballon 70.
L’installation 10 comprend également un quatrième réservoir 72 de bisulfite de sodium, relié directement à la quatrième sortie de botte de ballon 70, par l’intermédiaire d’une quatrième pompe doseuse 74.
Aussi, l’installation 10 comprend, selon un mode de mise en œuvre, un quatrième générateur de vapeur 76 permettant d’injecter de la vapeur d’eau à l’intérieur de la quatrième colonne 60 d’une part, et une quatrième entrée 78 reliée à la deuxième sortie 16 des dispositifs de dessalage 12 d’autre part, permettant l’arrivée de la composition de pétrole brut dessalé qui s’en écoule.
Aussi, selon un autre mode de mise en œuvre, un seul générateur de vapeur permet d’alimenter à la fois la colonne de distillation atmosphérique 18, la troisième colonne 38 et la quatrième colonne 60.
On décrira à présent en référence au logigramme représenté sur la , et à l’installation illustrée sur les et , le procédé de distillation conforme à l’invention.
Ainsi, après l’étape de « lavage » 80 de la composition de pétrole brut à travers les dispositifs de dessalage 12, comme décrit ci-dessus, selon une première étape d’alimentation 82, la composition de pétrole brut dessalé est injectée dans la quatrième colonne de séparation 60 à travers la quatrième entrée 78. Elle est injectée sous pression, à une pression supérieure à 1,5 bar par exemple, et à une température comprise entre 130°C et 220°C.
Le formaldéhyde contenu dans la composition de pétrole brut dessalé se vaporise et s’évacue à travers la quatrième sortie de tête 64 avec les fractions des produits hydrocarbonés les plus légers, du sulfure d’hydrogène, ainsi qu’entre autres de la vapeur d’eau. Celle-ci provient essentiellement de la vapeur d’eau injectée dans la quatrième colonne 60 via le quatrième générateur de vapeur 76.
La vapeur d’eau se condense dans le quatrième ballon 66 et est alors récupérée, selon une première étape de récupération 84, à l’intérieur de la quatrième botte de ballon 68, tandis que les produits hydrocarbonés en phases liquide et gazeuse se situent au-dessus.
On récupère également dans la composition aqueuse, à l’intérieur de la quatrième botte de ballon 68, du formaldéhyde et aussi du sulfure d’hydrogène.