INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Carter fixe d’une turbomachine dont les bras sont non équirépartis DOMAINE DE L'INVENTION La présente demande concerne de manière générale le domaine des turbomachines, et plus particulièrement les ensembles de turbomachines comprenant une roue mobile montée en amont ou en aval d’un carter fixe susceptible de générer une résonnance sur un mode propre de la roue mobile.
ETAT DE LA TECHNIQUE Une turbomachine présente un axe longitudinal autour duquel elle s’étend et comporte typiquement, d’amont en aval dans le sens de l’écoulement des gaz, une soufflante, une section de compression pouvant comprendre un compresseur basse pression et un compresseur haute pression séparés par un carter intermédiaire, une chambre de combustion, une section de turbine pouvant comprendre une turbine haute pression et une turbine basse pression séparés par un carter inter-turbine, et un carter d’échappement s’étendant en aval de la section de turbine. Le carter d’échappement contribue à délimiter la veine primaire du fluide (ou flux primaire des gaz) traversant la turbomachine et assure, par l’intermédiaire d’un support de paliers, la concentricité entre la partie rotor et la partie stator de la turbomachine.
Le carter d’échappement comprend conventionnellement un moyeu, centré sur l’axe de la turbomachine, une virole externe, coaxiale avec le moyeu, et un ensemble de bras répartis autour de l’axe de la turbomachine qui relient le moyeu et la virole externe.
Cependant, la présence du carter d’échappement en aval de la section de turbine génère des contraintes dynamiques sur la partie de la section de turbine située en amont du carter d’échappement par un phénomène de remontée de pression. Ces contraintes dynamiques donnent lieu à une résonance pouvant générer des contraintes vibratoires plus ou moins élevées sur les aubes de la roue mobile.
Afin de réduire ces contraintes, il est possible d’augmenter la distance entre le carter d’échappement et la section de turbine. Cependant, cela implique d’augmenter la longueur et la masse du moteur, et donc une plus grande consommation de carburant.
Il est également possible de modifier le nombre de bras ou d’aubes dans la section de turbine. Toutefois, cette modification peut avoir un impact sur la longueur du carter d’échappement ou sur la masse des aubes mobiles, impliquant également une augmentation de la consommation de carburant. À cela s’ajoutent des contraintes de fabrication et de coût.
Un but de l’invention est donc de remédier aux problèmes de génération de contraintes sur une roue mobile située en amont ou en aval d’un carter fixe, qui soit simple à mettre en œuvre, de coût modéré et qui n’augmente pas pour autant la consommation de carburant.
Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect de l’invention un carter fixe de turbomachine comprenant : - un moyeu centré sur un axe du carter ; - une virole coaxiale avec le moyeu et s’étendant radialement autour du moyeu ; et - des bras montés fixes entre le moyeu et la virole, les bras étant disposés autour de l’axe, les bras circonférentiellement adjacents étant séparés au niveau du moyeu par une distance angulaire respective qui varie de façon périodique vis-à-vis d’une distance angulaire d’équipartition des bras de sorte que les bras ne sont pas équirépartis autour de l’axe, de préférence, chaque distance angulaire entre les bras circonférentiellement adjacents correspondant à une composante d’une décomposition en série de Fourier d’un signal périodique.
Le carter selon l’invention pourra présenter en outre au moins l’une des caractéristiques suivantes :
L’invention porte en outre sur un procédé de détection de colmatage d’un clapet antiretour aval au moyen d’un système de détection de colmatage du clapet antiretour aval selon l’invention, le procédé comprenant les étapes suivantes : - mesurer une pression dans le déshuileur au moyen d’un capteur de pression absolue ; et - diagnostiquer un blocage du clapet antiretour aval si la pression déterminée au moyen du capteur de pression absolue à laquelle est ôtée la pression atmosphérique, est supérieure à un seuil déterminé pendant un temps déterminé.
Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un système de détection de colmatage d’un clapet antiretour aval destiné à un carter de moteur thermique de véhicule automobile, le moteur thermique comprenant : - un boîtier d’admission des gaz ; - une culasse comportant un déshuileur, connectée en aval du boîtier d’admission des gaz, équipée d’un tube d’admission connecté au boîtier d’admission et un tube de sortie, et montée sur le carter ; - une valve de régulation de pression disposée dans le déshuileur ; - un clapet antiretour amont disposé dans le déshuileur au niveau d’un retour interne vers le tube d’admission ; - le clapet antiretour aval connecté à une ligne secondaire de ventilation des gaz issue du déshuileur caractérisé en ce que le système de détection comprend : - un capteur de pression absolue pour mesurer une pression dans le déshuileur ; et - un moyen de diagnostic pour diagnostiquer un blocage du clapet antiretour aval si la pression déterminée au moyen du capteur de pression absolue à laquelle est ôtée la pression atmosphérique, est supérieure à un seuil déterminé pendant un temps déterminé.
En particulier, la valve de régulation est une valve à membrane ; le clapet antiretour amont est disposé en entrée du retour des gaz de fuite (ou « blow-by gas » en langue anglaise) lorsque le moteur fonctionne en charge partielle, de sorte à faire retourner les gaz déshuilés vers la chambre de combustion ; et le deuxième capteur de pression absolue est disposé en aval de la régulation de pression, avant le clapet antiretour aval.
Avantageusement, l’invention implique une stratégie qui permet de détecter les cas de vie dysfonctionnels au niveau du clapet dit de forte charge (encore appelé clapet antiretour aval dans l’état de l’art ou deuxième clapet antiretour dans la description détaillée qui suit). Cette stratégie s’appuie sur la présence d’un capteur de pression absolu situé en interne du déshuileur.
Selon une variante, le temps déterminé est supérieur à un seuil de temps supérieur ; ou le temps déterminé est inférieur au seuil de temps supérieur tout en étant supérieur à un seuil de temps inférieur.
Cela permet d’évaluer différents diagnostics de colmatage.
Selon une variante, le système de détection comprend en outre un autre capteur de pression absolue pour mesurer une pression en aval du boîtier d’admission des gaz et un moyen d’évaluation d’une pression amont correspondant à la pression en amont du boîtier d’admission des gaz ; un moyen de mesure d’une température d’huile dans le carter ; ainsi qu’un moyen d’activation pour activer un diagnostic si : - la pression amont est supérieure à la pression déterminée au moyen dudit autre capteur de pression absolue ; - une température d’huile est inférieure à une plage de température estimée d’évaporation de l’éthanol contenu dans l’huile.
En particulier, la température d’huile doit être située hors des plages d’évaporation de l’éthanol. La plage d’évaporation de l’éthanol est définie par des températures Tmin et Tmax (par exemple entre Tmin = 70°C et Tmax = 90°C) qui entrent en compte dans la zone d’exclusion des deux premiers diagnostics de colmatage des clapets (hors stratégie sécuritaire, qui n’a pas de conditions d’activation).
Cela permet de faciliter le calcul de la pression amont en limitant les temps calculs.
Selon une variante, le système de détection comprend en outre un moyen de sécurisation pour vérifier un risque sécuritaire si la pression déterminée au moyen du capteur de pression absolue à laquelle est ôtée la pression atmosphérique, est supérieure à un seuil critique déterminé pendant un temps déterminé supérieur à un temps critique.
Cela permet d’avoir une détection précise d’un colmatage critique sans avoir besoin d’accéder visuellement au carter du moteur thermique.
Selon une variante, le système de détection comprend en outre au moins un moyen d’alerte pour signaler un colmatage du clapet antiretour aval en fonction d’un diagnostic du moyen de diagnostic, ou un risque sécuritaire en fonction d’une vérification du moyen de sécurisation.
De plus, la stratégie peut utiliser un signal de température d’huile relative à l’huile mesurée à la rampe du carter C1. Un capteur de température peut être prévu à cet effet dans une rampe d’huile du carter. Ainsi, la stratégie de détection peut être limitée à une plage de température d’huile T huile située hors de la plage estimée d’évaporation de l’éthanol contenu dans l’huile. On pourra parler de température d’évaporation, mais celle-ci dépend des conditions physico-chimiques, de la température et de la pression, ainsi que de la pureté de l’éthanol. Les variations de températures d’évaporation définissent une telle zone d’évaporation.
Dans les exemples de réalisation qui précèdent, les plaques 10 sont planes. Les cloisons, sèches ou humides, s’étendent selon l’axe transversal, de façon à relier deux plaques adjacentes entre deux ouvertures humides 13’ ou entre deux ouvertures sèches 15’.
La illustre une variante selon laquelle les plaques ne sont pas planes. La distance, parallèlement à l’axe transversal, entre deux plaques adjacentes délimitant un même canal humide est variable, de telle sorte que la distance entre lesdites plaques est inférieure au niveau de chaque cloison humide 13 qu’au niveau de chaque ouverture humide 13’: Ainsi, la distance entre les deux plaques varie entre une distance minimale et une distance maximale. Lorsque la distance est minimale, une cloison humide 13 est formée entre les plaques. Les deux plaques peuvent être au contact l’une de l’autre, auquel cas le contact entre les deux plaques forme la cloison humide 13. Dans l’exemple représenté sur la , chaque cloison humide résulte d’un rapprochement entre deux plaques adjacentes.
De façon analogue, la distance, entre deux plaques adjacentes délimitant un même canal sec est variable, de telle sorte que la distance entre lesdites plaques est inférieure au niveau de chaque cloison sèche 15 qu’au niveau de chaque ouverture sèche 15’: Ainsi, la distance entre les deux plaques varie entre une distance minimale et une distance maximale. Lorsque la distance est minimale, une cloison sèche 15 est formée entre les plaques. Les deux plaques peuvent être au contact l’une de l’autre, auquel cas le contact entre les deux plaques forme la cloison sèche. Dans l’exemple représenté sur la , chaque cloison sèche 15 résulte d’un rapprochement entre deux plaques adjacentes.
L’assemblage entre les parties rapprochées de deux plaques adjacentes peut être obtenu par thermo-formage. Sur la , les zones grisées correspondent à un joint contre lequel une paroi d’obturation peut être appliquée.
La montre un assemblage de deux plaques 10 1 et 10 2 , chaque plaque étant telle que décrite en lien avec les figures 2A à 2F. Les plaques sont assemblées l’une à l’autre par leurs premières bordures respectives 11 1 , 11 2 . Les plaques délimitent un canal humide. La première plaque 10 1 présente une première bordure 11 1 disposée contre la première bordure 11 2 de la deuxième plaque 10 2 .
La première bordure 11 1 de la première plaque 10 1 comporte des parties incurvées 13 1 , formant des cloisons humides. La première bordure 11 2 de la deuxième plaque 10 2 comporte des parties incurvées 13 2 , formant des cloisons humides. Lors de l’assemblage des premières bordures 11 1 ,11 2 respectives de la première plaque et de la deuxième plaque, les cloisons humides se font face à face. Cela permet de former un distributeur d’air à refroidir, s’étendant autour d’un axe parallèle à l’axe transversal, c’est-à-dire perpendiculaire aux plaques 10 1 et 10 2 . Le distributeur d’air à refroidir permet l’admission d’air à refroidir transversalement au canal humide, vers un canal sec adjacent.
La première bordure 11 1 de la première plaque 10 1 comporte des parties incurvées 13’ 1 , formant des ouvertures humides. La première bordure 11 2 de la deuxième plaque 10 2 comporte des parties incurvées 13’ 2 , formant des ouvertures humides. L’assemblage des premières bordures 11 1 ,11 2 respectives de la première plaque et de la deuxième plaque permet de former une zone de collecte de l’air humide, s’étendant autour d’un axe parallèle à l’axe transversal, c’est-à-dire perpendiculaire aux plaques 10 1 et 10 2 . La zone de collecte permet l’évacuation de l’air s’étant écoulé dans le canal humide, dont l’écoulement est représenté sur la , à travers un collecteur tel que décrit en lien avec la .
Des joints 19 permettent d’assurer l’étanchéité lors de l’assemblage des premières bordures 11 1 , 11 2 .
La montre un système comportant un assemblage de deux plaques 10 1 et 10 2 , chaque plaque étant telle que décrite en lien avec les figures 2A à 2F. Les plaques sont assemblées l’une à l’autre par leurs premières bordures respectives 11 1 , 11 2 . Les plaques délimitent un canal sec. La première plaque 10 1 présente une première bordure 11 1 disposée contre la première bordure 11 2 de la deuxième plaque 10 2 .
La première bordure 11 1 de la première plaque 10 1 comporte des parties incurvées 15 1 , formant des cloisons sèches. La première bordure 11 2 de la deuxième plaque 10 2 comporte des parties incurvées 15 2 , formant des cloisons sèches. L’assemblage des premières bordures 11 1 ,11 2 respectives de la première plaque et de la deuxième plaque permet de former un collecteur étanche, permettant l’évacuation de l’air humide provenant d’une zone de collecte, telle que décrite en lien avec la , d’un canal humide adjacent. Le collecteur s’étend autour d’un axe parallèle à l’axe transversal, c’est-à-dire perpendiculaire aux plaques 10 1 et 10 2 .
La première bordure 11 1 de la première plaque 10 1 comporte des parties incurvées 15’ 1 , formant des ouvertures sèches. La première bordure 11 2 de la deuxième plaque 10 2 comporte des parties incurvées 15’ 2 , formant des ouvertures sèches. L’assemblage des premières bordures 11 1 ,11 2 respectives de la première plaque et de la deuxième plaque permet de former un distributeur d’air à refroidir dans le canal sec, dont l’écoulement est schématisé par des lignes en tirets mixtes.
La représente un mode de réalisation dans lequel plusieurs canaux humides 20 w sont délimités par des cloisons humides 13 obtenues par pliage d’une même plaque 10, autour de l’axe latéral Y. Le pliage de la plaque permet de mettre en vis-à-vis les faces humides de ladite plaque. Cela permet de mettre en vis-à-vis les faces humides 10 w délimitant un même canal humide. La formation d’une cloison humide par pliage est considérée comme une alternative avantageuse à une formation d’une cloison humide par thermocollage de deux faces humides opposées 10 w , comme décrit en lien avec la . Chaque face humide 10 w est usuellement recouverte d’un matériau humide, destiné à s’humidifier, par exemple un papier. Un tel matériau est cependant peu compatible avec les procédés de thermocollage, en raison de difficultés d’adhérence. Ainsi, lorsque l’on souhaite obtenir une cloison humide par thermoformage, il est nécessaire de retirer localement le matériau recouvrant les faces humides. Le pliage évite un tel retrait. Ainsi, il n’est pas nécessaire de délimiter, sur chaque face humide opposée, une zone à l’intérieur de laquelle le matériau humide est retiré.
Dans le mode de réalisation représenté sur la , les cloisons sèches 15 sont obtenues par thermocollage de deux faces sèches opposées 10 d délimitant un canal sec 20 d .
DISPOSITIF D’AÉRATION ESCAMOTABLE POUR UN SYSTÈME Domaine technique de l’invention L’invention concerne les dispositifs d’aération (ou aérateurs) qui sont installés dans une paroi d’un système.
Etat de la technique Certains systèmes, comme par exemple certains véhicules (éventuellement de type automobile), comprennent une paroi munie d’au moins un dispositif d’aération (ou aérateur) chargé de diffuser dans un espace de l’air venant d’être traité par une installation de chauffage et/ou climatisation. On notera que lorsque le système est un véhicule automobile, l’espace est un habitacle et la paroi peut, par exemple, faire partie de la planche de bord.
Certains de ces dispositifs d’aération comprennent, d’une part, un mécanisme d’orientation qui est propre à être installé dans la paroi du système et à être placé dans différentes positions pour orienter dans l’espace un flux d’air qui l’alimente, et, d’autre part, un organe de commande propre, en cas d’actionnement par un usager, à contrôler la position de ce mécanisme d’orientation. Généralement, le mécanisme d’orientation comprend un support orientable par rapport à la paroi, comportant au moins une ouverture (ou bouche d’aération) propre à être traversée par le flux d’air, et des ailettes (ou une grille), installée(s) dans le support, en amont de chaque ouverture, de façon mobile. L’orientabilité du support permet de fournir une première contribution à l’orientation du flux d’air (généralement dans le plan vertical), et la mobilité des ailettes permet de fournir une seconde contribution à l’orientation du flux d’air (généralement dans le plan horizontal).
PROCEDE DE PURIFICATION D’UNE COMPOSITION D’HUILE DE LIQUEFACTION DE PLASTIQUE EN REGIME TURBULENT ET UTILISATION Domaine de l’invention La présente invention concerne un procédé de purification en régime turbulent d’une composition comprenant une huile de liquéfaction de plastique et son utilisation subséquente dans des procédés de raffinage et de pétrochimie. Le procédé selon l’invention permet en particulier de diminuer la concentration en hétéroatomes des charges provenant de déchets plastiques, notamment en vue de leur utilisation dans un procédé de vapocraquage.
Etat de la technique Les déchets plastiques sont le plus souvent dirigés vers les décharges ou incinérés, et une plus petite partie est dirigée vers le recyclage. Il existe cependant un besoin important, encouragé par les réglementations, de limiter les déchets plastiques dans les décharges. D'autre part, l'élimination des déchets plastiques dans les décharges devient de plus en plus difficile. Il est donc nécessaire de recycler les déchets plastiques.
Une voie possible pour recycler le plastique est la liquéfaction du plastique par pyrolyse ou liquéfaction hydrothermale. Cependant, l'huile plastique obtenue contient généralement de grandes quantités de diènes et d’hétéroatomes, dont des métaux. Ces nombreux hétéroatomes et métaux sont des contaminants pour les catalyseurs des procédés d’hydrotraitement habituellement mis en œuvre pour recycler les plastiques. En outre, les diènes réagissent facilement en formant des gommes. Les diènes sont également des précurseurs de coke dans un vapocraqueur. Il est donc nécessaire de traiter les huiles de liquéfaction de plastique pour pouvoir les recycler. Il existe de nombreux procédés de traitement permettant de réduire la teneur en hétéroatomes des huiles de liquéfaction de plastique.
La demande de brevet WO2020/020769 revendique un enchaînement de procédés de purification d’une composition comprenant au moins 20 ppm de chlore. De nombreux déchets liquides recyclables peuvent être traités, dont des huiles de pyrolyse de plastique. L’enchaînement de procédé comprend un traitement thermique de la charge en présence d’un hydroxyde de métal alcalin afin d’obtenir un abattement d’au moins 50% du contenu en chlore par rapport à la charge, suivi d’un hydrotraitement afin d’obtenir un nouvel abattement d’au moins 50% du contenu en chlore.
La demande de brevet WO2021/105326 revendique un procédé de valorisation de déchets plastiques liquéfiés comprenant une étape de prétraitement des déchets plastiques liquéfiés par mise en contact avec un milieu aqueux ayant un pH d'au moins 7 à une température de 200°C ou plus, suivi d'une séparation liquide-liquide dans laquelle la phase aqueuse est séparée de la phase organique, pour produire une matière plastique de déchets liquéfiés prétraitée. La solution proposée comprend l’utilisation d’une solution de NaOH dans l’eau. La séparation des phases aqueuse et organique est mise en œuvre par des méthodes physiques (centrifugation) ou chimiques (ajout d’additifs d’aide à la séparation, par exemple des solvants non aqueux, ajout de quantité supplémentaire du milieu aqueux utilisé pour la mise en contact ou d’un milieu aqueux ayant une concentration en substance alcaline différente), ou par gravité.
La demande de brevet US2014/0109465 revendique un procédé de valorisation d’une charge hydrocarbonée telle qu’un sable bitumineux, un pétrole brut, des effluents hydrocarbonés de raffinerie, des hydrocarbures synthétiques, des huiles de pyrolyse, de huiles renouvelables, etc,. en produits hydrocarbonés valorisés ayant une viscosité plus faible, une densité plus faible, une teneur en soufre plus faible et une teneur en minéraux/métaux plus faible. Après avoir été mélangée à de l’eau, la charge est introduite dans un réacteur à haut débit présentant un nombre de Reynolds compris entre 200 et 100000, et soumise à une haute pression (1500 et 6000 psig), et haute température (400 et 700°C) avec un temps de séjour inférieur à 3 minutes pour y être convertie par craquage, isomérisation, cyclisation, reformage, décarboxylation et déshydratation en un produit hydrocarboné à valeur ajoutée. Ce document ne décrit pas de purification des charges traitées.
La demande de brevet US10071322 revendique un procédé et un système de nettoyage hydrothermique pour l’hydrolyse rapide d’huiles renouvelables et la réduction de contaminants inorganiques et organiques. Le procédé décrit une mise en contact des huiles renouvelables avec un milieu aqueux puis l’introduction de ce mélange dans un réacteur hydrothermal dans lequel le mélange est soumis à des températures élevées entre 300 et 500°C, de fortes pressions entre 34 et 414 bars et des conditions d'écoulement turbulent qui ne provoquent pas la conversion de la charge d'alimentation. L'écoulement turbulent dans le réacteur hydrothermal correspond à un nombre de Reynolds (Re) d'au moins 2000. Le traitement décrit dans ce document nécessite des températures élevées.
La plupart des traitements de purification existants sont mis en œuvre à des températures relativement élevées. En outre, ces traitements ne présentent pas de moyens pour abaisser la teneur en silicium ou en métaux alcalins/alcalino terreux présents dans une huile de liquéfaction de plastique après prétraitement par une base. Or, il est connu que la présence de métaux alcalins/alcalino terreux peut entrainer la désactivation de catalyseurs utilisés dans les procédés catalytiques de recyclage d’huile de liquéfaction plastique purifiée.
L’invention vise à proposer un procédé de purification d’huile de liquéfaction de plastique permettant de faciliter sa purification, notamment en limitant la température de mise en œuvre tout en maintenant des performances d’abattement élevées, en hétéroatomes, et notamment en silicium, y compris pour l’abattement de la teneur en métaux alcalins et/ou alcalino-terreux résultant du traitement de l’huile de liquéfaction de plastique par un composé basique contenant par exemple un métal alcalin ou alcalino-terreux.
A cet effet, l’invention concerne un procédé de purification de la concentration en hétéroatomes d’une composition comprenant une huile de liquéfaction de plastique, comprenant les étapes suivantes :
c) soumettre l’effluent de l’étape (b) à (c1) un lavage en présence d’eau ou d’un solvant non miscible avec la composition purifiée, (c2) une séparation, ou à la succession des étapes (c2) et (c1), et obtenir une composition purifiée présentant une teneur réduite en hétéroatomes, et une phase contenant le composé basique et des hétéroatomes initialement contenus dans la composition modifiée.
Enfin, au niveau d’une extrémité arrière de la poutre 78, recourbée jusqu’à adopter une orientation circonférentielle et délimitant l’espace de logement de la poutre fixe 64b axialement vers l’arrière, une partie 68a des moyens de verrouillage 68 est solidarisée sur cette extrémité arrière de la poutre 78.
Sur l’autre capot 60, des moyens analogues sont solidarisés à sa poutre 78, à l’exception de la ferrure de fixation 84 de l’organe d’actionnement mobile 72.