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TPE Cryogenie



  1. #1
    Fantyr

    TPE Cryogenie


    ------

    Bonjour a tous!

    Je suis actuellement en 1eS et je fait un TPE sur la cryogénie.

    Nous avons donc une partie sur la liquefaction des gaz...Malheureusement, j'ai beau cherché sur internet et dans des livres, revues, etc... je ne trouve rien sur les moyens utilisés pour liquéfier les gaz (pour les comprimer si j'ai bien compris )

    Si certains d'entres vous avez des infos la-dessus, je suis preneur! sinon et bien nous n'aurons qu'a eluder cette partie

    Merci a vous et bonne soirée

    -----

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  3. #2
    benjy_star

    Re : TPE Cryogenie

    Salut !

    Pour liquéfier un gaz, du peu augmenter la pression ou diminuer la température... Je ne sais pas si c'est ce que tu cherchais...

  4. #3
    Fantyr

    Re : TPE Cryogenie

    Merci pour cette reponse tres rapide!

    En fait ce que je me demandais c'etait comment et grace a quoi on arrivait a faire chuter la pression/ faire descendre la temperature pour liquefier le gaz en question...

    Merci en tout cas

  5. #4
    benjy_star

    Re : TPE Cryogenie

    Alors tout d'abord, c'est augmenter la pression. En général, on use de compresseurs je pense.

    Pour la température, ben des systèmes cryogéniques ! Ben techniquement, je dirais des pompes à chaleur.

    Après, tout va dépendre des pressions ou températures que tu veux...

  6. #5
    Fantyr

    Re : TPE Cryogenie

    Oups, effectivement je voulais ecrire augmenter la pression et non pas la faire chuter! (j'commence a etre fatigué moi^^)

    Merci encore Benjy

    je vais faire des recherches sur les systèmes cryogéniques et les pompes à chaleur

    Une derniere question et apres je vous laisse tranquille (pour ce soir )!

    Quels sont les principaux gaz utilisés dans la cryogénie? J'ai trouvé l'azote (principalement) mais les autres tres peu de choses...Je me demande si ca vaut le coup de developper les autres gaz ou vaut-il mieux se concentrer sur l'azote liquide?

    Merci encore! et bonne nuit!

    Edit: le fonctionnement des systemes cryogeniques (pompes a chaleur selon toi) serait le meme que celui d'un refrigirateur tout simple? (en gros bien sur ) Merci!

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    benjy_star

    Re : TPE Cryogenie

    Salut !

    Alors pour la cryogénie, je préfère ne rien dire, je ne suis sûr de rien. Il me semble que tout est basé sur le système de passage d'un liquide à un gaz.

    Je pense que l'on utilise quasi exclusivement l'azote liquide car il est très peu réactif, ce qui est très important !

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  10. #7
    zizou3131

    Re : TPE Cryogenie

    salut!
    Je sais pas si c'est trop tard pour ton exposé , mais pour liquéfier un gaz en cryogénie on utilise un liquéfacteur ( je peut rentrer dans les détails si tu le souhaite).
    Le principal des gaz utilisé en cryogénie est l'helium liquide qui a une temperature de 4.2K (4.2kelvin= -269°C) et il y a aussi l azote liquide qui a une temperature de 77K= -196°C.

    @++

  11. #8
    Fantyr

    Re : TPE Cryogenie

    Merci zizou! Il n'est jamais trop tard! =)

    Si effectivement tu pouvais m'expliquer un peu plus en profondeur le principe et le fonctionnement du "liquefacteur" ca serait génial!

    Merci encore!

  12. #9
    méca+

    Re : TPE Cryogenie

    en général pour une composé on trace des diagramme PT (pression, température) et on indique l'état de la matière (liquide, gazeux, solide) Nous avons la chance sur terre d'avoir l'eau et des conditions permettant d'avoir les 3 états possibles.
    Ainsi on peut connaitre de combien il faut comprimer un gaz pour le rendre liquide ou de combien il faut le refroidir.
    D'autres diagrammes existent, permettant de savoir l'énergie utilisée pour passer d'un point à l'autre.

    Pour la cryogénie à quelle gamme de température on s'adresse ?

  13. #10
    tuxkillbill

    Re : TPE Cryogenie

    Bonjour,
    Je ne sais pas si c'est trop tard pour toi, mais je peix t'apporter quelques précissions.
    Si c'est toujours d'actualité poste sur ce forum je te donnerais plus de détail.
    Pour info, je pilote des liquéfacteurs hélium, donc je pense pouvoir te renseigner un petit peu.

  14. #11
    Freeman29280

    Re : TPE Cryogenie

    Le liquéfacteur fonctionne (si je me souviens bien) en exploitant le phénomène de la détente de Joule-Thompson qui permet de refroidir un gaz en abaisssant sa pression. Le liquéfacteur est composé de plusieurs circuits: on fait passer le tuyau contenant le gaz à refroidir dans des cuves contenants d'autres gaz déjà liquéfiés ( air liquide, azote liquide...) et l'on effectue une détente J-T entre chaque circuit. On peut ainsi liquéfier l'hélium et s'approcher du 0 absolu.
    Le liquéfacteur a été inventé par Kamerlingh Onnes ( un scientifique danois) et Mr Van Der Waals il y a environ 100 ans.

    Mais je ne suis pas un expert en la matière...
    "Mr Freeman, dites nous ce que vous n'aimez pas chez vous" (Dr Troy/McNamara)

  15. #12
    Fantyr

    Re : TPE Cryogenie

    Merci a tous pour vos réponses!
    Désolé je ne passe pas souvent sur le forum^^

    Effectivement tuxkillbill, si tu pouvais me donner un peu plus de détails ca serait avec grande plaisir!

    Merci d'avance!

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  17. #13
    tuxkillbill

    Re : TPE Cryogenie

    Donc je vais essayer d'être clair.
    Je vais ici te parler d'installations industrielles pas de systéme expérimental et peu répendu.

    Un liquéfacteur comporte deux sous ensembles principaux qui sont d'une part les compresseurs chaud et d'autre part la boite froide.

    Les compresseurs chaud :
    Leurs roles est de compresser du gaz a température ambiante est de l'injecter dans la boite froide. ils servent également a récupérer le retour chaud de la boite froide car le systéme est en boucle fermé.

    La boite froide :
    Transformer en liquide un gaz en le refroidissant par un passage succéssif dans des turbines de détente qui abaisse la température progressivement.
    La derniére étape est soit de passer ce gaz trés froid à travers une vanne Joule-Thomson de maniére a ce que cette derniére détente le rende liquide, soit le dernier étage de turbine produit une détente liquide (relativement rare car technologiquement compliqué).

    En sortie de boite froide se trouve un cryostat qui stocke le liquide en vu d'une utilisation par des clients.

    Les premiers étages de la boite peuvent être refroidis a l'aide d'un autre gaz (azote en général) qui présente l'avantage d'être économiquement plus interressant, les turbines prenant ensuite le relais a partir de 80 kelvin.

    C'est trés simplifié, si tu veux développer certains points ou clarifier d'autres dis moi le.
    Bonne soirée.

  18. #14
    Fantyr

    Re : TPE Cryogenie

    Merci Tuxkillbill!

    J'ai juste une question pour l'instant
    Le système que tu décris est utilisé pour la liquéfaction de tous les gaz ou uniquement pour l'hydrogène?

    Merci d'avance
    Bonne journée!

  19. #15
    tuxkillbill

    Re : TPE Cryogenie

    Le systéme que j'ai décrit concerne celui sur lequel je travail, c'est à dire sur des liquéfacteurs hélium.
    Mais je pense que pour les autres gaz cela doit y ressembler. Le nombre d'étage de la boite froide doit changer en fonction de la température de liquéfaction du gaz dédiré; 20 kelvin pour l'hydrogène.

  20. #16
    Fantyr

    Re : TPE Cryogenie

    Merci beaucoup et désolé pour le manque de réponses ... >_<

    Connaitrais-tu des experiences que nous puissions faire a notre soutenance?

    Merci d'avance

  21. #17
    tuxkillbill

    Re : TPE Cryogenie

    Désolé je n'ai pas consulté depuis un moment.
    Quels genre d'expériences pense-tu faire ? parce qu'en cryo il faut un minimum de matériel pour pouvoir en faire.
    Peux tu préciser ta question.

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