Brevet FR2487447A1 — publié le 19820129

Procédé et dispositif de roulage d'une pompe à boue. Dans le domaine du transport des mélanges de charbon et d'eau sous forme de boue par une tuyauterie, un élément du système de transport comprend en général une fosse de pompage. Le système de transport est rarement conçu pour fonctionner avec une entrée de pompage car le rendement serait fortement réduit. Des brevets antérieurs ont suggéré diverses fosses de pompage. L'un de ces brrevets est le brevet US 3.870.373 dans lequel le fond de la fosse est plus fortement incliné que l'angle d'éboulement ou angle naturel de repos du mélange charbon et eau. Au fond de la fosse, une entrée de pompe évacue le matériau sous forme d'une boue de charbon et d'eau. Le brevet US 3.981.541 décrit une fosse longue et peu profonde convenant à la formation d'une boue. Le charbon et l'eau sont envoyés dans la fosse à mesure que le charbon est extrait d'un front de taille éloigné,-et une pompe disposée au centre évacue la boue. Le brevet US 3.545.618 décrit une fosse utilisée dans une station de trempage et comprenant un tuyau d'aspiration rotatif monté sur un chariot pouvant se déplacer sur la longueur de la fosse. Dans ce brevet, le chariot comprend un plateau tournant faisant tourner de façon continue le tuyau d'aspiration d'entrée suivant un cercle sur 3600 dans le même temps que le chariot se déplace sur la longueur de la fosse. Le brevet US 2.265. 046 décrie un plateau tournant dans une fosse, mais ce plateau n'est utilisé que comme appareil de trempe. Aucun de ces brevets ne décrit une fosse pourvue d'un plateau tournant relié à une pompe de manière que la pompe et son embouchure puissent se déplacer sur un trajet paral- lèle aux parois latérales de la fosse, être tournées de 1800, franchir la longueur de la fosse à proximité de l'autre paroi latérale et revenir en tournant de 1800 vers leur position de départ. Pour la mise en oeuvre de la présente invention on prévoit une fosse allongée et peu profonde comportant des parois latérales parallèles, des extrémités et un fond sensiblement plat. La fosse est prévue pour être remplie d'eau et d'un matériau solide tel que du charbon. Une pompe aspirante est montée sur des rails au-dessus de la fosse et peut se déplacer le long de l'axe longitudinal de la fosse parallèlement aux parois latérales. La pompe se déplace contre ou à proximité d'une paroi latérale; quand elle atteint l'extrémité de la fosse, elle tourne avec précision sur sensiblement 1800 vers l'autre côté de la fosse o elle se déplace à nouveau le long d'une ligne sensiblement parallèle à la paroi latérale de la fosse. Lorsqu'elle atteint l'extrémité opposée, elle est à nouveau tournée, mais dans la direction opposée à la direction de départ et le processus ci-dessus se répète. La ligne d'aspiration contient des appareils de mesure de la concentration qui contrôlent la vitesse de déplacement de la pompe de-manière que cette vitesse ne dépende uniquement que de la concen- tration de la boue aspirée par la pompe. Plus cette con- centration est élevée, plus la fosse est parcourue lente- ment, le but étant de maintenir une concentration de la boue d'approximativement 40 à 50% lorsqu'elle est aspirée de la fosse. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit avec référence aux dessins annexés sur lesquels: la Fig. 1 est une vue partielle d'une fosse montrant la pompe et le mécanisme de support de la pompe ainsi que le mécanisme de commande du mouvement de roulage de la pompe, la Fig. 2 est une vue en bout de l'appareillage de support en surplomb et du plateau tournant de la pompe aspirante, la Fig. 3 est une vue de dessus de l'appareillage illustré à la Fig. 2, la Fig. 4 est une vue de dessus d'une fosse expliquant la mise en oeuvre de l'invention, et la Fig. 5 est une vue en coupe latérale selon l'axe longitudinal de la fosse et représentant le fonctionnement de la pompe aspirante à l'intérieur de la fosse. Si on se réfère à toutes les figures, et en particulier aux Fig. 1, 2 et 3, une fosse indiquée dans son ensemble par la flèche 10 comporte une paroi latérale 11 et contient un fluide tel que de l'eau 12. Des matériaux solides tels que du charbon, indiqués en 13, sont également déversés dans la fosse par des tuyauteries disposées le long d'un côté de la fosse. Ces tuyauteries ne sont pas représentées mais elles sont bien connues de l'homme de l'art et elles ne seront pas décrites en détail dans la présente demande de brevet. Il suffit de dire que les tuyauteries sont reliées à des postes d'extraction éloignés o les matériaux solides et le liquide sont déversés dans des moyens transporteurs tels que des tuyauteries et pompés jusqu'à la fosse 10 prévue dans une position centrale. Dans le mode de réalisation préféré, le matériau solide est du charbon, tandis que le liquide est de l'eau. Pour simplifier l'explication, on fera appel au charbon et à l'eau pour décrire l'invention. Le mélange d'eau et de charbon est donc déversé dans la fosse o on le laisse s'accumuler, comme illustré par le matériau 13. Un appareil de pompage 20 est suspendu à un plateau tournant 21 par un premier appareillage de support 22 et un appareillage à câble 23 fixé au plateau tournant 21 au point 24 et à l'appareil de pompage 20 à l'emplacement 25. L'appa- reilllage de support 22 permet le montage d'un moteur de pompe 26 qui est accouplé par un arbre 27 à une pompe 28 pourvue d'un rotor (non représenté) couplé à l'arbre 27. Un tube d'aspiration 29 comprend une embouchure 30 constituant l'entrée pour le mélange de charbon 13 et d'eau 12. Une sortie 31 est reliée par l'intermédiaire d'une tuyauterie 32 à un second appareillage de support indiqué dans son ensem- ble par la flèche 33. Un détecteur de radiations 34 est monté dans le tuyau 32 et mesure la concentration de la boue de charbon et d'eau qui le traverse. Le tuyau 32 est relié à une section flottan- te 19 (voir fig. 4) qui fournit la longueur de tuyauterie additionnelle qui est nécessaire lorsque l'appareil de pompage circule le long de l'axe longitudinal de la fosse. Le tuyau flottant 19 sera mieux illustré avec référence aux Fig. 4 et 5 qui seront décrites plus loin. Le plateau tournant 21 est supporté de façon rotative par un appareillage 40 à plateau tournant qui, de son côté, est monté sur un chariot 41. Un raccord de tuyau tournant 35 est disposé entre la sortie de la pompe 31 et le tuyau 32 de manière à permettre la rotation libre du plateau tournant sans que la tuyauterie d'évacuation ne gêne ce mouvement. Une partie du tuyau 39 est flexible pour apporter une liberté supplémentaire à ce mouvement de rotation. Le chariot 41 est supporté audessus de la fosse 10 au.moyen d'une paire de rails 42 et de roues 43 et 43a fixées au chariot 41. Chacun des rails est disposé sur les côtés opposés et au-dessus de la fosse 10. Un moteur 44 est monté sur le chariot 41 et est accouplé aux roues 43a par l'inter- médiaire d'un système qui. sera décrit plus en détail avec référence à la fig. 2. Le second appareilllage de support 33 destiné au tuyau 32 comprend également un chariot 45 pourvu de roues 46 et 47 et supporté par la paire de rails 42. Les composants de base de la commande de la concentra- tion de la pompe aspirante sont constitués par le détecteur de radiations 34, avantageusement du type à neutrons dont on mesure l'absorption, et une unité de commande 51. Le détec- teur de radiations 34 mesure de façon habituelle la concen- tration de la boue dans le tuyau 32 et envoie son signal de sortie à l'unité de commande 51 par l'intermédiaire d'une ligne 50. L'unité de commande 51 convertit l'information provenant du détecteur de radiations 34 en un signal de sortie appliqué par une ligne 53 à un dispositif 52 de commande du mouvement de roulage par une entrée 61, le dispositif de commande 52 commandant la vitesse de roulage de l'appareil de pompage 20. Une commande manuelle 54 qui peut neutraliser la commande automatique et agir à sa place 2487447 REVENDICATIONS 1. Procédé pour déplacer une pompe aspirante le long de l'axe longitudinal d'une fosse comprenant des parois laté- rales allongées et sensiblement parallèles définissant ledit axe longitudinal, des extrémités et un fond, prévue pour être remplie par un mélange d'eau et de matériaux solides, une pompe aspirante pour évacuer les matériaux solides et l'eau et la boue, des moyens pour déplacer la pompe aspi- rante le long dudit axe longitudinal, et une tuyauterie reliée à la sortie de la pompe aspirante, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: (a) déplacer la pompe aspirante le long d'une première ligne parallèle à un côté allongé entre ce côté et l'axe longitudinal de la fosse, (b) faire tourner sur un arc de cercle la pompe à une extrémité pour la faire passer de la première ligne à une seconde position le long d'une seconde ligne parallèle à l'autre côté allongé entre ce côté et l'axe longitudinal, et (c) la faire tourner sur un arc de cercle dans une direction inverse de la première rotation pour la ramener à la première ligne. 2. Ensemble à chariot de pompe utilisée dans une fosse comprenant des parois latérales allongées et sensiblement parallèles définissant un axe longitudinal, des extrémités et un fond, et prévue pour être remplie d'un mélange de fluide et de matières solides, ladite fosse comprenant des rails situés au-dessus et le long de son axe longitudinal, un chariot sur lequel on monte une pompe qui plonge dans la fosse et des moyens pour déplacer ce chariot le long des rails, caractérisé en ce que ce chariot est constitué par (a) un chariot proprement dit monté mobile sur les rails de manière à se déplacer longitudinalement par rapport à la fosse, (b) un plateau tournant fixé de façon rotative au chariot, (c) des moyens de support fixés entre le plateau tournant et la pompe, (d) des moyens pour entraîner le plateau en rotation, fixés entre le chariot et le plateau pour faire tourner ce 6 2487447 dernier sur un arc de cercle, (e) des moyens indicateurs fixés entre le chariot et le plateau tournant et destinés à fournir une indication sur la position en rotation du plateau tournant par rapport à l'axe longitudinal de la fosse, et (f) des moyens de roulage acceptant ladite indication et actionnant lesdits moyens de mise en rotation de manière à positionner, par rotation du plateau tournant, la pompe dans la fosse le long d'un parcours prédéterminé parallèle à l'axe longitudinal de la fosse. 3 3. Ensemble comportant les caractéristiques mentionnées dans la revendication 2, caractérisé en ce qu'elle comprend des moyens pour déterminer la position du chariot le long des rails et des moyens pour faire coopérer cette position déterminée aux moyens de roulage pour arrêter le mouvement continu du chariot le long des rails et pour actionner des moyens de mise en rotation du plateau tournant pour posi- tionner la pompe sur un nouveau parcours présélectionné parallèle à l'axe longitudinal de la fosse. 4. Ensemble selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend un prolongement longitudinal o l'on stocke de l'eau et une tuyauterie flexible pourvue d'une flottabilité suffisante pour qu'elle puisse flotter sur la surface de la partie de la fosse destinée au stockage de l'eau, et une longueur suffisante de tuyauterie flexible pouvant être conservée sur cet emplacement de stockage de l'eau pour permettre le mouvement longitudinal du chariot. 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tuyauterie flexible a la configuration de deux sections parallèles reliées par une section en U qui déter- mine une transition entre une zone de stockage, par l'inter- médiaire d'une section de transition en U, et une partie active couplée à la pompe.