Brevet FR2633263A1 — publié le 19891229

- l PROCEDE DE TRANSPORT HIYDRAUlIQUE DES IATERIAUX PULVERULENTS ET DISPOSITIF POUR SA ISE EI; OEUVRE La présente invention concerne le transport des maté- riaux utilisant des moyens hydrauliques et a notamment 5 pour objet un procédé de transport hydraulique des maté- riaux pulvérulents et un dispositif pour sa mise en oeuvre. L'invention peut être avantageusement utilisée dans l'industrie minière, le génie civil, la métallurgie ainsi que dans l'agriculture pour le transport hydraulique des 10 matériaux pulvérulents à de grandes distances. Il est particulièrement avantageux d'appliquer l'in- vention au transport hydraulique des matériaux pulvéru- lents, notamment des minérais bruts pour l'enrichissement lors de l'exploitation souterraine ou à ciel ouvert des 15 gisements alluvionnaires ou minérais, du charbon broyé dans une centrale électrique, des schistes de lavage vers les endroits d'emplacement, au transport d'un matériau de remblayage ainsi que dans la construction des ouvrages hydrotechniques. 20 En utilisant les procédés et les dispositifs de trans- port hydraulique des matériaux pulvérulents on cherche à résoudre les problèmes urirncipaux propres à ce type du transport tels que la suppression du contact des parti- cules transportées avec des parties mobiles et des par- 25 ties de passage des appareils de refoulement qui provoque leur usure abrasive, la substitution des pompes à deblais à basse pression utilisées pour le refoulement aux pompes notablement plus puissantes qui fonctionnent à l'eau, la formation et le transport des mélanges hydrauliques d'une 30 haute densité. La densité du mélange hydraulique des matériaux pul- vérulents déplacés par le transport hydraulique classique doit être de 15% au maximum. Dans le cas du transport à de grandes distances, on a besoin de construire des postes 35 de transfert intermédiaires qui peuvent etre remplacés avec -uccès par un seul poBte composé d'un groupe de dis- positifs pour le transport hydraulique qui fonctionnent 2633263 - 2 - à tour de rôle, pour une seule conduite à partir d'une ou de plusieurs pompes à eau et qui véhiculett unmélange hydraulique d'une haute densité par ladite conduite ce qui élève la capacité de rendement du procédé de trans- 5 port hydraulique en général. Dans ce cas, ces procédés de transport hydrauliques et les dispositifs, destinés à les mettre en oeuvre doivent satisfaire à un certain nombre d'exigences impo- sées compte tenu des particularités de leur travail qui 10 influent sur les caractéristiques économiques et la fia- bilité du procédé. Avant tout, la fiabilité des procédés de transport hydraulique est déterminée par le fonctionnement des dispositifs mettant en oeuvre ces procédés en régimes de dé- 15 chargement sans engorgement. L'avantage économique des procédés de transport hydraulique et des dispositifs pour leur mise en oeuvre est déterminé par la densité du mé- lange hydraulique formé et refoulé dans la conduite, par sa constance pendant le processus de transport hydrau- 20 lique, les pertes minimales de la pression dans les cham- bres des dispositifs et la possibilité de former un mé- lange hydraulique d'urnequalité régulière (en ce qui con- cerne la composition granulométrique et minéralogique). La densité du mélange hydraulique est alors directement 25 proportiornnelle aux dépenses spécifiques d'énergie pour le transport hydraulique des matériaux pulvérulents. Les dépenses spécifiques d'énergie dépendent également des pertes de la pression développée dans la chambre qui sont déterminées par le procédé de formation et de décharge- 30 ment du mélange hydraulique ainsi que par la disposition de la tubulure d'amenée du liquide sous pression et de la tubulure de déchargement du matériau pulvérulent. AE l'heure actuelle, on connait trois procédés de transport hydraulique des matériaux pulvérulents selon les- 35 quels de déchargement du matériau pulvérulent s'effectue dans le cotu*ant descendant, dans le courant ascendant et dans le courant horizontal. Le procédé de déchargement 2633263 -3- dans le courant descendant pendant lequel il y a lieu des engorgements fréquents de la tubulure de déchargement du matériau pulvérulent est le moins fiable et, de plus, il est caractérisé par le procédé peu efficace du mé- 5 langeage des composants solide et liquide dans la chambre. Quant au procédé de déchargement dans le courant hori- zontal, il est caractériaés lui aussi par des engorgements fréquents de la tubulure de déchargement et, en règle gé- nérale, nécessite d'utiliser des tubes de dérivation dans 10 des constructions ce qui influe, à son tour, défavorable- ment sur la densité du mélange hydraulique formé et trans- porté. Le procédé de déchargement du mélange hydraulique dans le courant ascendant est le plus fiable au point de vue 15 des engorgements. Cependant, chacun des procédés susmentionnés sont ca- ractérisé par la diminution de la densité du mélange hydraulique vers la fin du cycle de déchargement. En outre, pendant la réalisation du cycle dans le cas 20 oà on introduit dans la chambre les matériaux pulvéru- lents, dont la qualité et la composition diffèrent, en règle générale, le déchargement sera réalisé d'une manière différente lui aussi sans moyenner le matériau à trans- porter ce qui baisse la stabilité du fonctionnement de 25 tout l'ensemble du système de transport. On connaît un procédé de transport hydraulique des matériaux pulvérulents (SU, A, 391974) consistant à charger un matériau Fulvérulents dans la chambre jusqu'à son remplissement, ensuite à amener un liquide sous pression 30 simultanément dans la partie supérieure de la chambre et, puis, par un tube de dérivation dans la partie inférieure au voisinage du fond pour le mélangeage des composants liquide et solide, à décharger le matériau pulvérulent dans le courant incliné ascendant de mélange hydraulique 35 depuis la chambre et à effectuer son transport hydrau- lique. Dans ce cas, on effectue le réglage de la densité du mélange hydraulique à décharger en augmentant ou en 2633263 -4- diminuant la qualité de liquide amené sous pression dans la partie située au voisinage du fond de la chambre. On connaît un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de transport hydraulique (SU, A, 391974) compor- 5 tant une chambre montée verticalement à la partie supé- rieure de laquelle est monté une vanne de chargement. Une tubulure d'évacuation de liquide est installée dans la partie voisine du fond de la chambre et mise en communication avec un tube creux perforé vertical logé 10 à'l'intérieur de ladite chambre et une tubulure d'amenée du liquide sous pression est disposée à la partie haute de la chambre et est liée à une tubulure d'évacuation de liquide par un tube de dérivation. Une tubulure de déchargement du matériau pulvérulent 15 est montée à la partie basse de la chambre au-dessous de la tubulure d'évacuation et sa couche est disposée au- -dessus du fond de la chambre. Dans ce cas, la tubulure d'évacuation et la tubulure de déchargement possèdent des trous longitudinaux orientés l'un vers l'autre et obturés 20 par un robinet-vanne. La position inclinée de la tubulure de déchargement ne prévient pas l'éventualité de son engorgement, surtout, en régLme du fonctionnement lorsque le robinet-vanne est fermé. Quoiqu'il existe la possibilité de régler la den- 25 sité du mélange hydraulique pour son maintien à une valeur de la densité du fait qu'au début du cycle du décharge- ment, les trous longitudinaux doivent etre ouverts au maximum et à cause de ce que ces trous sont disposés l'un en face de l'autre une portion de liquide se dirigera 30 vers la tubulure de déchargement sans entrainer le maté- riau pulvérulent. A la fin du cycle, lorsque les trous so-t fermés, le liquide sous pression arrivera de la par- tie haute de la chambre à la tubulure de déchargement en diminuant également la densité du mélange hydraulique. 35 Le débit du liquide sous pression amené dans la partie voisine du fond peut etre varié tant à l'aide de la pompe que par le déplacement de la vanne du robinet-vanne. 2633263 -5- Cependant, le réglage du débit de liquide par la pompe ne permet pas de varier la densité du mélange hydraulique formé'dans le procédé décrit. La variation de la densité est obtenue par changement 5 de la position de la vanne par rapport aux orifices. Tou- tefois, la réalisation de ce changement est rendue très difficile du fait que la vanne du robinet-vanne doit être déplacée dans le direction perpendiculaire à la direction de l'amenée du liquide sous pression et qu'elle est sou- 10 mise à l'action de grandes charges hydrodynamiques ce qui conduit, en définitive, aux dépenses complémentaires d'.énergie. Dans le procédé décrit ci-dessus, le déchargement du mélange hydraulique dans un courant incliné ascendant dé15 bouchant de la partie latérale de la chambre ne permet pas de réaliser le moyennage du matériau pulvérulent confor- mément à la composition granulomètrique et minéralogique. Le tube de dérivation utilisant dans le dispositif et l'ame- née du liquide sous pression simultanément par la tubu- 20 lure horizontale d'amenée du liquide et la tubulure d'évacuation inclinée du liquide provoquent des pertes impor- tantes de la pression dans la chambre à la mise en oeuvre du procédé ce qui influe d'une manière défavorable sur la distance du transport hydraulique et la capacité de con- 25 sorznation d'énergie de tout l'ensemble du procédé. On connait également un procédé de transport hydrau- lique des matériau pulvérulent (DE, A, 3144067) consis- tant à charger la chambre d'un matériau pulvérulent jusqu'à son remplissage total, à amener un liquide sous pression 30 simultanément dans la partie haute de la chambre par un tube de dérivation et dans la partie basse voisine du fond à travers une tubulure d'amenée de liquide sous pression, à effectuer le mélangeage du liquide smivant un guidage hélicoïdal versl'orifice d'entrée de la tubulure de dé- 35 chargement pour le mélangeage des composants liquide et solide, à décharger le matériau pulvérulent depuis la chambre et à effectuer son transport hydraulique. 2633263 -6- On connaît un dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé de transport hydraulique des matériaux pulvéru- lents comprenant une chambre ayant un fond réalisé sous la forme d'un cône tronqué et munie d'une tubulure avec 5 une vanne pour le chargement d'un matériau pulvérulent et d'un tube de dérivation, dont l'extrémité supérieure est fixée dans la partie haute de la chambre et l'extrémité infé- rieure est raccordée à une tubulure d'amenée d'un liquide sous pression. A son tour, la tubulure d'amenée de li- 10 quide est fixée à la partie basse de la chambre de façon que son orifice de sortie se trouve entre sa paroi et une tige métallique montée au centre du fond de la cham- bre et orientée verticalement vers le haut, la chambre étant encore pourvue d'une tubulure de déchargement du 15 matériau pulvérulent disposée horizontalement à la partie basse du fond de la chambre en face de la tubulure d'ame- née de liquide sous pression et au-dessous de celle-ci. Le dispositif comporte aussi une plaque de guidage qui contourne la tige verticale et est destinée à 20 contribuer à l'entrainement et au déchargement du maté- riau pulvérulent suivant la surface conique du fond de la chambre. La partie supérieure de cette plaque ee fixée sur la paroi de la chambre au-dessous de l'orifice de sortie de la tubulure d'amenée de liquide sous pression et 25 la partie inférieure est fixée au-dessus de l'orifice d'entrée de la tubulure de déchargement du matériau pul- vérulent dans le courant horizontal. Un écran protecteur est fixé au-dessus de l'orifice de sortie de la tubulure d'amenée de liquide sous pression pour prevenir l'obstruc- 30 tion dudit orifice par le matériau pulvérulent pendant le chargement. Le dispositif réalisant le déchargement dans un cou- rant horizontal ne previent pas le risque de l'obstruc- tion de l'orifice d'entrée de la tubulure de déchargement 35 meme malgré la présence de l'écran protecteur. La mise en marche du dispositif en question au début d u cycle ou après un arrêt inopiné au milieu de ce cycle de fonction- 2633263 -7 - nement lorsque la plaque de guidage et le fond conique de la chambre sont remplis de matériau pulvérulent jusqu'à l'orifice d'entrée de la tubulure de déchargement présente de grandes difficultés. 5 Dans le procédé susmentionné, le mélangeage des com- posants liquide et solide s'effectue à la limite inter- phase et notamment de la masse du matériau pulvérulent et de la limite supérieure de la partie initiale du courant de liquide accéléré à une vitesse qui se déplace suivant 10 une spirale dans le fond de la chambre autour de la tige vers l'orifice d'entrée de la tubulure de déchargement. Dans ce cas, la densité du mélange hydraulique transporté ne varie qu'à la fin du cycle de déchargement quand une portion supplémentaires de liquide sous pression arrive 15 à la suite de la filtration depuis la partie haute de la chambre à partir du tube de dérivation à la limite inter- phase. Ceperdant, dans le cas du transport hydraulique des maté- riaux pulvérulents à de grandes distances, le courant de 20 liquide circule à travers la chambre sous une grande pression et à une très haute vitesse ce qui conduit, comme dans un élévateur hydraulique à des valeurs relativement - constantes mais peu élevées de la densité du mélange hydrau- lique formé et transporté. Il s'ensuit que le procédé 25 susmentionné de transport hydraulique assure soit une den- sité élevée du mélange hydraulique, soit le transport hydraulique du mélange hydraulique d'une petite densité à de grandes distances. Il est impossible d'assurer le moyennage du matériau 30 pulvérulent pendant le processus du cycle lors de l'en- traînement du matériau pulvérulent par le courant d'accom- pagnement. De ce fait, le matériau pulvérulent sera amené dans la consuite de transport suivant la succession sui- vant laquelle il a été chargé précédement dans la chambre. 35 Le tubede dérivation, l'écran et la plaque de guidage destinée à changer la direction du déplacement du courant, entraînent des pertes notables de la pression dans la 2633?63 - 3 - chambre ce qui nécessite, pour le transport à une distance imposée d'augmenter la puissance de la pompe et, par conséquent, la vitesse de déplacement du liquide dans la chambre et influe d'une manière négative sur la valeur 5 -de la densité du mélange hydraulique à transporter. Dans le dispositif réalisé selon ce mode, le passage du courant à deux phases (liquide + matériau pulvérulent) sui- vant une surface hélicoïdale, qui se converge, du fond de la chambre et suivant la tige entraîne lui aussi la 10 formation de grandes résistances hydrauliques supplémen- taires ce qui influe également d'une manière défavorable tant sur la valeur de la densité du mélange hydraulique que sur la capacité de consommation de l'énergie de tout l'ensemble du procédé. 15 Il existe aussi un procédé de transport hydraulique des matériaux pulvérulents (SU, A, 1168496) consistant à charger la chambre d'un matériau pulvérulent jusqu'à son remplissage et puis à introduire un liquide sous pres- sion sous la forme d'un courant annulaire descendant pour 20 le déchargement du matériau pulvérulent de la chambre dans le courant ascendant disposé à l'intérieur du cou- rant annulaire descendant de liquide et à effectuer en- suite son transport hydraulique. On connait un dispositif de transport hydraulique des 25 matériaux pulvérulents (SU, A, 1168496) comportant une chambre munie d'une tubulure de chargement de matériau pulvérulent, d'une tubulure d'évacuation de liquide, d'une tubulure d'amenée de liquide sous pression dans un cou- rant descendant montée verticalement et d'une tubulure 30 de déchargement de matériau pulvérulent dans le courant ascendant montée à l'intérieur de ladite tubulure et coaxialement à celle-ci. La réalisation du déchargement du matériau puvléru- lent dans un courant ascendant et dans la direction oppo- 35 sée à la direction de l'amenée du liquide sous pression dans la chaebre permet de réaliser le procédé sans engor- gements meme en cas d'arrets inopinés de l'ensemble de 2633263 -9- refoulement. En comparaison des procédés décrits ci-dessus, le dé- chargement du matériau pulvérulent dans un courant stric- tement vertical ascendant depuis la partie voisine du fond 5 de la chambre chargée o le matériau pulvérulent parvient en continu par gravité permet d'élever la densité du mé- lange hydraulique formé transporté. Cependant, le procédé dans lequel le mélangeage des composants solide et liquide se fait par fluidisation simple du matériau pulvérulent 10 et par refoulement du mélange hydraulique obtenu de cette façon sous l'effet de la pression excédentaire ne garantit pas l'élimination des variations de la densité dues à l'amenée irrégulière du matériau pulvérulent dans la par- tie voisine du fond de la chambre. De plus, la densité du 15 mélange hydraulique variera également pendant tout le cycle de déchargement. Au début du déchargement elle est maximale, au milieu dg cycle elle est quelque peu infé- rieure à la valeur maximale mrais reste approximativement constante et à la fin du cycle elle décroît progressive- 20 ment jusqu'au zéro. La disposition susmentionnée des tubulures d'amenée du liquide sous pression dans le courant descendant et de la tubulure de déchargement du matériau pulvérulent permet d'amener le matériau pulvérulent à l'orifice d'en- 25 trée de la tubulure de déchargement de matériau pulvéru- lent de tout les cotés et d'assurer respectivement le moyennage du matériau pulvérulent au cours du déchargement. La fluidisation susmentionnée du matériau s'effectue 30 pratiquement suivant tout le volume de la chambre et entraîne des pertes notables de la pression et respecti- vement une consommation supplémentaire de l'énergie. Dn outre, le processus de refoulement du mélange hydraulique dans la tubulure de déchargement de matériau 35 pulvérulent est réalisé dans la direction opposée à la direction de l'amenée du courant de liquide sous pression ce qui élève la consommation spécifique de l'énergie. 2633263 - 10 - On s'est donc proposé de créer un procédé de trans- port hydraulique des matériaux pulvérulents et un dispositif pour sa mise en oeuvre qui permettraicnt, grace à la réalisation de l'amenée du liquide dans la chambre, 5 au déchargement du matériau pulvérulent et respectivement grace à la réalisation de la tubulure d'amenée de liquide et à la disposition mutuelle de l'orifice d'entrée et de l'orifice de sortie de la tubulure de déchargement pulvé- rulent et de la tubulure d'amenée de liquide, d'effectuer 10 le rélarngeage des composants solide et liquide par les tourbillons hautement turbulents au voisinage de l'ori- fice d'entrée de la tubulure de déchargement. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un pro- cédé de transport hydraulique des matériaux pulvérulents 15 consistant à charger un matériau pulvérulent dans une chambre jusqu'à ce qu'elle soit remplie et puis à amener un liquide sous pression sous la forme d'un courant annu- laire descendant pour le déchargement du matériau pulvé- rulent depuis la chambre dans u courant ascendant dispo- 20 sé à l'intérieur du courant annulaire descendant de li- quide et a effectuer son transport hydraulique, caracté- risé, en ce qu'on forme, dans la chambre, une zone de courants de recirculation du liquide amené sous pression, en faisant tourbillonner le courant annulaire descendant 25 jusqu'au degré déterminé par le rapport entre la compo- sante de rotation de la vitesse et la composante axiale égale ou supérieur à 0,4 et en ce qu'on effectue le déchargement du matériau pulvérulent dans la zone des cou- rants de recirculation du liquide amené sous pression. 30 Il est avantageux que, dans le procédé de transport hydraulique selon l'invention, la valeur de la zone de courants de recirculation du liquide amené sous pression soit réglée dans la direction perpendiculaire à la di- rection du déchargement du matériau pulvérulent en variant, 35 lors du déchargement, la pression du liquide amené dans lae. chambre jusqu'à la valeur à laquelle sa vitesse cor- 5 respond à = 3-10 2633263 -11 - Le problème posé est résolu à l'aide d'un dispositif de transport hydraulique des matériaux pulvérulents com- prenant une chambre munie d'une tubulure de chargement de matériau pulvérulent et d'une tubulure d'évacuation de 5 liquide, d'une tubulure ziontéc verticale::ent pou. l'ame- née d'un liquide sous pression dans un courant descen- dant et d'une tubulure, montée à l'intérieur de ladite tubulure et coaxialement à celle-ci pour le déchargement du matériau pulvérulent dans le courant ascendant, carac- 10 térisé, selon l'invention, en ce que l'orifice d'entrée de la tubulure d'amenée de liquide sous pression dans le courant descendant est disposée sur la surface laté- rale et en ce que son axe est décalé par rapport à l'axe de la tubulure de déchargement du matériau pulvérulent 15 dans le courant ascendant pour contribuer au tourbillonnement du courant descendant annulaire de liquide dans l'espacement entre la tubulure de déchargement de maté- riau pulvérulent dans le coturant ascendant et la tubulure d'amenée de liquide sous pression dans le courant descen- 20 dant avec un angle imposé de la divergence à son extré- mité du coté de l'orifice de sortie du courant annulaire descendant tourbilloné de liquide et en ce que l'orifice de sortie de la tubulure de déchargement de matériau pul- vérulent dans le courant ascendant est disposé à un même 25 niveau avec l'orifice de sortie de la tubulure d'amenée de liquide sous pression dans le courant descendant au- -dessous de celui-ci à n'importe quelle distance pourvu qu'elle ne soit pas supérieure à la valeur h1 déterminée à partir de l'expression suivante: v. pw. cos 30 h1 I0, 6 L * ( pW) o: Q est le débit de liquide amené sous pression; V est la vitesse du courant annulaire descendant tourbillonné de liquide dans l'espacement entre la tubulure d'amenée de liquide sous pression dans 35 le courant descendant et la tubulure de décharge- mrent de matériau pulvérulent dans le courant ascendant; 2633263 - 12 - ~lw est la densité du liquide uamené sous pression; s est la densité du matériau pulvérulent; ot est l'angle de divergence du courant annulaire descendant tourbillonné de liquide; 5 g est l'accélération de la pesanteur; ou au-dessus à n'importe quelle distance à condition qu'elle ne soit pas supérieure à la valeur h2 déterminée à l'aide de l'expression suivante: R R (4 îR e2 h2 = 0- 0,372 + 0,693 -2(4 ? + 5 R + 1) - 2~~R R 10 R- ~R 2R =2e eln e 2e R - 2g - R R 22 o: R est le rayon de la tubulure de déchargement du matériau pulvérulent dans le courant ascendant; est la largeur de l'espacement entre la tubulure d'amenée du liquide sous pression dans le courant 15 ascendant et la tubulure de déchargement du maté- riau pulvérulent dans le courant ascendant. Il est-utile que le dispositif selon l'invention soit pourvu d'un moyen pour l'au~gentation de l'angle de diver- gence du courant annulaire descendant tourbillonné monté 20 sur une bouche d'une des tubulures soit de la tubulure d'amenée de liquide sous pression dans le courant descen- dant, soit de la tubulure de déchargement de matériau pulvérulent dans le courant ascendant. Il est efficace que, dans le dispositif, selon l'in- 25 vention, le moyen de l'augmentation de l'angle de diver- gence du courant annulaire tourbillonné descendant de liquide soit réalisé sous la forme d'un diffuseur. Il est avantageux que, dans le dispositif selon l'in- vention, le moyen destiné à augmenter l'angle de diver- 30 gence du courant arnnulaire descendant tourbillonné de li- quide soit réalisé sous la forme d'une bague montée sur la face extreme de la tubulure de déchargement de maté- 2633263 - 13 - riau pulvérulent dans le courant ascendant du côté de son orifice d'entrée. Il est raisonnable que le dispositif selon l'inven- tion, soit pourvu d'un moyen pour le tourbillonnement 5 supplémentaire du courant annulaire descendant de liquide disposé dans l'espace entre la tubulure d'amenée de li- quide sous pression dans le courant descendant et la tu- bulure de déchargement de matériau pulvérulent dans le courant ascendant. 10 Il est bien raisonnable que, dans le dispositif selon l'invention, le moyen de tourbillonnement supplémentaire du courant annulaire descendant de liquide soit réalisé sous la forme d'une gorge sur la surface intérieure de la tubulure d'amenée de liquide sous pression dans le cou- 15 rant descendant, disposée suivant une ligne hélicoïdale. Il est également raisonnable que, dans le dispositif selon l'invention, le moyen de tourbillonnement supplé- mentaire du courant annulaire descendant de liquide soit réalisé sous la forme des aubes directrices, fixées rigidement sur l'une des tubulures soit sur la tubulure d'ame- née de liquide sous pression dans le courant descendant, soit sur la tubulure de déchargement du matériau pulvé- rulent dans le courant ascendant. Il est avantageux que, le dispositif selon l'invention, 25 soit muni d'un mécanisme pour la variation de la posi- tion mutuelle de l'orifice d'entrée et de l'orifice de sortie de la tubulure de déchargement du matériau pulvé- rulent dans le courant ascendant et de la tubulure d'amenée du liquide sous pression dans le courant descendant, 30 mis en communication avec l'une des tubulures soit avec la tubulure de déchargement de matériau pulvérulent dans le courant descendant, soit avec la tubulure d'amenée de liquide sous pression dans le courant descendant. Le procédé revendiqué pour le transport hydraulique 35 des matériaux pulvérulents permet d'effectuer d'une ma- nière fiable le déchargement d'un matériau pulvérulent solide sans engorgements, en le réalisant dans un courant 2633263 - 14 - ascendant et dans la zone de l'amenée d'ur liquide sous pression dans la chambre en contre-courant. Ce procédé permet d'augmenter de 2 à 3 Lois la densité du mélange hydraulique formé et transporté avant tout 5 grâce au fait que les composants liquide et solide sont mé- langés dans la zone formée des courants de recirculation de liquide, caractérisés par une haute turbulence et assu- rant un taux sensiblement plus élevé d'intensité du mné- langeage des composants solide et liquide. La formation 10 de cette zone dans la chambre contribue à la création de la zone des vitesses diminuées au centre du courant de liquide sous pression tandis que la réalisation du déchar- gement du matériau pulvérulent dans cette zone empeche le liquide amené sous pression de se propager suivant tout 15 le volume de la chambre en assurant l'arrivée de la masse principale du liquide et du matériau pulvérulent dans la zone susmentionnée en localisant brusquement et en accé- lérant le processus de mélangeage des composants. Än règle générale, pendant le processus de décharge- 20 ment du matériau pulvérulent depuis les chambres, la densité du mélange hydraulique formé varie à partir des va- leurs maximales jusqu'au zéro non progressivement mais d'une manière saccadée. Lorsque le déchargement est réa- lisé dans le courant ascendant, ce phénomène est du à ce 25 que le mélangeage des composants réalisé par une simple fluidisation du matériau pulvérulents est suivi d'une séparation brusque périodique d'une petite portion de ma- tériau fluidisé de la masse totale, le poids de cette por- tion étant supérieure à la contre-pression du liquide 30 amené dans la chambre, et de son déchargement qui sont alternéshabituellement avec le déchargement des portions de liquide. Les variations de la densité ne sont pas im- portante mais elles ont lieu. Grace à la présence d'une zone locale de courants de 35 recirculation dans le procédé revendiqué, le processus de déchargement du matériau pulvérulent s'effectue en con- tinu sans fluctuation de la valeur de la densité du mé- 2633263 - 15 - lange hydraulique formé du fait que les matériau pulvé- rulent est séparé de la masse totale sous l'effet de la séparation des particules par les tourbillons hautement turbulents de la zone formée. 5 'ln outre, pendant la réalisation du procédé selon l'invention, le matériau pulvérulent arrivant en continu et progressivement dans la zone de courants de recircu- lation par gravité et sous l'action de la pression hydro- statique des couches superposées du liquide qui a rempla- 10 cé le matériau pulvérulent assure une valeur plus ou moins constante de la densité formée du mélange hydraulique pendant le cycle avec la.diminution de cette valeur à la fin du processus. Le procédé revendiqué permet d'élever non seulement 15 la densité du mélange hydraulique sans consommation com- plémentaire de l'énergie de réduire, en mene temps, quel- que peu la capacité de consommation de l'énergie du processus de déchargement du matériau pulvérulent depuis la chambre, les autres conditions étant ailleurs égales. 20 Le déchargement s'effectue dans la zone des vitesses di- minuées et avec une pression agissant de la zone de cou- rants de recirculation ce qui réduit les résistances hydrauliques exerçant l'action et donne respectivement la possibilité d'augmenter la distance du transport hydrau- 25 lique. Grace à la présence de la zone des courants de recir- culation dans laquelle on effectue le déchargement et qui assure le mélangeage intensive stable des composants so- lide et liquide par les tourbillons hautement turbulents 30 dans la zone locale et la séparation régulière de tout les côtès du matériau pulvérulent par ces tourbillons de toute la masse, le procédé revendiqué donne la possibilité d'obtenir un plus haut taux de moyennage du matériau pul- vérulent pendant la préparation de la pulpe et du déchar35 gement. Le réglage de la valeur de la zone de courants de recirculation, réalisé par variation de la pression de 2633263 - 16 liquide amené dans la chambre dans la direction perpendi- culaire à la direction de déchargement du matériau pulvé- rulent, permet d'effectuer le réglage de la densité du mélange hydraulique déchargé et transporté, en maintenant 5 sa valeur constante jusqu'à la fin du cycle. Il convient de noter qu'en règle générale,le courant annulaire descendant tourbilloné de liquide change, lors du passage par la chambre sous l'action des résistances hydrauliques, à une certaine mesure le rapport initial 10 entre la composante de rotation de la vitesse et la com- posante axiale. A la limite de la zone des courants de recirculation, ce rapport doit correspondre ou etre supérieure à 0,4. L'augmentation de la pression du liquide amené provoque la variation de ce rapport, c'est-à-dire, 15 elle provoque l'augmentation de l'angle de dovergence du courant annulaire descendant tourbillonné de liquide et respectivement l'auientation de la largeur de la zone des courants de recirculation et de la surface du contact du matériau pulvérulent avec celle-ci. Dans ce cas, le 20 processus d'entraînement du matériau pulvérulent par les courants de recirculation s'intensifie et augmente la densité du mélange hydraulique transporté. La pression initiale de liquide amené dans la chambre s'établit à la valeur suffisante pour le déchargement du matériau pulvé- 25 rulent et pour son transport à une distance imposée. Quant au rapport entre la composante de rotation de la vitesse et la composante axiale, il continue à augmenter jusqu'à une limite déterminée qui caractérise l'établissement d'un régime indépendant de l'écoule.ent du courant annu- 30 laire descendant tourbillonné de liquide dans la chambre. Cette limite correspond à la vitesse d'écoulement du li- quide amené dans la chambre qui correspond, à son tour, aux nombres de Reynolds Re = 3.105 Du fait que la possibilité du réglage de la densité 35 par variation de la pression de liquide est limitée par l'établisscment du régime indépensant, on a prévu, dans le dispositif, la possibilité de régler la densité dans 2633263 - 17 - une plus large gamme en changeant les positions réci- proques de l'orifice d'entrée et cde l'orifice de sortie de la tubulure de déchargement du matériau pulvérulent et de la tubulure d'amenée de liquide sous pression dans 5 le courant descendant dans les limites de la zone des courants de recirculation. En outre, le dispositif est caractérisé par une conception simple dans laquelle il suffit, lorsqu'on a be- soin d'augmenter la densité du mélange hydraulique formé 10 et transporté, d'amener le liquide dans le sens tangen- tiel ou suivant une corde dans l'espacement entre la tu- bulure d'amenée de liquide dans le courant descendant et la tubulure de déchargement de matériau pulvérulent dans le courant ascendant. 15 La disposition de la tubulure de déchargement de maté- riau pulvérulent dans le courant ascendant au centre de la zone formée des courants de recirculation caractérisée par les vitesse diminuées du liquide amené assure le tour- billonnement du courant ascendant de mélange hydraulique 20 dans la chambre jusqu'à l'orifice d'entrée de la tubulure susmentionnée ce qui contribue également à la diminution des pertes-de la pression lors du déchargement et réduit la capacité de consommation de l'énergie de tout l'en- semble du procédé. 25 L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, dé- tails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec références aux des- 30 sins non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 représente d'une manière schématique une partie de la chambre avec un ensemble de déchargement (coupe longitudinale) Illustrant le procédé de transport hydraulique, selon l'invention; 35 - la figure 2 représente une vue d'ensemble de la chambre avec les ensembles de chargement et de décharge- ment (coupe longitudinale), selon l'inversion; 2633263 - 18 - - la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III sur la figure 2; - la figure 4 représente une vue générale de l'en- semble de déchargement pourvu d'un diffuseur monté sur 5 la bouche de la tubulure d'amenée de liquide (coupe lon- gitudinale); - la figure 5 représente l'ensemble indentique à celui représenté sur la figure 4, avec un diffuseur, monté sur la bouche de la tubulure de déchargement de matériau pul- 10 vérulent; - la figure 6 représente l'ensemble analogue à celui représenté à la figure 5, avec une bague montée sur la bouche de la tubulure de déchargement de matériau pulvé- rulent; 15 - la figure 7 représente une vue d'ensemble de l'en- semble de déchargement dans lequel est-réalisée une gorge sur la surface intérieure de la tubulure d'amenée de li- quide suivant une ligne hélicoïdale, dont le pas diminue (coupe longitudinale), selon l'invention; 20 - la figure 8 représente l'ensemble identique à celui représenté sur la figure 7 dans lequel est réalisée une gorge disposée à la partie inférieure de la tubulure d'amenée de liquide et ayant un pas constant, selon l'in- vention; 25 - la figure 9 représente l'ensemble indentique à celui représenté sur la figure 7, avec des aubes directrices, montées sur la tubulure d'amenée de liquide, selon l'in- vention; - la figure 10 représente une partie de la vue géné- 30 rale de l'ensemble de déchargement avec un mécanisme des- tiné à mettre la tubulure d'amenée de liquide sous pres- sion en déplacement rectiligne alternatif (coupe longitu- dinale), selon l'invention; - la figure 11 représente d'une manière schématique 35 une vue d'ensemble d'une installation de transport hydrau- lique des matériaux pulvérulents comprenant deux dispo- sitifs de transport hydraulique; 2633263 - 19 - - la figure 12 représente les diagramme temporels de la variation de la valeur de la densité dans le mélange hydraulique pendant un cycle de déchargement d'une chambre. Le procédé de transport hydraulique des matériaux pul- 5 vérulents consistants à charger dans une chambre 1(fi- gure 1) un matériau pulvérulent 2 jusqu'à ce qu'elle soit remplie. Ensuite, on amène un liquide sous pression sous la forme d'un courant annulaire descendant 3 et on dé- charge ainsi le matériau pulvérulent depuis la chambre 10 dans un courant ascendant 4, disposé à l'intérieur du cou- rant annulaire descendant 3 de liquide et, ensuite, on effectue le transport hydraulique du mélange hydraulique ainsi préparé. Pour élever la densité du mélange hydraulique trans- 15 porté, réduire la capacité de consommation de l'énergie du processus de mélangeage des composants liquide et so- lide et du processus de déchargement du mélange hydrau- lique, pour augmenter le taux de moyennage du matériau pulvérulent pendant le processus de déchargement dans la 20 chambre 1, on forme une zone 5 des courants de recircu- lation du liquide amené sous pression, à cet effet on tourbillonne le courant annulaire descendant 3 de liquide jusqu'à un taux déterminé par le rapport entre la compo- sante de rotation de la vitesse et la composante axiale 25 qui est égal ou supérieur à 0,4 et on effectue le déchar- gement du matériau pulvérulent 2 dans la zone 5 des cou- rants de recirculation du liquide amené sous pression. Dans le but d'assurer la possibilité de régler la den- sité du mélange hydraulique formé et transporté et de pre- 30 venir son diminution à la fin du cycle, on règle la va- leur de la zone 5 des courants de recirculation du liquide amené sous pression dans la direction perpendiculaire à la direction du déchargement du matériau pulvérulent. A cet effet, on varie la pression du liquide amené dans la 35 chambre 1 à partir de la valeur initiale jusqu'à la va- leur à laquelle la vitesse du liquide amené dans la cham- bre correspond au nombre de Reynolds Re = 3.105. 2633263 - 20 - Le dispositif de transport hydraulique des matériaux pulvérulents mettant en oeuvre le procédé susmentionné comporte une chambre 1 (figure 2) ayant n'importe quelle forme. Cette chambre peut être sphérique, cylindrique, 5 toroidale etc. La forme torovdale avec les tronçons verti- caux latéraux cylindriques est la plus efficace de toutes les formes de la chambre. A sa partie supérieure, la cham- bre 1 est muni d'une tubulure 6 de dhargement du matériau pulvérulent qui peut être réalisée tant sous la forme 10 d'une conduite de chargement pour la réalisation du char- gement du matériau pulvérulent sous la forme d'un mélange hydraulique que sous la forme d'une trémie d'admission ayant une vanne pour l'amenée d'un matériau pulvérulent sec dans la chambre 1 et, d'une tubulure 7 d'évacuation 15 de liquide et notamment de l'eau industrielle remplacée au cours du déchargement. Dans la variante décrite, les tubulures 6,7 sont associées de manière à former un en- semble 8 de chargement en vue d'élever les propriétés de la robustesse de la chambre 1 et d'augmenter la distance 20 du transport, de réduire l'entraînement éventuel du maté- riau pulvérulent au cours du chargement. La tubulure 7 est pourvue alors d'un élément 9 d'étanchéification dis- posé sur la face extreme de l'extérieure de la chambre 1, dans lequel est montée la tubulure 6 de chargement de matériau pulvérulent. La chambre 1 est munie d'un ensemble de déchargement 10, constitué par deux tubulures: une tu- bulure 11 d'amenée de liquide sous pression dans le cou- rant descendant et une tubulure 12 de déchargement du ma- tériau pulvérulent dans le courant ascendant, montées 30 coaxialement et verticalement. L'ensemble 10 de décharge- ment peut être disposé tant à la partie basse de la cham- bre 1, par exemple lorsque la chambre est réalisée toroi- dale avec des tronçons verticaux latéraux cylindriques entre lesquels est disposé l'ensemble 10 au point haut 35 de l'axe de symétrie de la partie toroïdale que dans la partie haute de la chambre 1. La tubulure 11 d'amenée de liquide sous pression dans le courant descendant est muni 2633263 - 21 - d'un élément d'étanchéité 13 disposé sur son extrémité de l'extérieur de la chambre 1 dans lequel est montée la tubulure 12 de déchargement de matériau pulvérulent dans le courant ascendant. L'orifice d'entrée 14 (figure 3) 5 de la tubulure 11 se trouve sur sa surface latérale au- -dessous de l'élément d'etanchéité 13 (figure 2) de l'exté- rieur de la chambre 1. Pour assurer le tourbillonnement du courant annulaire descendant 3 de liquide (figure 1) dans l'espacement entre les tubulures 11 et 12 jusqu'au 10 taux déterminé par le rapport entre la composante de rota- tion de la vitesse et la composante axiale à la sortie de la tubulure 11 qui est égal ou supérieur à 0,4 et déter- mine l'angle de divergence c la zone 5 des courants de recirculation (figure 1) du liquide dans la chambre 1, l'augmentation de la surface du contact du matériau pulvérulent 2 avec des tourbillons 35 hautement turbulents de la zone 5 et respectivement un accroissement de la valeur de la densité du mélange hydrau- lique formé et transporté. 2633263 - 24 - Pour obtenir une plus haute densité du mélange hydrau- lique formé et transporté ainsi que pour assurer un rap- port requis de la composante de rotation de la vitesse et la composante axiale à la sortie de la tubulure 11 (fi- 5 gure 2) quand on n'a pas réussi à l'augmenter par le déca- lage de l'axe 0 (figure 3) de l'orifice 14 par rapport à l'axe 0' de la tubulure 12, on monte un moyen de tour- billonnement supplémentaire du courant annulaire descen- dant de liquide dans l'espacement entre les tubulure 11 10 (figure 2) et 12. Ce moyen de tourbillonnement supplémen- taire du courant annulaire descendant réalisé selon les variantes représentées sur les figures 7,8 est réalisé sous la forme des gorges 17,17' disposées sur la sur- face intérieure de la tubulure 11 suivant une ligne héli- 15 coldale avec un pas b. La gorge 17 (figure 7) est prati- quée suivant toute la longueur de la tubulure 11 de façon que son pas b diminue progressivement vers l'orifice de sortie, tandis que la gorge 17' (figure 8) est ménagée à la partie inférieure de la tubulure 11 au voisinage de 20 son orifice de sortie avec un pas constant b. Dans ce cas, on obtient l'élévation de la densité du mélange hydraulique formé et transporté par augmentation du rap- port entre la composante de rotation de la vitesse du li- quide amené sous pression et la composante axiale qu'on 25 assure grace à ladite position de l'orifice 14 (figure 3) par rapport à l'axe 0' de la tubulure 12 et respectivement par l'augmentation de l'angle de divergence (figure 1) du courant annulaire descendant tourbillonné 3 dans la chambre 1. 30 Ce tourbillonnement supplémentaire du liquide inten- sifie sensiblement le tourbillonement des courants de re- circlulation dans la zone 5 formée et augmente le taux de saturation du liquide du matériau pulvérulent. Le moyen de tourbillonnement supplémentaire du cou- 35 rant annulaire descendant de liquide de la variante, repré- sentée sur la figure 9, est réalisé sous la forme des aubes directrices 18, fixées rigidement sur l'une des tu- 2633263- - 25 - bulures 11,12. La surface des aubes 18 est courbée de la manière hélicoïdale (de la manière analogue à une pale d'une hélice d'un navire). Il convient de noter quc l'angle de courbure de leur surface détermine, en premier 5 lieu, la valeur des résistances hydrauliques supplémen- taures engendrées dans l'espacement entre les tubulures 11, 12 en cas de montage des aubes directrices 18 et également à une certaine mesure la variation du rapport entre la composante de rotation de la vitesse et la composante 10 axiale. L'anale de cou.bure de la surface hélicocdale des aubes directrice 18 est déterminé en partant de la condition se- lon laquelle on doit obtenir les résistances hydrauliques supplémentaires minimales dans l'espacement entre les tu- 15 bulures 11,12. Dans la variante décrite du dispositif, l'angle de courbure était de 8 à 15 . La largeur des aubes directrices 18 était approximativement égale à-la largeur de l'espacement entre les tubulures 11,12. Dans le but d'assurer l'effet maximal du tourbillonnement et d'obtenir 20 l'augmentation de l'angle de divergence oC(figure 1) du courant annulaire descendant tourbillonné 3 de liquide à la sortie de la tubulure 11 (figure 9)on monte les aubes directrices 18 sur l'une des tubulures 11,12 au voisinage de l'orifice de sortie de la tubulure 11 sous l'angle 25 par rapport à l'axe de ladite tubulure. L'angle d'incli- naison des aubes directrices 18 est déterminé en fonction de la nécessité d'obtenir l'un ou l'autre rapport entre la composante de rotation de la vitesse du courant de li- quide amené sous pression et la composante axiale et dans 30 la variante décrite du dispositif il est de 60 à 30 en fonction de l'espèce du matériau pulvérulent à transporter. Les aubes directrices 18 sont montées régulièrement suivant toute la section de l'espacement entre les tubu- lures 11,12. Leur nombre est déterminé compte tenu de la 35 nécessité de créer l'un ou l'autre angle de divergence du courant annulaire descendant tourbilloné de liquide à la sortie de la tubulure 11. Ainsi, par exemple, on a cons- 2633263 - 26 - taté que dans la conception décrite du dispositif, le mon- tage des aubes directrices 18 sous l'angle / égal à 45 par rapport à l'axe des tubulures 11,12, l'obturation de la section de passage de l'espacement entre les tubu- 5 lures 11,12 par les aubes directrices 18 plus qu'à 50% n'a provoqué aucune augmentation sensible de la densité du mélange hydraulique. Les meilleurs résultats ontété constaté dans le dispositif équipé de six aubes 18. Ainsi, grace aux gorges 17 (figure 7), 17' (figure 8) ou aux 10 aubes 18 (figure 9) on assure l'augmentation des dimen- sions de la zone 5 (figure 1) des courants de recircula- tion de liquide, l'élévation de l'effet du tourbillonne- ment de ces courants et, aussi grace à l'augmentation de la surface du contact du matériau pulvérulent 2 avec les 15 tourbillons hautement turbulents de la zone 5 des cou- rants de recirculation, une élévation du taux d'intensi- fication du processus de mélangeage des composants solide et liquide et on contribue, par conséquent, à l'augmen- tation de la densité du mélange hydraulique formé et trans- 20 porte. Dans le but d'assurer la possibilité de régler la den- sité du mélange hydraulique formé et transporté à la fin du cycle de déchargement en changeant la position mutuelle de l'orifice de sortie de la tubulure 11 (figure 2) et 25 de l'orifice d'entrée de la tubulure 12, on relie l'une desdites tubulures 11,12 à un mécanisme 19 (figrLe 10) destiné à changer la position mutuelle de l'orifice d'en- trée et de l'orifice de sortie de la tubulure de déchar- gement de matériau pulvérulent dans le courant ascendant 30 et de la tubulure d'amenée de liquide sous pression dans le courant ascendant, Dans la variante décrite, le méca- nisme 19 assure le déplacement de la tubulure 11 suivant l'axe de la tubulure 12 et est réalisé sous la forme d'un mécanisme à came bien connu. Le mécanisme 19 assure le 35 déplacement dans les limites des distances susmentionnées h1 et h2 entre l'orifice de sortie de la tubulure 11 et l'orifice d'entrée de la tubulure 12. Le changement de 2633263 - 27 - leur position mutuelle détermine le point de déchargement du matériau pulvérulent depuis la chambre 1 (figure 1) sous la forme d'un mélange hydraulique à l'intérieur de la zone 5 des courants de recirculation. Dans ce cas, 5 plus la position de l'orifice d'entrée de la tubulure 12 à la fin du cycle est basse, la quantité de matériau pul- vérulent dans la chambre 1 étant petite, plus le taux de saturation des courants de recirculation de la zone 5 formée du matériau pulvérulent est élevé, plus le change- 10 ment de la valeur de la densité du mélange formé et transporté est faible. Les tubulures 6 (figure 11),7,8,11,12 sont raccordées avec une conduite 20 d'amenée de pulpe, une conduite d'éva- cuation 21, une conduite de refoulement 22 et une conduite 15 principale de transport 23, Le dispositif de transport hydraulique des matériaux pulvérulents fait une partie constitutive d'une instal- lation de transport hydraulique des matériaux pulvérulents. Pour la mise en oeuvre de ce procédé en régime continu 20 l'installation comporte deux ou plus dispositifs simi- laires, liés, chacun, à travers une conduite 20 d'amenée de pulpe, sur laquelle est montée une soupape de retenue 24, à une pompe à déblais à basse pression 25, raccordés, chacun, à travers une conduite d'évacuation 21, sur la- 25 quelle est montée une vanne, avec un puisard 27 de la pompe 25 à déblais- à basse pression pour la supression des pertes éventuelles du matériau pulvérulent à travers une conduite de refoulement d'eau 22 sur laquelle est mon- tée une vanne 28 à une pompe d'eau 29 à haute pression 30 et mis en communication, chacun, également avec une con- duite principale 23 de transport sur laquelle est morn.tée une soupape de retenue 30. Le dispositif de transyort hydraulique des matériaux pulvérulents fonstionne de la manière suivante. On charge 35 le matériau pulvérulent sous la forme d'un mélange hydrau- lique par la pompe 25 à déblais à basse pression (fi- gure 11) dans la chambre 1, remplie d'un liquide qui a 2633263 - 28 - remplacé le matériau pulvérulent dans le cycle précédent, avant son remplissage. Le matériau pulvérulent s'accumule alors dans la chambre 1 par gravité en chassant le li- quide qui y se trouve à travers la tubulure 7 d'évacua- 5 tion et la conduite d'évacuation 21 vers un puisard 27. On continue le chargement du matériau dans la chambre 1 (figure 2) jusqu'à ce qu'il atteigne le niveau de l'orifice de sortie de la tubulure 6 de chargement. Le char- gement étant terminé, on ferme les tubulures 7 et 6 par 10 une soupape de retenue 24 (figure 11) et par une vanne 26 respectivement et on amène le liquide de la pompe 29 d'eau à haute pression à travers la conduite de refoule- ment d'eau 22 et l'orifice d'entrée 14 (figure 3) de la tubulure 11 d'amenée de liquide sous pression dans le cou- 15 rant descendant dans l'espacement entre les tubulures 11, 12 , en faisant tourbillonner le courant annulaire descen- dant 3 de liquide (figure 1). En choisissant un rapport avantageux entre les diamètres des tubulures 11(figure 3), 12 et respectivement la valeur 1 de l'espacement entre 20 lesdites tubulures pour le cas de l'introduction) du li- quide dans l'espacement d'une maniere tangentielle ou suivant une corde, on assure, à la sortie de la tubu- lure 11, l'angle de divergence cC(figure 1) du courant qui est déterminé par le rapport entre la composante de 25 rotation de la vitesse et la composante axiale égal ou supérieur à 0,4 et contribuant à la formation de la zone 5 des courants de recirculation. La présence de la zne 5 à la sortie de la tubulure 11 (figure 2) est caractérisée par des vitesses élevéesd'écoulement du courant annu- 30 laire descendant tourbillonné 3 à la limite de la diver- gence du courant de liquide dans la chambre 1 (figure 1) et par la présence de la zone des vitesses diminuées ou de la zone du contre-courant à la partie centrale du cou- rant 3 ce qui contribue à une localisation brusque de la 35 zone 5. Dans ce cas, on effectue le déchargement du mé- lange hydraulique à la partie centrale de la zone 5 des courants de recirculation du liquide suivant la tubulure 11 2633263 29 - de déchargement du mélange hydraulique (figure 2) dans le courant ascendant ce qui assure l'arrivée de la masse prin- cipale du liquide amenée dans l'orifice d'entrée de cette tubulure 11 et sans la déplacer suivant tout le volunme de 5 la chambre 1. On obtient ainsi la possibilité d'élever la densité du mélange hydraulique formé et transporté de 2 à 3 fois grace à l'intensification du processus de mné- langeage des composants liquide et solide dans la zone localisée 5 (figure 1) des courants de recirculation du 10 liquide du fait que le matériau pulvérulent est séparé de la masse totale se trouvant dans la chambre 1 et est en- trainé à une grande vitesse par les tourbillons hautement turbulents du liquide dans la zone 5 orientés vers l'ori- fice d'entrée de la tubulure 12 (figure 2). 15 Le transport hydraulique du matériau pulvérulent 2 (figure 1) dans le courant ascendant s'effectue comme l'on connait au moyen d'un courant tourbillonné o la masse principale du matériau pulvérulent 2 se concentre à la partie centrale du courant 4. Ainsi, le processus de dé- 20 chargement est suivi habituellement des pertes suppléme- taires de la pression pour la formation de ce courant dans les tubulures et les conduites. La zone 5 des courants de recirculation du liquide formée dans la chambre 1 lors du déchargement du matériau pulvérulent contribue à for- 25 mer, dans la partie centrale de ladite zone 5 déjà dans la chambre 1, du courant tourbillonné ascendant 4 de mé- lange hydraulique à une haute concentration du matériau pulvérulent 2 immédiatement avant l'orifice d'entrée de la tubulure 12 (figure 2) et assure, dans le cas o les 30 tubulures 11,12 sont disposées coaxialement, un minimum des résistances hydrauliques qui agissent dans la tubu- lure 12. Il convient de noter que le déchargement du mé- lange hydraulique n'est plus réalisé dans la direction opposée à l'amenée du liquide sous pression, on l'effectue 35 dans la zone des vitesses diminuées ou des contre- courants ce qui contribue également à la réduction de la consommation de l'énergie pour le transport hydraulique 2633263 - 30 - du matériau pulvérulent. Au fur et à mesure du décharge- ment, le matériau pulvérulent 2 (figure 1), descend pro- gressivement sans accrochages régulièrement et est entraîné de tout les cotés par des tourillons hautement 5 tourbulents de la zone 5 des courants de recirculation et se mélange intensivement avec celle-ci en assurant le moyennage du matériau pulvérulent conformément à la con- position granulo:.étrique et ..inéraloglque au cours de la réalisation du procédé. 10 Ainsi, le mélange hydraulique, dont la densité est constante presque pendant tout le cycle de déchargement grace au mélangeage intensif des composants liquide et solide par les tourbillons hautement élevés de la zone 5 des courants de recirculation. Dans ce cas, la densité 15 Cl.:élange kNdcauiiue décrolt progressivement jusqu'au zérc l !a fin du cycle o' la pression du iatéri au pulvé- rulent et des couches de liquide au-dessus de la zone 5 esst sensiblemert inférieure à celle au début du cycle. Dans le but de maintenir la valeur de la densité du mé- 20 lange hydraulique à un niveau pendant tout le. cycle on varie l'angle de divergence o du courant annulaire descendant tourbillonné 3 de liquide à la sortie de la tubulure 11 (figure 2) et respectivement la valeur de la zone 5 (figure 1) des courants de recirculation. A 25 cet effet, lors du déchargement, on change la pression du liquide amené dans la chambre 1. Dans ce cas, à la fin du cycle, on augmente la pression et respectivement la va- leur de la zone 5 ce qui contribue à l'augmentation, en définitive, de la densité du contact des tourbillons 30 hautement turbulentsavec le matériau pulvérulent 2, à l'élévation du taux de leur saturation de matériau pulvé- rulent 2 grace à la diminution de la vitesse de l'arrivée des tourbillons immédiatement à l'orifice d'entrée de la tubulure 12 (figure 2). La variation du rapport initial 35 imposé entre la composante de rotation de la vitesse à la composante axiale se produit sous l'action des résistances hydrauliques dans l'espacement entre les tubulures 11,12 2633263 - 31 pendant que le courant tourbillonné de liquide circule à travers ledit espacement. A l'augmentation de la vitesse du courant pendant l'élévation de la pression, l'influ- ence des rugosités des parois des tubulures 11,12 sur la 5 variation du rapport entre la composante de rotation de la vitesse et la composante axiale diminue. Aux vitesse qui correspondent ou sont supérieures au nombres de Rey- nolds dans l'orifice 14 (figure 3) Re = 3'105 ce rapport sera invariable malgré l'augmentation ultérieure de la 10 pression du fait que les résistances hydrauliques dans l'espacement n'influeront plus sur l'angle de divergence (figure 1) du courant tourbillonné et ensuite, le liquide commence à écouler conformément au régime indépendent. Pour augmenter supplémentairement la densité du mé- 15 lange hydraulique lors du fonctionnement de l'instal- lation, on met sur une face extreme d'une des tubulures 11 ou 12 (figure 2), un moyen pour l'augmentation de l'angle de divergence du courant aimulaire tourbillonné de li- quide. Ainsi, par exemple, le moyen réalisé sous la forme 20 d'un diffuseur 15 (figure 4) est mis sur l'extrémité de la tubulure 11 d'amenée de liquide sous pression dans le courant descendant. A la sortie du diffuseur 15, l'angle de divergence du courant annulaire tourbillonné croit notablement mais à ce moment la vitesse du courant tour- 25 billonné diminue, en général, la valeur de la différence des vitesses à partir de la limite du courant vers le centre diminue et la vitesse d'entraînement du matériau pulvérulent depuis la chambre 1 (figure 1) diminue res- pectivement elle aussi, les conditions de la formation 30 du courant ascendant dans ladite chambre deviennent mau- vaises. On Dbtient ainsi une certaine augmentation de la densité du mélange hydraulique fermée à une faible inten- sité du processus de mélangeage des composants liquide et solide grace à une plus grande valetur de la surface du 35 contact de la zone 5 des courants de recirculation et du matériau pulvérulent. En montant le diffuseur 15 (figure 5) sur la face extreme de la tubulure 12 du coté - 32 -633263 de son orifice d'entrée on augmente de la manière analogue l'angle de divergence C(figure 1) du courant annulaire descendant tourbillonné 3 et la largeur de la zone 5 des courants de recirculation en augmentant alors la densité 5 du mélange hydraulique transporté. Le montage du diffu- seur 15 sur la face extreme de la tubulure 12 influe, en plus petite mesure, sur la différence des vitesses à son orifice d'entrée et sur l'efficacité de la formation du courant ascendant du matériau pulvérulent à décharger près 10 de l'orifice d'entrée de la tubulure 12. Pour obtenir une grande valeur de la densité du mé- lange hydraulique à la variation de l'angle de divergence du courant arnnulaire descendant tourbillonné, on monte une bague 16 (figure 6) sur la face extreme de la tubu- 15 lure 12 du coté de son orifice d'entrée esans chanG, l'in- tensité du processus de mélangeage des composants liquide et solide. Toutefois, le montage de la bague 16 entraîne la formation des résistances hydrauliques ce qui augmente également la consommation de l'énergie pour le transport 20 hydraulique en général. Simultanément avec l'augmentation de la zone 5 des courants de recirculation de liquide (figure 1), on élève la densité du mélange hydraulique en intensifiant le pro- cessus de mélangeage des composants liquide et solide. A 25 cet effet, on monte dans le dispositif dans l'espacement entre les tubulures 11,12 (figure 12) un moyen potur le tourbillonnrmerment supplémentaire du courant annulaire des- cendant tourbillonné de liquide. Ainsi, par exemple, on réalise ce moyen de tourbillonnement supplémentaire sous 30 la forme d'une gorge 17,17' (figures 7,8) sur la sur- face intérieure de la tubulure 11 avec un ras b. On réa- lise la gorge 17 (figure 7) suivant toute la longueur de la tubulure 11 avec un pas b qui diminue dans la di- rection de l'orifice de sortie de ladite tubulure 11 et 35 une gorge 17' (figure 8) sur la partie inférieure de la- dite tubulure 11 avec un pas constant b. L'application de l'un ou de l'autre mode de réalisation dépend de la 2633263 - 33 longueur et des cotes d'encombrement des tubulures 11,12 ainsi que des possibilités techniques. La valeur du pas b détermine le degré de la variation du rapport entre la composante de rotation de la vitesse et la composante 5 axiale pendant le passage du courant descendant tour-billonné a travers l'espacement. Dans ce cas, on obtient à lea sortie de la tubulure 11 r.on seulement un grande angle de divergence cófigure 1) du courant tourbillonné mais encore un taux sensiblement plus élevé de la turbulence 10 des courants de recirculation. On intensifie de la sorte, fortement le processus de mélangeage du matériau pulvéru- lent et in contribue en plus grande mesure à la formation du courant ascendant de mélange hydraulique d'une haute densité dans la chambre et on réduit respectivement la 15 consommation de l'énergie du procédé de transport hydrau- lique. Pour une grande valeur de l'espacerment entre les tubulures 11 (figure 2) et 12 et pour un grand débit de liquide, on réalise le moyen de tourbillonnement supplé- 20 mentaire sous la forme des aubes directrices 18 (figure 9) fixées rigidement sur l'une des tubulures 11,12. Ce mode de tourbillonnement supplémentaire assure l'élévation maximale de la turbulence du courant de liquide amené dans la chambre 1 (figure 2), l'intensité maximale et la 25 vitesse maximale de mélangeage des composants liquide et solide. Cependant, la séparation du courant annulaire des- cendant 3 de liquide (figure 1) pendant sa circulation à travers les aubes 18 (figure 9) en composants distincts et la présence des aubes 18 d'elles mome entre les tubu- 30 lures 11 et 12 entraînent des résistances hydrauliques notables supplémentaire à l'introduction du liquide dans la chambre 1 (figure 2) ce qui influe d'une manière défavo- rable sur la capacité de consommation de tout l'ensemble de transport hydraulique du matériau pulvérulent. 35 Dans le cas o il est impossible de régler, selon les conditions du transport hydraulique, la densité du mélange hydraulique dans les limites des vitesses susmentionnées 2633263 - 34 - (dans le cas du fonctionnement à un grand débit et une pression élevée pour le transport à de grandes distances) on effectue le réglage en changeant la position mutuelle do l'orifice d'entrée et de l'orifice de sortie de la tu- 5 bulure 12 de déchargement de matériau dans le courant ascendant et de la tubulure 11 d'amenée de liquide sous pression dans le courant descendant (figure 10). A cet effet, on monte un mécanisme correspondant 19 sur l'une des tubulures 11 ou 12. Dans la variante décrite, on l'a 10 monté sur la tubulure 11. Dans le cas o la position mu- tuelle de l'orifice de sortie et de l'orifice d'entrée des tubulures 11 et 12 est changée par le déplacement rectiligne alternatif suivant leur axe, il est possible de réaliser le mécanisme sous la forme d'un mécanisme à 15 came monté sur la tubulure 11. Lors du déplacement de l'orifice de sortie de cette tubulure 11 vers le haut, à la fon du cycle la différence des vitesses du courant annulaire amené descendant tourbillonné dans la zone de l'orifice d'entrée de la tubulure 12 diminue et la durée 20 de la période pendant laquelle les courants de recircu- lation de liquide sont satires du matériau pulvérulent avant la formation du courant ascendant de mélange hydraulique augmente et sa densité croit elle aussi. Le méca- nisme 19 peut etre également réalisé sous la forme des 25 ajutages montés sur les faces extremes des tubulures 11,12 et déplacés à l'aide des vérins hydrauliques. Le procédé revendiqué du transport hydraulique des matériau pulvérulent et le dispositif pour sa mise en oeuvre sont caractérisés par une haute fiabilité de fonc- 30 tionnement et une conception simple et permettent d'élever de 2 à 3 fois la densité du mélange hydraulique formé et transporté sans diminuer la distance à laquelle est trans- porté le mélange hydraulique, la consommation de l'énergie étant optimale. 35 Ainsi, par exemple, le tourbillonnement du courant annulaire deszcendant de liquide jusqu'au taux déterminé par le rapport entre la composante de rotation de la vi- 2633263 -35- tesse et la composante axiale compris entre 0,78 et 1,8 assure la variation de la densité du mélange hydraulique du matériau pulvérulent, dont le poids spécifique est de 2,7 à 2,8 t/m3, formé et transporté à la distance de 5 6 à 8 km, de 1,28 à 1,43 t/m3 pour de différentes con- ceptions des ensembles du déchargement. Les valeurs maxi- males de la densité du matériau susmentiornné ont été obte- nu dans l'installation munie des aubes directrices montées sous l'angle y= 30 . Dans l'installation pourvue des 10 aubes, dont l'angle d'inclinaison f est de 45 , la den- sité du mélange hydraulique transporté atteigant 1,53 t/m3, cependant, on a constaté, dans ce cas, mune augmentation notable des pertes de la pression dans l'ensemble de déchargement (atteignant 5';). Dans l'autre cas, à la ca- 15 pacité de transport de 300 m3/heure et en cas de trans- port de ce meme matériau à la distance de 3,0 kI la vitesse d'écoulement du liquide amené sous pression était carac- térisée par le nombre de Reynolds Re voisin de 5,3.105 c'est pourquoi la valeur de la densité était réglée dans 20 cet exemple à l'aide du mécanisme mettant la tubulure d'amenée de liquide sous pression dans le courant descen- dant en déplacement rectiligne alternatif. Pour la meillieure compréhension du procédé de trans- port des matériaux pulvérulents, on a renrésenté sur la 25 figure 12 les diagrasmes temporel de la variation de la valeur de la densité du mélange hydraulique oendant le cycle de déchargement d'une chambre ou le temps en secondes est porté sur l'axe d'abscisses et la densité pp en kg/m3 est portée sur l'axe d'ordonnées. 30 On a constaté la diminution progressive de la valeur de la densité du mélange hydraulique ta:speorté, rep_é- sentée sur la figure 12, voir la courbe 31 à la suite de la dim4inution brusque au moment t1 approximativement à partir du milieu du cycle. Pendant le déplacement des tu- 35 bulures, la valeur de la densité du mélange hydraulique formé et transporté variait pendant la dernière cinquième partie du temps du cycle (courbe 32). Ainsi, à l'utilisa- 2633263 - 36 - tion pratiquement de tout le volume utile de la chambre, le cycle de déchargement a été interrompu au moment t; de la diminution brusque de la valeur de la densité et on effectuait le transfert d'une chambre 1 (figure 11) 5 en repos et le mise en action de l'autre chambre en ré- gimne de fonctionnement en garantissant ainsi la densité constante en temps. L'utilisation de ce procédé donne la possibilité de moyenner la composition granulométrique et ménéralogique 10 du matériau pulvérulent au cours de son mélangeage avec du liquide et sa réalisation à l'aide du dispositif en question assure les pertes minimales de la pression pour le mélangeage des composants liquide et solide du mélange hydraulique dans le courant ascendant. 2633263 -37- R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Procédé de transport hydraulique des matériaux pulvérulents consistant à charger un matériau pulvéru- lent (2) dans une chambre (1) jusqu'à ce qu'elle soit 5 remplie et puis à amener un liquide sous pression sous la forme d'un courant annulaire descendant (3) pour le déchargemenr du matériau pulvérulent (2) depuis la cham- bre (1) dans un courant ascendant (4), disposé à l'inté- rieur du courant annulaire descendant (3) de liquide et 10 à le transporter, c a r a c t é r i s é en ce qu'on forme, dans la chambre (1), une zone (5) de courants de recirculation du liquide amené sous pression, en faisant tourbillonner le courant annulaire descendant (3) jusqu'au degré déterminé par le rapport entre la composante de ro- 15 tation de la vitesse et la composante axiale égal ou su- périeur à 0,4 et en ce qu'on effectue le déchargement du matériau pulvérulent (2) dans la zone (5) des courants de recirculation du liquide amené sous pression. 2. Procédé de transport hydraulique selon la reven- 20 dication 1, c a r a c t é r i s é en ce qu'on règle la valeur de la zone (5) de courants de recirculation du liquide amené sous pression, dans la direction perpendiculaire à la direction du déchargement du matériau pul- vérulent (2) en variant, lors du déchargement, la pression 25 de liquide amené dans la chambre (1) jusqu'à la valeur à laquelle sa vitesse est égale à: Re = 3-105. 3. Dispositif de transport hydraulique des matériaux pulvérulents mettant en oeuvre le procédé selon la reven- 30 dication 1, comprenant une chambre (1) munie d'une tubu- lure (16) de chargement d'un matériau pulvérulent, et d'une tubulure (7) d'évacuation de liquide, d'une tubu- lure (11) montée varticalement pour l'amenée d'un li- quide sous pression dans un courant descendant et d'une 35 tubulure (12) montée à l'intérieure de ladite tubulure et coaxialement avec celle-ci pour le déchargement du maté- riau pulvérulent dans le courant ascendant, c a r a c - 2633263 - 38 - t é r i s é en ce que le trou d'entrée (14) de la tu- bulure (11) d'amenée de liquide sous pression dans le courant descendant est disposé sur la surface latérale et en ce que son axe (0) est décalé par rapport à l'axe (0') 5 de la tubulure (12) de déchargement du matériau pulvéru- lent dans le courant ascendant pour contribuer au tour- billonnement du courant descendant annulaire (3) de li- quide dans l'espacement entre la tubulure (12) de déchar- gement du matériau pulvérulent dans le courant ascendant 10 et la tubulure (11) d'amenée du liquide sous pression dans le courant ascendant avec un angle imposé (OCt) de la divergence à son extremité du coté de l'orifice de sortie du courant annulaire descendant tourbillonné de liquide et en ce que l'orifice de sortie de la tubulure (12) 15 de déchargement du matériau pulvérulent dans le courant ascendant est disposé à un meme niveau avec l'orifice de sortie de la tubulure (11) d'amenée de liquide sous pres- sion dans le courant descendant, au-dessous de celui-ci à n'importe quelle distance à condition qu'elle ne soit 20 pas supérieure à la valeur h1 déterminée à partir de l'expression suivante hQ À v * ew a cos CC h1 = 1 0 ,6 g * (P îw) o: Q est le débit de liquide amené sous pression; V est la vitesse du courant annulaire descendant 25 tourbillonné (3) du liquide dans l'espacement entre la tubulure (11) d'amenée du liquide sous pression dans le courant descendant et la tubu- lure (12) du déchargement du matériau pulvéru- lent dans le courant ascendant; 30 Clw est la densité du liquide amené sous pression; ps est la densité du matériau pulvérulent (2); ci est l'angle de divergence du courant annulaire descendant tourbillonné (3) de liquide; g est l'accélération de la pesanteur, 2633263 - 39 - ou au-dessus à n'importe quelle distance à condition qu'elle ne soit pas supérieure à la valeur h2 détermi- née à l'aide de l'expression suivante: R -R 12 h2 0,372 + 269(4 + 5- + 1) - R 5 R in 2R E - Zn l ] 2C R- 2& R R- 2' o: R est le rayon de la tubulure (12) de déchargement du matériau pulvérulent dant le courant ascendant e est la largeur de l'espacement entre la tubu- lure (11) d'amenée du liquide sous pression dans 10 le courant ascendant et la tubulure (12) de déchargementdu mamatériau pulvérulent dans le cou- rant ascendant. 4. Dispositif selon la revendication 3, c a r a c - t é r i s é en ce qu'il est muni d'un moyen pour l'aug- 15 mentation de l'angle de divergence (c4) du courant annu- laire descendant tourbillonné monté sur une bouche d'une des tubulures (11,12) d'amenée du liquide sous pression dans le courant descendant ou de déchargement du matériau pulvérulent dans le courant ascendant. 20 5. Dispositif selon la revendication 4, c a r a c - t é r i s é en ce que le moyen destiné à augmenter l'angle de divergence (ci) du courant annulaire descen- dant tourbillonné de liquide est réalisé sous la forme d'un diffuseur (15). 25 6. Dispositif selon la revendication 4, c a r a c - t é r i s é en ce que le moyen d'augmentation de l'angle de divergence (oC) du courant annulaire descendant tour- billonné de liquide est réalisé sous la forme d'une bague (16), montée sur la face extreme de la tubulure (12) 30 de déchargement du matériau pulvérulent dans le courant ascendant du coté de son orifice d'entrée. 7. Dispositif selon la revendication 3, c a r a c - t é r i s é en ce qu'il est muni d'un moyen pour le tour- billonnement supplémentaire du courant annulaire descen- 2633263 - 40 - dant (3) de liquide disposé dans l'espacement entre la tubulure (11) d'amenée de liquide sous pression dans le courant descendant et la tubulure (12) de déchargement du matériau pulvérulent dans le courant ascendant. 5 8. Dispositif selon la revendication 7, c a r a c - t é r i s é en ce que le dispositif de tourbillonnement supplémentaire du courant annulaire descendant (3) de li- quide est réalisé sous la forme d'une gorge (17,17') sur la surface intérieure de la tubulure (11) d'amenée de 10 liquide sous pression dans le courant descendant, disposée suivant une ligne hélicoïdale. 9. Dispositif selon la revendication 7, c a r a c - t é r i s é en ce que le moyen de tourbillonnement sup- plémentaire du courant annulaire descendant (3) de li- 15 quide est réalisé sous la forme des aubes directrices (18) fixées rigidement sur l'une des tubulures (11,12) d'amenée du liquide sous pression dans le courant descendant et de déchargement du matériau pulvérulent dans le courant ascendant. 20 10. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 9, c a r a c t é r i s é en ce qu'il comporte un méca- nisme (19) pour la variation de la position mutuelle de l'orifice d'entrée et de l'orifice de sortie de la tubu- lure (11) de déchargement du matériau pulvérulent dans le 25 courant ascendant et de la tubulure (11) d'amenée du li- quide sous pression dans le courant descendant, mis en communication avec une des tubulures (12,11) de décharge- ment du matériau pulvérulent dans le courant ascendant et d'amenée du liquide sous pression dans le courant 30 ascendant.