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DANS
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Est-a
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Cou
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Sys
(2)
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Cer
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Tir
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Acti
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Fert
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(1)
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Molecule
(3/ 25)
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water
(23)
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DES
(1)
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paral
(1)
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Physical
(10/ 11)
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20 m
(2)
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de 90 m
(1)
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de 6 m
(1)
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de 4 m
(1)
[26][_]
106 Pa
(1)
[27][_]
100 %
(1)
[28][_]
22,5 m
(1)
[29][_]
6000 gallons
(1)
[30][_]
de 4-20 m
(1)
[31][_]
de 250 m
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2522077A1
Family ID 2025620
Probable Assignee C0Nsolidation Coal Co
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF POUR DEPLACER VERTICALEMENT PAR POMPAGE UNE
SUBSTANCE FLUIDE TELLE QU'UNE BOUE
Abstract
_________________________________________________________________
SELON L'INVENTION, IL EST PREVU UN SYSTEME DE POMPAGE VERTICAL
COMPRENANT, DANS LA GALERIE DE MINE, DES POMPES 82-94 RECEVANT UN
MATERIAU BOUEUX ET LE DIRIGEANT VERS UNE CONDUITE VERTICALE 28;
PARVENUE A LA SURFACE 12, LA BOUE EST RECUEILLIE DANS UN RESERVOIR
TAMPON 138, D'OU ELLE EST ULTERIEUREMENT POMPEE 146-156 POUR ETRE
TRANSPORTEE PAR VOIE DE TERRE 60 VERS UN DEPOT ELOIGNE; UN SYSTEME DE
CONDUITE DE PROCESSUS CONTROLE DIVERS PARAMETRES ET COMMANDE DIVERS
ORGANES DE REGULATION POUR ASSURER LE TRANSFERT CONTINU DE LA BOUE.
Description
_________________________________________________________________
2522077-
Dispositif pour deplacer verticalement par pompage une substance
fluide telle qu'une boue
L'invention concerne generalement le pompage ver-
tical de boues de matieres subdivisees et, plus particulie-
rement mais sans y etre limitee, elle concerne un systeme
de pompage d'extraction vertical et une conduite de pro-
cessus associee pour deplacer de la boue de charbon sur
des distances verticales appreciables.
L'art anterieur comprend de nombreuses formes d'equipement de pompage
vertical sur une courte distance utilisees dans divers processus
d'exploitation des mines et de fabrication; cependant, il n'y a que
peu de systemes
de pompage vertical comparables qui sont destines a depla-
cer un materiau boueux a partir d'un systeme d'exploitation de mine
qui en fait partie integrante, par l'intermediaire d'un sondage
vertical tube ou non de longueur considerable qui est destine a etre
couple a un systeme de transport de boue par voie de terre Le brevet
US 3 982 789 decrit un systeme de transport de boue par canalisations
a partir d'un bassin a boue situe dans la mine et remontant jusqu'a un
equipement de traitement situe en surface Ce systeme
utilise un systeme volumetrique a porte tournante en com-
binaison avec une pompe centrifuge pour transporter les grosses
particules de boue, tandis que les particules fines sont recueillies
separement pour etre introduites dans la
canalisation verticale Le transport vertical par canali-
sations en general a egalement ete utilise dans plusieurs systemes
allemands d'exploitation de mine; cependant, la Demanderesse n'a pas
connaissance d'un quelconque systeme de conduite de processus
similaire a celui de la presente invention.
La presente invention concerne des perfectionne-
ments a la mise en mouvement par pompage de materiau boueux a travers
un trajet d'ecoulement vertical et la conduite
de processus associee pour maintenir la pression d'ecoule-
ment, le debit d'ecoulement et le debit de distribution
dans des limites requises pendant un fonctionnement conti-
nu Le systeme de pompage vertical comprend des pompes montees en serie
qui possedent des vitesses variables et qui recoivent un
materiau-boueux provenant d'un systeme d'exploitation de mine a un
premier niveau; les pompes
dirigent ensuite le materiau boueux, par un trajet d'ecou-
lement tel qu'un sondage, jusqu'a la surface ou second niveau, apres
quoi le materiau boueux est temporairement depose dans un reservoir
tampon et est ensuite de nouveau
-pompe par un systeme de pompage en surface pour le trans-
port par voie de terre vers un depot eloigne La conduite de processus
suivant la presente invention controle le -15 niveau de boue du
reservoir tampon au second niveau, la
pression de la boue en un point de la canalisation souter-
raine, et le debit d'ecoulement dans la canalisation sou-
terraine, pour selectionner un signal de sortie de comman-
de Un signal de sortie de commande selectionne est alors utilise pour
commander un servomecanisme hydraulique qui
regle un entrainement a vitesse variable d'une ou de plu-
sieurs pompes en serie pour maintenir un debit d'ecoule-
ment et une pression corrects de remontee de la boue par le trajet
d'ecoulement jusqu'au reservoir tampon situe en
, surface.
Plus specifiquement, on prevoit, conformement a l'invention, un
dispositif pour deplacer une substance fluide verticalement par un
trajet d'ecoulement defini s'etendant d'un premier niveau jusqu'a un
second niveau,
caracterise en ce qu'il comporte des moyens de pompage si-
tues audit premier niveau, qui recoivent le fluide d'en-
tree et dirigent l'ecoulement de fluide de sortie vers le trajet
d'ecoulement; une machine motrice fournissant un
mouvement de rotation de sortie; des moyens d'entra Ine-
ment a vitesse variable transmettant ledit mouvement de
25220 ? 7
rotation pour entrainer lesdits moyens de pompage et com-
portant une entree de reglage de vitesse; des moyens d'actionnement
hydrauliques relies a ladite entree de
reglage de vitesse; des moyens pour detecter des para-
metres selectionnes du fluide pour ledit ecoulement et
pour fournir au moins un signal de sortie; et un servo-
mecanisme repondant audit signal de sortie pour commander
le positionnement des moyens d'actionnement hydrauliques.
Par consequent, la presente invention se propose de fournir une forme
perfectionnee de conduite de processus
pour le pompage vertical de materiau boueux.
La presente invention se propose egalement de fournir une conduite de
processus qui surveille plusieurs
parametres d'ecoulement de la boue et selectionne automa-
tiquement un parametre de commande pour maintenir le debit
d'ecoulement vertical a un niveau souhaite.
La presente invention se propose encore de four-
nir un systeme de commande de la pression de pompage uti-
lisant un entrainement de pompes a vitesse variable qui est commande
plus facilement et peut etre etroitement surveille. Enfin, la presente
invention se propose aussi de fournir un systeme de conduite de
processus pour un
systeme de pompage a vitesse variable qui elimine la ne-
cessite de tenir compte de considerations d'asservissement
supplementaires pour la servo-commande de detection de vi-
tesse de tels mecanismes de pompage a vitesse variable.
La presente invention sera mieux comprise a la
lecture de la description qui suit d'un mode de realisation
prefere mais non limitatif, represente aux dessins annexes sur
lesquels la figure 1 est un schema-blocs idealise d'un systeme
d'exploitation de mine comprenant des installations en surface et de
galeries de mine; la figure 2 est une representation schematique
du systeme de pompage vertical suivant la presente inven-
tion comprenant des installations au niveau de la mine et au niveau de
la surface; et la figure 3 est un schema-blocs du dispositif de
conduite de processus tel qu'utilise suivant la presen-
te invention.
La figure 1 represente un systeme complet d'ex-
ploitation de mine dans une partie de sol 10 possedant une surface 12
et comportant une galerie de mine 14 definie
par un toit 16 et un plancher 18 On remarquera naturelle-
ment que dans les mines de charbon tres importantes, il peut y avoir
un certain nombre de galeries 14 a,differents niveaux souterrains En
particulier, la representation de
la figure 1 comprend un systeme de canalisations d'inter-
connexion 20 qui assure l'interconnexion pour le transport d'water et
de boue entre plusieurs postes d'exploitation 22 et un bassin a boue
24 situe centralement, un depot pour la boue de charbon, et
l'introduction ulterieure dans le
systeme de pompage vertical 26 qui entraine la boue verti-
calement vers un poste 30 situe en surface, par un sondage
28, par exemple non tube, tube ou agence de facon similai-
re L'alimentation en water a partir du poste en surface 30 est
egalement envoyee vers le bas, par un sondage 32 pour le remplissage,
vers le systeme d'interconnexion 20 et le
bassin a boue 24.
Les postes d'exploitation 22 sont constitues par plusieurs postes
differents d'evacuation du charbon tout au long de la galerie 14;
ainsi, les postes 22 peuvent comporter une installation de chambre et
piliers 34, un tel systeme etant constitue par une machine
d'exploitation au niveau du filon de charbon qui est en communication
avec une tremie a boue et un systeme de tuyaux extensibles
interconnecte avec une conduite de boue 36 et une conduite de retour
d'water 38 du systeme d'interconnexion 20 De facon similaire, une
installation d'exploitation de longue taille peut egalement se
raccorder au systeme d'interconnexion
L'equipement d'exploitation de longue taille est egale-
ment de type bien connu, comportant une machine d'exploita-
tion de longue taille en communication avec un convoyeur de charbon et
un sabot d'injection de boue en liaison avec une conduite 36 a et une
conduite de retour d'water 38 a Etant
donne que la longueur des conduites de boue 36 et des con-
water 38 peut etre considerable, de l'ordre de plu-
sieurs kilometres, des postes de pompes de surcompression sont prevus
o cela est necessaire le long du trajet du
systeme d'interconnexion 20.
La conduite de boue 36 et la water 38 arrivent jusqu'au bassin a boue
24 qui sert de collecteur central pour le materiau extrait, dans
lequel il est une fois de plus prepare pour remonter verticalement a
travers le sondage 28 Le bassin a boue 24 comporte un bac a boue 42
qui est separe d'un bac a water et a particules fines 46 par
l'intermediaire d'un deversoir 44 Le bassin a boue 24 est en fait de
forme rectangulaire allongee et peut etre
assez large, de l'ordre de 90 m de long et de 6 m de large.
La conduite de boue 36 est continuellement deversee dans le bac a boue
42 et des pompes (non representees) evacuent l'water du bac a water 46
pour la renvoyer a la water 38 du systeme d'interconnexion 20 De
l'water de remplissage provenant du sondage 32 peut etre envoyee,
quand cela est necessaire, soit au bac a water 46, soit a la
water
38, comme determine par des vannes de commande, par l'in-
termediaire de la conduite d'alimentation en water 48.
La boue provenant du bac a charbon 42 est recueil-
lie par exemple par une drague 50 continuellement en mouve-
ment, pour etre envoyee vers le systeme de pompage vertical 26 par une
conduite de boue 52 La boue qui sort du systeme
de pompage vertical 26 est alors envoyee, par l'interme-
diaire d'une conduite de boue 54 et a travers le sondage 28, vers un
poste en surface 30 Une conduite de boue 56 conduit aussi a un poste
de derivation et de deversement 58 qui est actionne en reponse a
certaines conditions dans
les conduites, comme cela sera decrit ci-apres.
Le poste en surface 30 comporte un reservoir tampon et un systeme de
pompage en surface qui fournit alors l'energie necessaire pour le
transport par voie de
terre par l'intermediaire de la conduite de boue 60, tan-
dis que l'water du systeme est renvoyee par l'intermediaire
de la water 62 La conduite de boue 60 peut com-
porter un certain nombre de postes intermediaires et d'a-
gencements de vannes, et peut s'etendre sur plusieurs ki-
lometres en surface jusqu'a un poste terminal, apres quoi
ont lieu le lavage, le triage par dimensions et des opera-
tions semblables avant de disposer ulterieurement du mate-
-15 riau en particules.
La figure 2 represente de facon plus detaillee le bassin a boue 24 et
le systeme de pompage vertical 26, en liaison avec des sondages 28 et
32, jusqu'a la surface
de la terre et le poste en surface 30 La drague 50, com-
prenant une pompe de draguage 64, est deplacee de facon commandable
autour du bac a boue 42 pour recueillir la boue pour l'envoyer, par 1
l'intermediaire d'une conduite souple 51, a une conduite de boue 52
qui la delivre au systeme de pompage vertical 26 Un transmetteur de
densite (DT) 66 communique avec la conduite de boue de sortie 52 et
controle en permanence la densite de la boue dans des buts
d'indication et de commande au niveau d'un panneau de commande
central, un tel poste de commande etant situe en un endroit approprie
au voisinage du bassin a boue 24 et du poste de pompage vertical 26
Certaines des commandes
operationnelles peuvent etre actionnees a distance a par-
tir d'un poste en surface Un transmetteur de pression (PT) 68 indique
la pression dans la conduite de boue en aval, derriere un accouplement
de tuyau de boue 70 et une pompe de deversement 72 fonctionnant par
l'intermediaire d'une e 9
vanne de retenue 74 et d'une vanne 76 commandee manuelle-
ment. La conduite de boue 52 est alors envoyee dans un debitmetre 78
comportant un transmetteur de'debit (FT) 80, debitmetre magnetique de
Fischer et Porter, et arrive en-
suite a la premiere de plusieurs pompes montee S en serie.
Les deux premieres pompes 82 et 84 de la serie sont des pompes a
entrainement a vitesse variable et sont suivies par des pompes a
vitesse constante 86, 88, 90, 92 et 94,
avec sortie finale de la boue dans la conduite de boue 54.
Chacune des pompes 86-94 est d'un type disponible dans le commerce,
une pompe a boue Warman modele 14/12 TAHP Les
pompes a vitesse constante 86-94 sont respectivement en-
trainees par l'intermediaire d'une courroie par un moteur electrique
d'environ 368 k W ( 500 CV), tandis que les pompes
a vitesse variable 82 et 84 sont entrainees, par l'interme-
diaire d'un embrayage fluidique a vitesse variable, par des moteurs
electriques d'environ 515 k W ( 700 CV), comme cela
sera decrit ci-apres.
La sortie de la conduite de boue 54 passe par une vanne 96 commandee
par un moteur et cette conduite de
boue 54 continue pour arriver, par l'intermediaire d'ac-
couplements a brides 98 et 100, dans l'extremite inferieu-
re du sondage 28 pour le transport vers la surface Une vanne 102
commandee par un moteur envoie de la boue vers un dissipateur 104
pendant des operations de derivation de demarrage, et une vanne 106
commandee par un moteur envoie du fluide boueux a partir du cote aval
de la vanne
96 vers un dissipateur 108 pendant des operations de vida-
ge d'urgence Les dissipateurs 104 et 108 ont pour role
de produire une pression d'entree importante et une reduc-
tion du debit volumetrique de fluide lorsqu'ils sont acti-
ves.
Des donnees de commande sont transmises au pan-
neau de commande central par plusieurs dispositifs detec-
teurs Ainsi, le debit de boue dans le debitmetre 78 est
envoye par un transmetteur de debit (FT) 80, et une infor-
mation de densite est envoyee a partir d'un transmetteur de densite
(DT) 66 Des transmetteurs de pression (PT) 112, 114 et 116 fournissent
les donnees necessaires pour chaque
entree de pompe, la sortie de la premiere pompe a entraine-
ment a vitesse variable 82, et la sortie de la pompe finale, et les
transmetteurs de vitesse (ST) 118 et 120 fournissent
une indication de commande centrale sur les premiere et se-
conde pompes respectives a vitesse variable 82 et 84 Les sorties de
donnees de commande au niveau du panneau de commande central
communiquent egalement avec un dispositif de commande logique central,
par exemple un dispositif de
commande logique programmable modele ST 1 de Texas Instru-
ments, qui assure la realisation de differentes activations
automatiques.
L'alimentation en water primaire arrive, par l'in-
termediaire d'une conduite en surface 62, a un poste de
transfert 122 et, sous la commande d'une vanne 124 comman-
dee par un moteur, descend dans le sondage 32 vers le ni-
veau inferieur Un reservoir d'water primaire 126 de dimen-
sions tres importantes est egalement situe au voisinage du
poste de transfert 122 pour recevoir de l'water sous la com-
mande d'un obturateur 127 Au second niveau ou niveau infe-
rieur, l'water penetre, par l'intermediaire d'une vanne 128 commandee
manuellement, dans la conduite 48 qui se raccorde
a une conduite 38 pour la distribution au systeme d'inter-
connexion Une vanne 130 commandee manuellement fournit une sortie pour
des utilisations auxiliaires de l'water, et une
vanne 132 commandee manuellement fournit, par l'interme-
diaire de la vanne pneumatique 134, l'water d'appoint dans
le bac 46 du bassin 24.
Le poste en surface 30 assure le traitement de la boue et le pompage
pour le systeme de transport par voie de terre Ainsi, la boue
remontant du sondage 28 est envoyee dans une conduite de boue 136 et
deversee dans le
reservoir tampon 138 qui est constamment agite par un me-
langeur 140 entraine par un moteur Une alimentation en water
equilibree est egalement ajoutee de facon reglable au reservoir tampon
138 etant donne que de la boue peut etre
soutiree, par l'intermediaire de la conduite 1-42, en pas-
sant par un debitmetre 144 pour penetrer dans le systeme de pompage en
surface qui comprend des pompes montees en serie, c'est-a-dire des
pompes a vitesse variable 146 et 148, et des pompes a vitesse
constante 150, 152, 154 et 156 Le debit de sortie selectionne des
pompes est envoye
dans la conduite de boue 158, traverse le poste de trans-
fert 122 pour arriver a la conduite de boue en surface 60.
Une vanne 160 commandee par un moteur assure une decompres-
1.5 sion de la boue, par derivation au demarrage par l'interme-
diaire d'un dissipateur 162 qui renvoie l'ecoulement de boue reduit
dans le reservoir tampon 138 Un transmetteur de niveau 164,
communiquant avec le reservoir tampon 138,
controle continuellement le niveau de boue et envoie l'in-
formation de niveau au panneau de commande central, comme
decrit ci-apres.
La figure 3 represente le systeme de conduite de processus utilise
suivant l'invention pour commander le pompage de la boue a partir du
systeme de pompage vertical 26, en remontant dans le sondage 28 Les
pompes et les transmetteurs de parametres representes sur la figure 2
portent les memes references sur la figure 3 On remarque-
ra aussi que tous les elements constitutifs du schema de blocs de la
figure 3 sont d'un type disponible dans le
commerce qui sera indique-ci-apres Les elements constitu-
tifs de la partie 166 sont situes au niveau du panneau de commande
central, tandis que les elements constitutifs de
la partie 168 sont situes au niveau des postes d'equipe-
mtnt sur place.
Ainsi, la pompe 82 a vitesse variable est entrai-
nee par un moteur electrique 170, moteur electrique d'envi-
ron 515 k W ( 700 CV) disponible dans le commerce, de type bien connu
dans l'industrie et dont la sortie est couplee a un entrainement a
vitesse variable 172 L'entrainement a vitesse variable 172 est vendu
dans le commerce par
American Standard Manufacturing Co et comporte une trin-
glerie externe de commande de vitesse 174 L'entrainement a vitesse
variable est un type de base de convertisseur de couple dont la
vitesse est commandee en fonction d'un remplissage de fluide
hydraulique qui est regule par un -tube d'admission de fluide en
liaison avec la tringlerie 174 La sortie de l'entrainement a vitesse
variable 172 est alors transmise par l'intermediaire d'un engrenage
reducteur 176, un type, bien connu et disponible dans le 1 S commerce,
d'engrenage reducteur Falk de dimensions et de
rapport de demultiplication appropries La sortie de l'en-
grenage reducteur 176 entraine alors la pompe 82, une pompe a boue
Warman comme decrit ci-dessus La vitesse de rotation de la pompe est
detectee par un transmetteur de vitesse 120, un electro-tachymetre
utilisant une sonde n O 3030 AN, et l'information de vitesse est
transmise, par l'intermediaire du conducteur 178, au panneau de
commande central, pour etre appliquee a un convertisseur de courant et
a un indicateur de vitesse 182 Le convertisseur de courant 180 est un
convertisseur courant- courant Moore de type SCT dont la sortie est
appliquee a l'indicateur de vitesse, qui est un indicateur Fisher de
type TL-131, qui
affiche la rotation de la pompe de O a 700 tours/minute.
La boue qui sort de la pompe 82 est entrainee,
par la conduite d'entree 184, a la pompe a vitesse varia-
ble suivante 84 La pompe 84 est entrainee de la meme ma-
niere que la pompe 82, un moteur electrique 186 etant cou-
ple a l'entree d'un entrainement a vitesse variable 188 commande par
une tringlerie externe 190 ' La sortie de l'entrainement a vitesse
variable 188 est alors couplee
&#x003E; 2077
par l'intermediaire d'un engrenage 190 pour entrainer la pompe 84 La
pompe 84 envoie la boue, par la conduite de boue 192, a l'etage de
pompage suivant Un transmetteur de vitesse 118 detecte la rotation et
envoie les donnees, par l'intermediaire du conducteur 194, au panneau
de com- mande pour les appliquer au convertisseur de courant 196
et a l'indicateur 198.
Chacun des entrainements a vitesse variable 188 et 172 est commande
par un servomecanisme qui repond a une
sortie selectionnee en provenance du transmetteur de ni-
veau 164, du transmetteur de pression 116 ou du transmet-
teur de debit 80, comme cela sera decrit (voir egalement figure 2)
Ainsi, un signal produit par un auto-selecteur, auto-selecteur Fisher
de type TL-174, est applique a
1 S l'entree de chaque servo-amplificateur 202 et 204, ampli-
ficateurs de servocommande Moog de type 121-103, qui sont destines a
commander la position des tiges de commande 174 et 190 ' qui, a leur
tour, reglent la vitesse des pompes respectives 82 et 84 dans l'etat
d'equilibre Ainsi, la sortie initiale de l'auto-selecteur 200 sur le
conducteur 206 est appliquee a un poste automatique/manuel 208,
Fischer de type TL-123, qui permet un acces pour la com-
mande manuelle si on le desire Le signal de sortie du
poste automatique/manuel 208 est a-lors applique en paral-
lele aux convertisseurs de courant 210 et 212, Moore de type SCT, dans
le but de maintenir une isolation de courant
comme entre les deux systemes de servocommande de la vites-
se des pompes Les sorties des convertisseurs de courant
210 et 212 sont appliquees, par l'intermediaire de conduc-
teurs respectifs 214 et 216 qui descendent dans la mine, aux
servoamplificateurs respectifs 202 et 204, en tant
que signaux d'entree de valeur de consigne.
Le signal de valeur de consigne sur le conduc-
teur 214 est amplifie et corrige dans le servo-amplifica-
teur 202 dont la sortie est appliquee a une soupape con-
vertisseuse 218, Moog de type 62-102, qui convertit une indication de
courant en un debit d'huile hydraulique qui est applique au
servomecanisme d'actionnement hydraulique
222 Le mecanisme d'actionnement 222 est un mecanisme d'ac-
tionnement -lineaire a cylindre, Moog de type A 085, qui est couple de
maniere a commander la position de la tringlerie 174 agissant sur
l'entrainement a vitesse variable 172 Un
detecteur de position 224, detecteur a reaction de posi-
tion Moog, suit la position du mecanisme d'actionnement 1 Q 222 et
renvoie un signal d'erreur, par l'intermediaire du conducteur 226, -a
l'entree du servo-amplificateur 202 Le couple de la pompe 84 est
commande de la meme maniere grace
au fait que le convertisseur 212 fournit un signal de va-
leur de consigne, sur le conducteur 216, au servo-amplifi-
1 S cateur 204 Le signal de sortie du servo-amplificateur est alors
applique a une soupape convertisseuse 228 et une
commande fluidique hydraulique commande, par l'intermediai-
re du conducteur 230, la position du servomecanisme d'ac-
tionnement hydraulique 232 et de la tringlerie 190 ' qui agit sur
l'entrainement a vitesse variable 188 L'erreur de position du
servomecanisme d'actionnement hydraulique est detectee par un
detecteur de position 234 pour etre renvoyee, par l'intermediaire du
conducteur 236, a l'entree
du servo-amplificateur 204.
2 S L'auto-selecteur 200 est regle pour selectionner un signal faible
pour faire apparaitre sur le conducteur de sortie 206 le plus critique
des signaux de pression ou d'ecoulement Ainsi, le transmetteur de
pression 116 (voir figure 2), au niveau de la sortie de la
canalisation du systeme de pompage vertical, fournit une indication
sur le conducteur 238 qui arrive a un dispositif de commande et
d'indication de pression 240 qui applique un signal d'en-
tree a l'auto-selecteur 200 La contre-reaction provenant de la sortie
de l'auto-selecteur 200 est appliquee, par
un conducteur 242, au dispositif de commande et d'indica-
tion de pression 240 Le transmetteur de pression 116 est vendu dans le
commerce par Bourns Corporation et permet de transmettre une
indication de 4 m A pour O Pa jusqu'a 20 m A
pour 6,895 106 Pa Le dispositif de commande et d'indica-
tion de pression 240 est un dispositif de commande et d'in- dication
Fischer de type TL-106 qui fournit la sortie de
courant necessaire a l'auto-selecteur 200.
Le transmetteur de niveau 164 est situe dans le poste en surface, sur
le reservoir tampon (voir figure 2), et peut etre par exemple un
detecteur de niveau Drexelbrook de type C-508-29-1 qui indique un
remplissage de O a 100 %
sur une gamme de 4 a 20 m A Le signal de sortie du trans-
metteur de niveau 164 est alors applique, par le conducteur
244, au panneau de commande et a un convertisseur de cou-
rant 246, Moore de type SCT, qui applique un signal d'en-
tree a un dispositif de commande et d'indication de niveau 248, Fisher
de type TL-106 Le signal de sortie de commande du dispositif de
commande et d'indication de niveau 248 est alors regle pour etre
limite et l'indication de sortie
est appliquee, par le conducteur 250, au dispositif de com-
mande et d'indication de debit 252, en tant que signal de valeur de
consigne Une telle limitation represente des signaux de valeur de
consigne permis compris typiquement
entre 5100 et 6500 GPI Le dispositif de commande et d'in-
dication de debit 252, Fisher de type TL-131, possede une gamme allant
de O a 22,5 m 3 ( O A 6000 gallons) par minute, et recoit egalement un
signal d'entree, par le conducteur
254, en provenance du transmetteur de debit 80 (voir ega-
lement figure 2) detectant des donnees a l'entree du syste-
me de pompage vertical Le conducteur de commande 254 est relie a
l'indicateur de debit 256 pour fournir un affichage,
ainsi qu'a un dispositif de commande de densite selection-
nee 258 et a des relais d'alarme 260 pour le debit Le si-
gnal de sortie du transmetteur de niveau 164 est egalement
* applique pour actionner les relais d'alarme 262 et un dis-
Z 2077
positif de commande et d'indication de niveau 264 qui four-
nit un signal de sortie de commande a un systeme de vannes
pneumatiques commandant le niveau minimum du reservoir tam-
pon. Le dispositif de commande et d'indication de debit 252 recoit le
signal de sortie du transmetteur de debit 80, sous la forme d'un
signal dans la gamme de 4-20 m A sur le conducteur 254 Le signal de
sortie du dispositif
de commande de niveau, sur le conducteur 250, lui est ega-
lement applique en meme temps qu'une contre-reaction prove-
nant de l'auto-selecteur, sur le conducteur 266 Le dispo-
sitif de commande 252 fonctionne alors pour selectionner un signal de
sortie applique a l'auto-selecteur 200 qui
recoit egalement un signal de pression provenant du dispo-
sitif de commande 240 L'auto-selecteur 200, un dispositif de selection
de signal faible, delivre un signal de valeur
de consigne sur le conducteur 206 pour la commande ulte-
rieure des pompes 82 et 84.
En fonctionnement, le systeme de conduite de
processus de la figure 3 fonctionne pour maintenir l'ecou- lement de
boue qui remonte dans le sondage 28 a une pres-
sion et un debit qui suit compatibles avec le circuit d'e-
coulement Ainsi, le niveau du reservoir tampon 138 est controle en
surface, la pression est controlee en un point de la canalisation
souterraine situe avant l'entree dans le sondage, et le debit est
controle dans la canalisation
souterraine en un point situe avant l'entree dans le sys-
teme de pompage vertical Les indications de niveau, de
pression et de debit sont ensuite appliquees par l'inter-
mediaire de l'auto-selecteur 200, pour fournir un signal de valeur de
consigne qui convient pour le plus critique des signaux du processus,
et un tel signal de valeur de consigne assure la commande du systeme
Si un autre des signaux controles devient plus critique, le transfert
a
la commande en reponse a ce parametre se fait automatique-
252-2077
ment par l'intermediaire de l'auto-selecteur 200 alimente par le
dispositif de commande et d'indication de pressiqn 240 et le
dispositif de commande et d'indication de debit 252. Le signal de
sortie de l'autoselecteur 200, le
signal de conduite de processus critique, est alors appli-
que, par l'intermediaire du poste automatique/manuel 208 et des
convertisseurs de courant en parallele 210 et 212, pour fournir des
signaux de valeur de consigne egaux et
isoles, sur les conducteurs 214 et 216, aux servo-amplifi-
cateurs respectifs 202 et 204 Chacun-des servo-amplifica-
teurs 202 et 204 fournit alors un signal de sortie corrige
a sa soupape convertisseuse respective 218, 228 pour com-
mander les servomecanismes d'actionnement hydrauliques 222 et 232 de
maniere que les entrainements 172 et 188 a
vitesse variable soient maintenus a des vitesses sensible-
ment identiques Ainsi, les pompes restantes 86-94 (figure
2) peuvent fonctionner avec une capacite de vitesse cons-
tante, et la variation correspondant a la charge et aux
pressions des conduites de boue est maintenue par une va-
riation en tandem des pompes a vitesse variable 82 et 84.
On vient de decrire un nouveau systeme de condui-
te de processus pour maintenir une pression et un debit corrects dans
une conduite de boue verticale de longueur
considerable Un tel transport par sondage peut etre main-
tenu sur des hauteurs tres importantes, par exemple plus
de 250 m, du niveau de travail vers la surface, et le sys-
teme de commande de la presente invention permet de faire varier la
pression de sortie de l'ensemble du systeme de pompage suivant les
exigences de l'operation particuliere
realisee dans la mine.
Comme il va de soi, et comme il resulte de ce qui precede, l'invention
ne se limite nullement a ceux de ses modes de realisation et
d'application plus particulierement
envisages; elle en embrasse au contraire toutes les variantes.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Dispositif pour deplacer une substance fluide verticalement par un
trajet d'ecoulement defini s'etendant d'un premier niveau jusqu'a un
second niveau, caracterise en ce qu'il comporte des moyens de pompage
situes audit
premier niveau, qui recoivent le fluide d'entree et diri-
gent l'ecoulement de fluide de sortie vers le trajet d'e-
coulement; une machine motrice fournissant un mouvement
de rotation de sortie; des moyens d'entrainement a vites-
se variable transmettant ledit mouvement de rotation pour
entrainer lesdits moyens de pompage et comportant une en-
tree de reglage de vitesse; des moyens d'actionnement hydrauliques
relies a ladite entree de reglage de vitesse des moyens pour detecter
des parametres selectionnes du fluide pour ledit ecoulement et pour
fournir au moins un signal de sortie; et un servomecanisme repondant
audit signal de sortie pour commander le positionnement des
moyens d'actionnement hydrauliques.
2 Dispositif suivant la revendication 1, carac-
te,rise en ce que les moyens de detection comportent des
moyens pour detecter le debit de fluide au niveau de l'en-
tree de fluide des moyens de pompage.
3 Dispositif suivant la revendication 1, carac-
terise en ce que les moyens de detection comportent des moyens pour
detecter la pression de fluide au niveau de la
sortie de fluide des moyens de pompage.
4 Dispositif suivant la revendication 1, carac-
terise en ce que les moyens de detection comportent des moyens pour
detecter le volume instantane de fluide au
second niveau.
Dispositif suivant la revendication 1, carac-
terise en ce qu'il comporte en outre des moyens auto-se-
lecteurs recevant au moins un signal de sortie et fournis-
sant un signal de valeur de consigne destine a etre appli-
que aux moyens de servo-commande.
6 Dispositif suivant la revendication 1, carac-
terise en ce qu'il comporte en outre des moyens detecteurs de position
qui detectent la position instantanee desdits moyens d'actionnement
hydrauliques et qui fournissent un signal d'erreur servant d'entree de
contre-reaction pour
les moyens de servo-commande.
7 Dispositif suivant la revendication 5, carac-
terise en ce qu'il comporte en outre des moyens detecteurs de position
qui detectent la position instantanee des moyens d'actionnement
hydrauliques et qui fournissent un
signal d'erreur destine a etre renvoye aux moyens de servo-
commande.
8 Dispositif suivant la revendication 5, carac-
terise en ce que les moyens de detection comportent des
m Avyens pour detecter le debit de fluide au niveau de l'en-
tree de fluide des moyens de pompage et fournir un premier signal de
sortie; des moyens pour detecter la pression de
fluide au niveau de la sortie de fluide des moyens de pom-
page et fournir un second signal de sortie; et des moyens
pour detecter le volume instantane de fluide au second ni-
veau et fournir un troisieme signal de sortie.
9 Dispositif suivant la revendication 1, carac-
terise en outre en ce que le trajet d'ecoulement est un
sondage dans le sol, et en ce que le second niveau compor-
te un reservoir tampon pour recevoir temporairement le
fluide deplace a partir du sondage.
? ?
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