NL8005422A

NL8005422A - GAS TRANSFER.

Info

Publication number: NL8005422A
Application number: NL8005422A
Authority: NL
Original assignee: Richard Eugene Speece
Priority date: 1980-09-30
Filing date: 1980-09-30
Publication date: 1982-04-16
Also published as: FR2493175A1; FR2493175B1

Description

£.· i ! -1- 70 1027£. · I! -1- 70 1027

Gasoverdracht inricht ing.Gas transfer device.

De uitvinding heeft betrekking op de overdracht van een samendrukbaar fluïdum of gas, zoals zuurstof of waterstof, naar een verhoudingsgewijs onsamendrukbaar vloeiend materiaal of vloeistof, zoals water of een kolenslurry, en vormt een verbetering van de gas- 5.’ overdracht systemen, geopenbaard in de Amerikaanse octrooischriften 3,926.588 en U.087.262 ten name van aanvrager.The invention relates to the transfer of a compressible fluid or gas, such as oxygen or hydrogen, to a relatively incompressible fluid material or liquid, such as water or a coal slurry, and is an improvement of the gas transfer systems disclosed in United States Patents 3,926,588 and U,087,262 in the name of applicant.

Volgens het Amerikaanse octrooischrift 3.926.588 wordt gas in een vloeistof geïnjecteerd in een gasoverdrachtinrichting en de begaste vloeistof wordt verzameld in een afzonderlijke propstroom-10' kamer door recirculatie tussen de kamer en de gasoverdrachtinrichting totdat de vloeistof verzadigd is. De recirculatie geschiedt onder relatief hoge druk gedurende een beperkte tijdsduur in een gesloten lus. De in de propstroomkamer verzamelde verzadigde vloeistof wordt vervolgens daaruit verwijderd door het binnenstromen van de vloeistof 15 onder lage druk. Er worden twee kamers gebruikt, zodat de hoge cir-culatiedruk continu gehandhaafd kan worden, zelfs wanneer zij slechts met tussenpozen aan elke afzonderlijke kamer wordt toegevoerd. Teneinde bruisen te voorkomen, wordt in elke kamer verdunningsmiddel toegevoerd bij het aflaten van druk, volgens het Amerikaanse octrooi-20 schrift 4.087.262.According to U.S. Pat. No. 3,926,588, gas in a liquid is injected into a gas transfer device and the fumigated liquid is collected in a separate plug flow 10 'chamber by recirculation between the chamber and the gas transfer device until the liquid is saturated. The recirculation takes place under relatively high pressure in a closed loop for a limited period of time. The saturated liquid collected in the plug flow chamber is then removed therefrom by inflowing the liquid under low pressure. Two chambers are used, so that the high circulation pressure can be maintained continuously, even if it is supplied to each individual chamber only at intervals. In order to avoid effervescence, diluent is added to each chamber upon release of pressure, according to U.S. Patent No. 4,087,262.

Tengevolge van het gebruik van een aparte gasoverdrachtinrichting in samenhang met de propstroomkamers, zoals geopenbaard in de genoemde Amerikaanse octrooischriften, treedt stromingsverlies op tengevolge van de noodzakelijke verbindingsleidingen. Ook is er 25 sprake van aanzienlijke apparatuurkosten. Het is bijgevolg een belangrijke doelstelling van de onderhavige uitvinding een verbeterd gasoverdracht systeem te verschaffen, dat de apparatuurkosten vermindert alsmede de stromingsverliezen, die inherent zijn aan de systemen volgens de eerder genoemde Amerikaanse octrooischriften.Due to the use of a separate gas transfer device in conjunction with the plug flow chambers, as disclosed in the aforementioned U.S. patents, flow loss occurs due to the necessary connecting lines. There are also significant equipment costs. Accordingly, it is an important object of the present invention to provide an improved gas transfer system that reduces equipment costs as well as the flow losses inherent in the systems of the aforementioned U.S. patents.

30 Overeenkomstig de onderhavige uitvinding wordt dezelfde drukkamer gebruikt voor het injecteren van het gas, het begassen van de vloeistof tot verzadiging, en, zonodig, het verdunnen van de begaste vloeistof om truisen te vermijden. Een afzonderlijke en dure begasser wordt daardoor vermeden en de energiebehoefte wordt verminderd. Er 35 komt ook een meer efficient systeem tot stand, vanwege de vermindering 8005422 -2- van de totale buislengte en de bijbehorende fluïdumverliezen.In accordance with the present invention, the same pressure chamber is used for injecting the gas, fumigating the liquid to saturation, and diluting the fumigated liquid, if necessary, to avoid sweating. A separate and expensive gasifier is thereby avoided and the energy requirement is reduced. A more efficient system is also being created, due to the reduction of the overall tube length 8005422 -2- and the associated fluid losses.

Evenals bij de systemen volgens de genoemde .Amerikaanse oct'rooischriften kan de onderhavige uitvinding worden uit gevoerd door twee drukkamers te gebruiken, die zijn verbonden met een leiding, waar-5 door een vloeistof onder verhoudingsgewijs lage druk stroomt, waarbij een voorafbëpaalde hoeveelheid vloeistof in elke kamer kan worden verzameld en afwisselend van de ene kamer naar de andere worden verplaatst onder de lage druk. Het met gas verzadigen van de vloeistof wordt in elke kamer bewerkstelligd door het gas gedurende een beperkte tijdsduur 10 onder hoge druk te recirculeren. Daar de gasoverdracht volgens de onderhavige uitvinding in dezelfde kamer plaatsvindt, kan een afzonderlijke begasser achterwege blijven. Verdunning van de verzadigde vloeistof om bruisen te voorkomen, vindt eveneens plaats in dezelfde kamer. Daartoe wordt van elke drukkamer de druk afgelaten door een 15 selectief bestuurde uitlaatklep te openen ter verplaatsing van vloeistof uit de kamer onder invloed van het binnenstromen van lage druk vloeistof. Ha het sluiten van de uitlaatklep wordt de kamer onder druk gebracht en dan door andere klepmiddelen verbonden met een gesloten vloeistofcircuit voor recirculatie onder hoge druk.As with the systems of the aforementioned U.S. patents, the present invention can be practiced by using two pressure chambers connected to a conduit through which a liquid flows at relatively low pressure, with a predetermined amount of liquid flowing into it. each chamber can be collected and moved alternately from one chamber to another under low pressure. Gas saturation of the liquid is accomplished in each chamber by recirculating the gas under high pressure for a limited period of time. Since the gas transfer according to the present invention takes place in the same chamber, a separate gasifier can be omitted. Dilution of the saturated liquid to prevent effervescence also takes place in the same chamber. To this end, the pressure of each pressure chamber is released by opening a selectively controlled outlet valve for displacing liquid from the chamber under the influence of the inflow of low pressure liquid. After closing the outlet valve, the chamber is pressurized and then connected by other valve means to a closed liquid circuit for high pressure recirculation.

20 Teneinde het gas effectief in de vloeistof te injecteren, is in het gesloten vloei stof circuit een stuwtank opgenomen tussen de hoge druk circulatiepomp en de kamer. Tijdens de recirculatiefase van elke cyclus wordt door het gas onder druk enige vloeistof in de stuwtank gebracht. De stuwtank laat afscheiding van vrij gas uit de vloei-25 stof toe ter recirculatie met aanvullend gas uit een bron voor aanvulling van het door de vloeistof in de kamer geabsorbeerde gas. De recirculatiefase van de cyclus wordt besloten voordat van de kamer de druk wordt afgelaten, teneinde ongedwongen fluïdumuitwisseling tussen de stuwtank en de kamer toe te laten, waarbij in de stuwtank 30 aanwezige vloeistof terugstroomt in de kamer. Zodra al het overtollige gas in de kamer is verwijderd en door uitwisseling is vervangen door vloeistof, wordt deze toestand gedetecteerd door een voeler en wordt de druk van de kamer afgelaten door de uitlaatklep te openen, hetgeen verplaatsing van de begaste vloeistof onder de lage vloeistofdruk tot 35 gevolg heeft. Tegelijkertijd wordt het gesloten recirculatiecircuit van de niet meer onder druk staande kamer af geschakeld en verbonden met de andere kamer van het systeem, welke gelijktijdig een begassingsfase 8005422 i * -3- ondergaat onder de hoge recirculatiedruk. In reaktie op het aflaten van de druk van een kamer om een verkfase aan te vangen, waarbij onder lage druk fluïdum wordt verplaatst, wordt een verdunningsmiddel in de kamer gebracht, teneinde bruisen te voorkomen.In order to effectively inject the gas into the liquid, a closed tank is included in the closed liquid circuit between the high pressure circulation pump and the chamber. During the recirculation phase of each cycle, some liquid is introduced into the propellant tank by the gas under pressure. The propellant tank allows separation of free gas from the liquid for recirculation with additional gas from a source to replenish the gas absorbed by the liquid in the chamber. The recirculation phase of the cycle is concluded before the pressure is released from the chamber, to allow unrestricted fluid exchange between the propellant tank and the chamber, with fluid contained in the propellant tank flowing back into the chamber. Once all the excess gas in the chamber has been removed and replaced with liquid by exchange, this condition is detected by a sensor and the pressure of the chamber is released by opening the outlet valve, causing displacement of the fumigated liquid under the low liquid pressure to 35 has. At the same time, the closed recirculation circuit of the unpressurized chamber is switched off and connected to the other chamber of the system, which simultaneously undergoes a fumigation phase 8005422 i * -3- under the high recirculation pressure. In response to releasing the pressure of a chamber to initiate a cross-phase in which fluid is displaced under low pressure, a diluent is introduced into the chamber to prevent effervescence.

5- Figuur 1 geeft schematisch een vloeistofstromingsschema weer, ' dat het systeem volgens de onderhavige uitvinding voorstelt.Figure 1 schematically depicts a liquid flow chart representing the system of the present invention.

Figuur 2 is een vereenvoudigd elektrisch schema, dat de met het in figuur 1 aangeduide systeem samenhangende regelorganen verduidelijkt .Figure 2 is a simplified electrical diagram illustrating the control means associated with the system indicated in Figure 1.

10 Figuur 3 illustreert in een grafiek de werkingskarakteris- tieken van klep en pomp-van het systeem.Figure 3 graphically illustrates the valve and pump operating characteristics of the system.

Thans wordt de uitvinding meer in detail beschreven aan de hand van de figuren. Figuur T geeft een gas over dracht s systeem weer, in het algemeen aangeduid met het verwijzingscijfer 10, gebaseerd 15 op de toepassing van twee langwerpige vertikaal opgestelde drukbe- stendige kamers 12 en 14, waarbinnen alle bewerkinsfasen van het systeem plaatsvinden, omvattende de injectie van gas uit een bron 16 in de verzamelde vloeistofmassa 18, begassing van de vloeistof en verdunning van de begaste vloeistof uit een verdunningsmi ddelbron 20.The invention will now be described in more detail with reference to the figures. Figure T shows a gas transfer system, generally indicated by reference numeral 10, based on the use of two elongated vertically disposed pressure resistant chambers 12 and 14, within which all processing stages of the system take place, including the injection of gas from a source 16 in the collected liquid mass 18, gassing of the liquid and dilution of the fumigated liquid from a diluent source 20.

20 Vloeistof, zoals water kan bijv. uit de bron 16 met zuurstof worden begast. De vloeistof wordt aan het systeem volgens de uitvinding toegevoerd door een inlaatbuisstuk 22 onder betrekkelijk lage druk. De begaste vloeistof wordt door het systeem afgeleverd aan een uitlaat-buisstuk 2b.Liquid, such as water, can for instance be gassed with oxygen from the source 16. The liquid is supplied to the system according to the invention through an inlet pipe piece 22 under relatively low pressure. The fumigated liquid is delivered by the system to an exhaust pipe section 2b.

25 Haar elk van de drukkamers 12 en 1¾ wordt vloeistof geleld en daarvandaan weer weggeleid door middel van een stromingsregelsys-teem, dat een tweetal in een richting werkzame terugslagkleppen 26 en 28 omvat, die resp. het inlaatbuisstuk 22 in verbinding stellen met de ondereinden van elk der beide kamers 12 en 14. De boveneinden van 30 de kamers zijn resp. via de leidingen 30 en 32 met het uitlaatbuisstuk 2b verbonden door middel van een selectief bediende uitlaatklep 3^·.Each of the pressure chambers 12 and 11 is liquid-charged and diverted therefrom by a flow control system comprising two one-way check valves 26 and 28, respectively. connecting the inlet pipe piece 22 to the lower ends of each of the two chambers 12 and 14. The upper ends of the chambers are resp. connected to the exhaust pipe section 2b via the pipes 30 and 32 by means of a selectively operated exhaust valve 3.

In de in figuur 1 getoonde stand van de uitlaatklep 3^· is de kamer 1^ verbonden met het uitlaatbuisstuk 2b en bijgevolg is de druk ervan afgelaten, zodat de erin aanwezige vloeistof 18 kan worden weggevoerd 35 door instroming van vloeistof door de terugslagklep 28. Daar het uitstromen van vloeistof uit kamer 12 dan wordt verhinderd door de uitlaatklep 3^, zal kamer 12 onder druk staan en het binnenstromen van vloei- 8005422 -fc- stof door de terugslagklep 26 zal niet mogelijk zijn.In the position of the outlet valve 31 in the position shown in Figure 1, the chamber 11 is connected to the outlet tube piece 2b and consequently its pressure is released, so that the liquid 18 contained therein can be discharged by inflow of liquid through the check valve 28. Since the outflow of liquid from chamber 12 is then prevented by the outlet valve 31, chamber 12 will be pressurized and the flow of liquid through the check valve 26 will not be possible.

De drukgasbron 16 is met het systeem verbonden door een gesloten vloeistofcircuit, in het algemeen aangeduid met het verwij-zings cijfer 36, dat een stuwt ank 38 omvat alsmede een hoge drukrecir-5 culatiepomp ko. Met het' gesloten circuit 36 hangt ook een stromings-omschakelklep b2 samen, welke de stuwt ank 28 verbindt met de drukkamers 12 en 1U, alsmede een gasinjectieklep UU, welke de opbrengstzij de van de pomp UO verbindt met de ondereinden van de kamers 12 en 1^. Ver-dunningsmiddel uit de bron 20 wordt naar elk van de kamers 12 en 1¾ 10 geleid door slechts in een richting doorstroming toelatende terugslagkleppen b6 en b8 en wordt in de kamers geïnjecteerd door over de omtrek verdeelde openingen 50, zoals geopenbaard in het Amerikaanse octrooischrift ^.087.262 van aanvrager.The pressurized gas source 16 is connected to the system by a closed liquid circuit, generally indicated by the reference numeral 36, which includes a thrust anchor 38 and a high pressure recirculation pump. Also associated with the closed circuit 36 is a flow changeover valve b2, which connects the propelling ank 28 to the pressure chambers 12 and 1U, as well as a gas injection valve UU, which connects the flow side of the pump UO to the lower ends of the chambers 12 and 1 ^. Diluent from the source 20 is directed to each of chambers 12 and 10 through one-way flow permitting check valves b6 and b8 and injected into the chambers through circumferentially spaced openings 50 as disclosed in U.S. Pat. .087.262 of applicant.

In de in'figuur 1 getoonde stand van de gasinjectieklep 15 Wl· wordt door de pomp U0 gas onder druk geleid van de stuwtank 38 naar de kamer 12 door de pomppersleiding 52, teneinde de vloeistof in de kamer 12 te begassen. De andere uitlaatleiding 5^ van de gasin-jectieklep bb naar kamer 1^ is afgesloten, zodat de recirculatiestroom beperkt wordt tot kamer 12, welke dan onder druk wordt gebracht door 20 afsluiting van de uitlaatleiding 30 door de uitlaatklep 3^. Uitwisseling van fluïdum tussen de kamers 12 of 1^ en de stuwtank 38 wordt geregeld door de klep b2,Xn de in figuur 1 getoonde stand van de klep b2 treedt uitwisseling van vloeistof op tussen de kamer 12 en de stuwtank, terwijl fluldumuitwisseling tussen de kamer lh en de stuwtank 25 is geblokkeerd. Bijgevolg kan uit de kamer 12 door de druk van het geïnjecteerde gas verdreven vloeistof binnentreden in de stuwtank, waarin vrij gas zich afscheidt van de vloeistof en in de gasruimte 56 terecht komt.Hieruit wordt gas verwijderd door de pomp kO via leiding 58» terwijl gas om het door de vloeistof geabsorbeerde gas aan 30 te vullen, wordt aangevoerd uit de bron 16 via leiding 60. Gedurende de begassingsfase zullen zich in kamer 12 gasbellen verzamelen. Dit gasoverschot wordt aan het einde van de begassingsfase uitgewisseld met de in de stuwtank opgeslagen vloeistof. De beëindiging van de begassingscyclus wordt dan ook gedetecteerd door gasvoelers 6b of 66 35 verbonden met de boveneinden van de kamers 12 en 1^. De voelers kunnen op deze wijze de werking van het systeem regelen, teneinde de gewenste graad van begassing of verzadiging te verkrijgen.In the position of the gas injection valve 15 W11 shown in Figure 1, the pressurized pump U0 supplies gas under pressure from the propellant tank 38 to the chamber 12 through the pump press line 52, in order to gas the liquid in the chamber 12. The other outlet line 5 ^ from the gas injection valve bb to chamber 11 is closed, so that the recirculation flow is limited to chamber 12, which is then pressurized by closing the outlet line 30 through the outlet valve 3 ^. Fluid exchange between the chambers 12 or 11 and the propellant tank 38 is controlled by the valve b2, Xn the position of the valve b2 shown in Figure 1, an exchange of fluid occurs between the chamber 12 and the propellant tank, while fluid exchange between the chamber 1h and the propulsion tank 25 is blocked. Consequently, liquid expelled from the chamber 12 by the pressure of the injected gas can enter the propellant tank, into which free gas separates from the liquid and enters the gas space 56. From this gas is removed by the pump kO via line 58 »while gas to replenish the gas absorbed by the liquid, it is supplied from source 16 via line 60. During the gassing phase, gas bubbles will collect in chamber 12. This gas surplus is exchanged with the liquid stored in the propellant tank at the end of the gassing phase. The termination of the fumigation cycle is therefore detected by gas sensors 6b or 66 connected to the upper ends of the chambers 12 and 11. The sensors can in this way control the operation of the system in order to obtain the desired degree of fumigation or saturation.

8005422 -5-8005422 -5-

Bij wijze van voorbeeld is in figuur 2 een vereenvoudigde regelopstelling weergegeven met de voelers 6b en 66, welke werkt door gelijktijdig de kleppen 3^, b2 en UU in werking te stellen door middel van met solenoïden bekrachtigde klepbedieningsinrichtingen 68. De klep-5 -pen worden dienovereenkomstig in werking gesteld door het sluiten van de voelerschakelaar TO als de voeler 6b het einde van de begassings-fase in kamer 12 detecteert. Tegelijkertijd wordt de pomp Uo in werking gesteld door een tijdregelschakeling 72, welke de pompmotor Jh bekrachtigt. Door middel van de tijdregelschakeling k2 wordt de pomp Uo 10 in werking gesteld gedurende een beperkte tijdsduur, voldoende om verzadiging met gas te bewerkstelligen van de vloeistof aanwezig in de kamer, waarmee de pomp door middel van klep 1+h is verbonden. De werking van de paap wordt beëindigd door de pompmotor Tb af te schakelen voor het einde van de begassingsfase, teneinde via klep h2 geduren-15 de korte tijd ongedwongen vloeistofuitwisseling tussen de stuwt ank en de kamer mogelijk te maken. Gedurende dit korte tijdsinterval loopt vloeistof uit de stuwtank terug in de kamer ter verdringing en vervanging van het gasoverschot.By way of example, Figure 2 shows a simplified control arrangement with sensors 6b and 66, which operates by simultaneously actuating valves 3, b2 and UU by solenoid actuated valve actuators 68. Valve 5 pin are actuated accordingly by closing the sensor switch TO when the sensor 6b detects the end of the fumigation phase in chamber 12. At the same time, the pump Uo is actuated by a time control circuit 72 which energizes the pump motor Jh. By means of the timer circuit k2, the pump Uo 10 is operated for a limited period of time, sufficient to effect saturation with gas of the liquid present in the chamber, to which the pump is connected by means of valve 1 + h. The operation of the pope is terminated by switching off the pump motor Tb before the end of the fumigation phase, in order to allow for a short time unforced liquid exchange between the propellant and the chamber via valve h2. During this short time interval, liquid from the propellant tank returns to the chamber to displace and replace the gas surplus.

Het verband tussen het werken van de pomp en het bedienen 20 van een klep‘is grafisch weergegeven in figuur 3, welke laat zien, dat 'de klepbedieningsinrichtingen 68 gedurende de helft van elke cyclus worden bekrachtigd, zoals weergegeven door curve 76. Zoals curve 78 in figuur 3 laat zien, wordt ook de pompmotor gedurende elke halve cyclus bekrachtigd. De pompmotor wordt evenwel gedurende minder dan 25 de duur van elke halve cyclus bekrachtigd, teneinde een kort uitwisse-lingsinterval 80 te verkrijgen, zoals weergegeven in figuur 3, gedurende hetwelk de ongedwongen vloeistofuitwisseling tussen de stuwtank en de aangesloten kamer optreedt. Elke halve cyclus wordt gestart door het gelijktijdig verschuiven van alle kleppen 3^» b2 en bh, teneinde 30 de verbindingen tussen de kamers 12 en 1k en de stuwtank 38 en de pomp i+0 om te schakelen.The relationship between operating the pump and operating a valve is shown graphically in Figure 3, which shows that the valve actuators 68 are energized during half of each cycle, as shown by curve 76. Such as curve 78. as shown in Figure 3, the pump motor is also energized during each half cycle. However, the pump motor is energized for less than the duration of each half cycle to obtain a short exchange interval 80, as shown in Figure 3, during which the unforced fluid exchange between the propellant tank and the connected chamber occurs. Each half cycle is started by shifting all valves 3, b2 and bh simultaneously to switch the connections between the chambers 12 and 1k and the propellant tank 38 and the pump i + 0.

De werking van het systeem samenvattend: in de in figuur 1 weergegeven stand van de kleppen wordt door de terugslagklep 28 vloeistof geleid, teneinde tevoren begaste vloeistof uit de kamer 1U via 35 klep 3^ weg te leiden naar de uitlaatleiding 2b. Gedurende deze wer-kingsfase wordt tegelijkertijd in kamer 12 vloeistof begast door het gas, dat van pomp U0 onder relatief hoge druk via leiding 52 wordt 8005422 -6- aangevoerd. Kamer 12 communiceert dan met de stuwt ank via klep 1+2, zodat een deel van de vloeistof door gasdruk naar de stuwtank zal worden gedrongen. Voor het einde van de halve cyclus, bepaald door de tijdschakelaar 72, wordt pomp 1*0 uit geschakeld, zodat in de stuwtank 5 38 aanwezige vloeistof kan terugstromen in kamer 12, terwijl een gasoverschot in kamer 12 kan opstijgen en door de in de stuwtank eventueel achtergebleven vloeistof heen kan borrelen. Zodra het gasoverschot uit de kamer 12 is verwijderd, wordt deze toestand door de voeler 6b gedetecteerd en wordt een nieuwe halve cyclus gestart. De 10 voeler 6b sluit aldus de voelerschakelaar 70, zoals bij wijze van voorbeeld is getoond in figuur 2, teneinde de klepbedieningsinrichtingen te bekrachtigen, waardoor de kleppen 31*» 1*2 en 1*1* gelijktijdig in hun andere werkstand worden geschoven. Van kamer 12 zal dan de druk worden afgelaten door deze via leiding 30 en klep 3l* te verbinden met het 15 uitlaatbuisstuk 2l*, met als gevolg verdringing van de begaste vloeistof uit die kamer door het instromen van vloeistof door de terugslagklep 26. Tegelijkertijd wordt pompmotor 7l* door het tijdschakelnet-werk 72 be-krachtigd, zodat pomp 1*0 opnieuw in werking wordt gesteld om een nieuwe begassingsfase aan te vangen, doch nu met betrekking tot 20 kamer 11*. In kamer 1U vindt het begassingsproces op overeenkomstige wijze plaats als hiervoor is beschreven met betrekking tot kamer 12. Zoals hiervoor toegelicht, wordt pomp 1*0 door het tijdschakelnetwerk 72 afgeschakeld om vloeistofuitwisseling tussen kamer 1k en stuwtank 38 toe te laten tot het einde van de halve cyclus door voeler 66 wordt 25 gedetecteerd. Voeler 66 zal dan de bekrachtiging van de klepbedienings-inrichtingen onderbreken door de voelerschakelaar 76 te openen, teneinde een nieuwe werkcyclus te starten door alle kleppen terug te stellen naar de in figuur 1 getoonde standen. De terugslagkleppen 1*6 en 1+8 reageren op het aflaten van druk in de bijbehorende kamers 12 en 30 11*, teneinde toestroming van verdunningsmiddel uit de bron 20 te bewerkstelligen, om, indien nodig, bruisen te voorkomen.To summarize the operation of the system: in the position of the valves shown in figure 1, liquid is passed through the non-return valve 28, in order to discharge previously fumigated liquid from the chamber 1U via valve 3 ^ to the outlet pipe 2b. During this operating phase, liquid is gassed simultaneously in chamber 12 by the gas supplied from pump U0 under relatively high pressure via line 52 8005422-6. Chamber 12 then communicates with the weir via valve 1 + 2, so that some of the liquid will be forced to the weir tank by gas pressure. Before the end of the half cycle, determined by timer 72, pump 1 * 0 is turned off, so that any liquid present in the propellant tank 38 can flow back into chamber 12, while a gas surplus can rise up in chamber 12 and through the liquid in the propellant tank. any remaining liquid may bubble up. Once the excess gas has been removed from the chamber 12, this state is detected by the sensor 6b and a new half cycle is started. The sensor 6b thus closes the sensor switch 70, as shown by way of example in Figure 2, to actuate the valve actuators, thereby sliding the valves 31 * 1 * 2 and 1 * 1 * simultaneously into their other operating position. The pressure will then be released from chamber 12 by connecting it via line 30 and valve 3l * to the outlet pipe piece 2l *, resulting in displacement of the fumigated liquid from that chamber by the inflow of liquid through the non-return valve 26. At the same time pump motor 7l * energized by the timer network 72, so that pump 1 * 0 is reactivated to start a new gassing phase, but now with respect to chamber 11 *. In chamber 1U, the gassing process takes place in a manner similar to that described above with respect to chamber 12. As explained above, pump 1 * 0 is turned off by time switch network 72 to allow fluid exchange between chamber 1k and thrust tank 38 until the end of the half cycle by sensor 66 is detected. Sensor 66 will then interrupt the actuation of the valve actuators by opening the sensor switch 76 to start a new duty cycle by resetting all valves to the positions shown in Figure 1. The check valves 1 * 6 and 1 + 8 respond to the release of pressure in the associated chambers 12 and 30 * to effect flow of diluent from the source 20 to prevent effervescence, if necessary.

80054228005422

Claims

1. Device for gassing. flowable material, characterized by a flow line supplying material under a first pressure and a gas transfer device, comprising pressure-containing means, which form a chamber in which the flowable material is collected, flow control means, which can connect the pressure-holding means to the pipe for displacing periodic time intervals under the first pressure of the flowing material collected in the chamber, pumping means for generating a gas flow under a second, JO of the first different pressure, recirculating means, which connect the pumping means with the pressure-keeping means to the generated by the pumping means flow current through the chamber between said intervals, as well as flow exchange means connected to the recirculating means, to replace any free gas 15 present in the chamber with flowing material, before displacement of collected flowing material takes place under the first pressure.

2. Device as claimed in claim 1, characterized in that said flow-exchange means comprise a propellant, in which the free gas accumulates, valve means connecting the propellant tank and the chamber 20 to the free gas and the flowing material in opposite directions. conduct, until the free gas in the chamber has been completely replaced, as well as feeler means, connected to the pressure holding means to determine the absence of gas in the chamber.

3. Device as claimed in claim 1, characterized in that the gas transfer device is operative for transferring the gas to the flowing material, the flowing material in the chamber being saturated with the gas under the second pressure and filling the chamber completely. before being removed therefrom under the first pressure, and the recirculating means comprising a closed circuit connecting the pumping means to the chamber, and means for limiting the recirculating flow to the periods between said time intervals. k. Device according to claim 3, characterized in that the flow-exchange means comprise a propellant tank engaged between the gas supply and the pumping means, as well as control valve means connecting the chamber to the propellant tank and the pumping means to divert excess gas from the chamber and replace it. by flowing material from 8005422 -8- the propels ank. 5. Device according to claim U, characterized in that said recirculation-limiting means comprise sensing means connected to the chamber to start the pumping means in response to completing the displacement of excess gas from the chamber to the propelling ank. , as well as timing means for shutting off the pumping means for displacing the saturated fluid from the chamber to permit unobstructed exchange of currents between the propellant and the chamber, where the excess gas is vented.

6. Device according to claim 5, characterized in that the pressure-holding means comprise a second chamber, which is connected to the flow control means and the closed circuit for recirculating gas therethrough simultaneously with the removal of saturated flowing material from the the former chamber and for displacing saturated fluent material therefrom simultaneously with the recirculation of gas through the former chamber.

7. Device as claimed in claim 3, characterized in that the flow control means comprise flow in one direction permitting valve means for passing fluid material from the supply conduit into the chamber, when the pressure has been released therefrom, as well as selectively operated outlet means for conduct saturated fluid material from the chamber and reduce the pressure therein.

8. Device, combined with a conduit for supplying liquid under a relatively low pressure, characterized by pressure-holding means which define a chamber in which the transfer of gas to the liquid is effected, flow control means connected to the pressure-holding means connect to the conduit to displace the liquid therefrom under said low pressure 30, pumping means which effect a flow of gas to that chamber only under a relatively high pressure, closed circuit means, which connect the pumping means to the pressure holding means to gas through the chamber under the relatively high pressure. recirculating, closed circuit and flow control means operating means for alternately transferring the high pressure gas into the chamber and displacing the liquid under the low pressure. from the chamber, as well as means to limit the operation of the pumping means 8005422 «-9, to stop the recirculation of the gas for a short interval before the displacement of the liquid from the chamber occurs.

9. Method for gassing a relatively low pressure flowing liquid with a relatively high pressure gas, characterized by the following steps: collecting a predetermined amount of said liquid in a pressure-containing zone; injecting the gas into that zone for absorption by the liquid; recycling the gas through that zone under the high pressure for a limited period of time; keeping that zone pressurized for a short period of time after the gas recirculation has ended; replacing any free gas in the zone with liquid during the short time interval; releasing the pressure in the zone; and finally displacing the fumigated liquid from the zone, from which the pressure has been released, under the low pressure of the liquid.

10. A method according to claim 9, characterized in that the step of replacing the free gas comprises passing the liquid displaced under high pressure from said zone into a stuv chamber and in that the liquid from said stow chamber into said stub chamber. zone flows back during said short time interval. 8005422