NO132350B

NO132350B -

Info

Publication number: NO132350B
Application number: NO1219/71A
Authority: NO
Inventors: G E Wilson; A J Smith; M E Friesen
Original assignee: Houdaille Industries Inc
Priority date: 1970-04-17
Filing date: 1971-03-31
Publication date: 1975-07-21
Also published as: FR2089770A5; DE2116241A1; FI51771B; JPS5327588B2; JPS4895058A; NO132350C; DE2116241B2; GB1354305A; SE378408B; DE2166595B2; DK142604B; FI51771C; DK142604C; BE765872A; DE2166595A1

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår generelt tilførsel av en gass til en væske og nærmere bestemt en fremgangsmåte og et apparat til innblanding av gass som f.eks. luft i et legeme av undermettet væske. The present invention generally relates to the supply of a gas to a liquid and more specifically to a method and an apparatus for mixing gas such as e.g. air in a body of undersaturated liquid.

Skjønt oppfinnelsen med fordel kan anvendes i en rekke tilfelle hvor en gass tilsettes en væske, f.eks. ved tilsetning av klor til vann i vannbehandlingsanlegg og tilsetning av klor til papirmasse i papirindustrien, er oppfinnelsen spesielt anvendelig når det gjelder påny å tilføre luft til væske som har et underskudd eller er undermettet på oksygen. Although the invention can be used with advantage in a number of cases where a gas is added to a liquid, e.g. when adding chlorine to water in water treatment plants and adding chlorine to paper pulp in the paper industry, the invention is particularly applicable when it comes to re-introducing air to liquids that have a deficit or are undersaturated with oxygen.

Ved en aktivertslam-behandling av kloakkvann blir f.eks. In an activated sludge treatment of sewage, e.g.

det innkommende kloakkvann etter å ha passert en forsedimenteringstank, hvorfra råslam blir fjernet, ført inn i en luftetank for tilførsel av oksygen til væsken. Denne fremgangsmåte, som generelt er kjent som lufting, utføres vanligvis i luftetanken ved hjelp av trykkluft som fordeles i væsken ved hjelp av forskjellige innretninger, herunder filterplater, filterrør og ejektorer, eller ved hjelp av mekaniske agitatorer. the incoming sewage after passing a pre-sedimentation tank, from which raw sludge is removed, is led into an aeration tank for supplying oxygen to the liquid. This method, which is generally known as aeration, is usually carried out in the aeration tank using compressed air which is distributed in the liquid using various devices, including filter plates, filter tubes and ejectors, or using mechanical agitators.

Mens uttrykket "lufting" vanligvis anvendes i forbindelse While the term "aeration" is usually used in conjunction

med fremgangsmåter til behandling av avfallsmateriale eller kloakkvann, vil det i den foreliggende fremstilling dessuten bli benyttet with methods for treating waste material or sewage water, it will also be used in the present preparation

i forbindelse med en hvilken som helst fremgangsmåte eller system for innføring av gass i en undermettet væske. Strålelufting skal i denne fremstilling defineres som et 'luf tesystem som anvender et apparat til å rette en strøm eller stråle av en gass/væske-blanding inn i en væskebeholder eller et væskelegeme for å øke væskens gassinnhold. in connection with any method or system for introducing gas into an undersaturated liquid. Jet aeration shall in this presentation be defined as an 'aeration system that uses a device to direct a stream or jet of a gas/liquid mixture into a liquid container or a liquid body in order to increase the liquid's gas content.

Skjønt kjente systemer med strålelufting med fordel kan anvendes i mange tilfelle, utgjør den foreliggende oppfinnelse, forbedringer som reduserer driftskostnadene, øker effektiviteten, reduserer stillstandstiden for vedlikehold og reduserer fremstil-lings- og installasjonskostnadene ved strålelufting og luftere som anvendes i stråleluftesystemer. Although known systems with jet aeration can be used with advantage in many cases, the present invention constitutes improvements that reduce operating costs, increase efficiency, reduce downtime for maintenance and reduce manufacturing and installation costs for jet aeration and aerators used in jet aeration systems.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter å føre en strøm av væske under trykk fra en væskepumpe gjennom en første aksial-strømpassasje som har stadig avtagende tverrsnitt for økning av hastigheten av strømmen, gjennom et fortrinnsvis sirkulært utløp ved enden av passasjen og inn i et blandekammer, å føre en strøm av komprimert luft inn i blandekammeret og å føre en blanding av væske og luft fra blandekammeret gjennom en annen aksialstrømpas-sasje som munner ut under overflaten av et væskelegeme i en beholder, idet det fortrinnsvis sirkulære utløp fra den annen aksial-strømpassasje står aksialt på linje med og har større tverrsnitt enn utløpet fra den første aksialstrømpassasje. The method according to the invention comprises passing a stream of liquid under pressure from a liquid pump through a first axial flow passage which has an ever decreasing cross-section to increase the speed of the stream, through a preferably circular outlet at the end of the passage and into a mixing chamber, to pass a stream of compressed air into the mixing chamber and to pass a mixture of liquid and air from the mixing chamber through another axial flow passage opening below the surface of a body of liquid in a container, the preferably circular outlet from the second axial flow passage standing axially in line with and has a larger cross-section than the outlet from the first axial flow passage.

Fremgangsmåten er karakterisert ved at blandingen av væske med økt hastighet og komprimert luft føres gjennom en passasje som har stadig avtagende tverrsnitt og munner direkte ut i væskelegemet i beholderen. The method is characterized by the fact that the mixture of liquid with increased speed and compressed air is passed through a passage which has a constantly decreasing cross-section and opens directly into the body of liquid in the container.

Oppfinnelsen kan således kort sies å gå ut på anvendelse av en strålelufter med en forkortet diffusorseksjon som omfatter bare et konvergerende parti. The invention can thus be briefly said to involve the use of a jet aerator with a shortened diffuser section which comprises only a converging part.

Derved er der oppnådd en forbedring av egenskapene av lufteren og en reduksjon av fremstillingskostnadene for denne, sli': at stråleluftesystemet sammenlignet med tidligere kjente systemer-er mere økonomisk i konstruksjon og installasjon, gir re-duserte driftskostnader som følge av større effektivitet og vanligvis er egnet for innlemmelse i eksisterende luftesystemer. Thereby an improvement of the properties of the aerator and a reduction of the production costs for this have been achieved, so that: compared to previously known systems, the jet air system is more economical in construction and installation, provides reduced operating costs as a result of greater efficiency and is usually suitable for incorporation into existing ventilation systems.

Andre trekk, fordeler og ytterligere hensikter med den foreliggende oppfinnelse vil fremgå for fagfolk fra den detaljerte be-skrivelse som nå følger under henvisning til tegningen, hvor fore-trukne konstruksjonsutførelser som nyttiggjør seg prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse, bare tjener til å belyse oppfinnelsen. Fig. 1 er et grunnriss av en luftetank med et tilhørende apparat som er montert i tanken og er konstruert i overensstemmelse med prinsippene i den foreliggende, oppfinnelse. Fig. 2 er et grunnriss i større målestokk av en enhet av lufteapparatet på fig. 1. Other features, advantages and further purposes of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the detailed description which now follows with reference to the drawing, where preferred constructions which make use of the principles of the present invention only serve to illustrate the invention. Fig. 1 is a ground plan of an air tank with an associated apparatus which is mounted in the tank and is constructed in accordance with the principles of the present invention. Fig. 2 is a ground plan on a larger scale of a unit of the aeration apparatus in fig. 1.

Fig. 3 er et snitt etter linjen III-III på fig. 1 med en Fig. 3 is a section along the line III-III in fig. 1 with one

stor væskesamlekanal fjernet for oversiktens skyld. large fluid collection channel removed for clarity.

Fig. 4 er et snitt i større målestokk etter linjen IV-IV Fig. 4 is a section on a larger scale along the line IV-IV

På fig. 3. In fig. 3.

Fig. 5 er et utsnitt av et grunnriss av et plateelement Fig. 5 is a section of a ground plan of a plate element

som den kombinerte luft- og væskeledning tildannes fra. from which the combined air and liquid line is formed.

Fig. 6 er et grunnriss av en strålelufter'utført i overensstemmelse med prinsippene i den foreliggende oppfinnelse. Fig. 6 is a plan view of a jet aerator made in accordance with the principles of the present invention.

Fig. 7 er et frontriss av lufteren på fig. 6. Fig. 7 is a front view of the aerator in fig. 6.

Fig. 8 er et tverrsnitt i større målestokk etter linjen VIII-VIII på fig. 2 og viser en strålelufter ifølge oppfinnelsen montert på plass i den kombinerte luft- og væskeledning. Fig. 9 viser en vanlig ejektor, hvis diffusorseksjon omfatter et konvergerende parti fulgt av et parti med konstant Fig. 8 is a cross-section on a larger scale along the line VIII-VIII in fig. 2 and shows a jet aerator according to the invention mounted in place in the combined air and liquid line. Fig. 9 shows a typical ejector, whose diffuser section comprises a converging part followed by a part with constant

. tverrsnitt og et divergerende parti. . cross section and a divergent part.

Fig. 10 og 11 er diagrammer som viser visse egenskaper Figures 10 and 11 are diagrams showing certain characteristics

av en vanlig ejektor i forhold til en ejektor utført i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse. of an ordinary ejector in relation to an ejector made in accordance with the present invention.

Som nevnt ovenfor er der en lang rekke anvendelser hvor gass skal tilføres en væske, f.eks. klorering av drikkevann og papirmasse, og en av de for tiden viktigste anvendelser er lufting av væske ved behandling av industriavfall og kloakkvann for unngåelse av vann-forurensning. As mentioned above, there are a wide range of applications where gas must be added to a liquid, e.g. chlorination of drinking water and paper pulp, and one of the currently most important applications is the aeration of liquid in the treatment of industrial waste and sewage to avoid water pollution.

Industriavfall og kloakkvann har en meget uheldig virkning på oksygeninnholdet i et legeme eller strøm av vann som de føres inn i. Både organiske industriavfall og visse kjemiske avfall har et høyt oksygenbehov, og kloakkvann krever naturligvis oksygen for å stabiliseres ved hjelp av bakterier. Den oksygenmengde som kreves av bakteriene for å oksydere det organiske materiale, betegnes undertiden som det bio-kjemiske oksygenbehov (BOD). Hastigheten av reaksjonen antas å være proporsjonal med konsentrasjonen av det gjenværende, organiske stoff målt i form av oksygen, Industrial waste and sewage water have a very adverse effect on the oxygen content of a body or stream of water into which they are introduced. Both organic industrial waste and certain chemical wastes have a high oxygen demand, and sewage water naturally requires oxygen to be stabilized with the help of bacteria. The amount of oxygen required by the bacteria to oxidize the organic material is sometimes referred to as the biochemical oxygen demand (BOD). The rate of the reaction is assumed to be proportional to the concentration of the remaining organic matter measured in the form of oxygen,

Skjønt naturlig fornyet lufting er tilbøyelig til å komplet-tere de vanlige oksygenkrav, kan den ikke tilfredsstille bakterienes krav til oksygen i sterkt forurenset vann, spesielt når der også fore-ligger termisk forurensning. Although naturally renewed aeration tends to supplement the usual oxygen requirements, it cannot satisfy the bacteria's requirements for oxygen in highly polluted water, especially when there is also thermal pollution.

Luftetanker anvendes vanligvis for å øke oksygeninnholdet Air tanks are usually used to increase the oxygen content

av avfallsvæsken. Noen luftetanker anvender stråler av gass og væske (i det etterfølgende kalt stråleluftere), men diverse andre innretninger blir også anvendt for oppløsning av luft i væsken. of the waste liquid. Some air tanks use jets of gas and liquid (hereafter called jet aerators), but various other devices are also used to dissolve air in the liquid.

Skjønt prinsippene i den foreliggende oppfinnelse er an-vendelige i en rekke tilfelle av tilførsel av gass til væske, gjelder en spesielt nyttig anvendelse lufting av væske i kloakkbehandlings-systemer, og i den utførelsesform som er vist på fig. ly betegner henvisningstallet 10 generelt en luftetank av en type som er egnet for bruk i f.eks. et kloakkbehandlingsanlegg av aktivertslam-typen. Tanken 10 kan ha rektangulær form og omfatte to sidevegger 11 og 12, to ende-vegger 13 og 14 og en bunn 16 som vist på fig. 3 og 4. Although the principles of the present invention are applicable in a number of cases of supplying gas to liquid, a particularly useful application concerns the aeration of liquid in sewage treatment systems, and in the embodiment shown in fig. ly the reference number 10 generally denotes an air tank of a type which is suitable for use in e.g. an activated sludge sewage treatment plant. The tank 10 can have a rectangular shape and comprise two side walls 11 and 12, two end walls 13 and 14 and a bottom 16 as shown in fig. 3 and 4.

Tanken 10 kan være plassert mellom en forsedimenteringstank og en sedimenteringstank i aktivertslam-anlegget, slik det vil forstås av fagfolk. Por å øke oksygeninnholdet i væsken i tanken 10 strekker en flerhet av parallelle luft- og væskeledninger som er betegnet med 17, seg langs bunnen av tanken i dennes lengderetning og på avstand fra hverandre. På hver av ledningene 17 er der montert en flerhet av innretninger eller stråleluftere 18 for innføring av luft i væsken. Str-åielufterne 18 er anordnet på avstand fra hinannen over lengden av ledningene 17 og strekker seg ut fra motsatte sider av ledningene. The tank 10 can be located between a pre-sedimentation tank and a sedimentation tank in the activated sludge plant, as will be understood by those skilled in the art. In order to increase the oxygen content of the liquid in the tank 10, a plurality of parallel air and liquid lines denoted by 17 extend along the bottom of the tank in its longitudinal direction and at a distance from each other. A plurality of devices or jet aerators 18 are mounted on each of the lines 17 for introducing air into the liquid. The string vents 18 are arranged at a distance from each other over the length of the wires 17 and extend out from opposite sides of the wires.

Som vist på fig. 3 ligger både ledningene 17 og stråleejektorene 18 As shown in fig. 3 are both the wires 17 and the beam ejectors 18

godt under væskenivået i tanken 10. Væskenivået er vist ved 19. well below the liquid level in tank 10. The liquid level is shown at 19.

Som vist på fig. 8 er hver av ledningene 17 fremstilt- av et rektangulært, flatt plateelement som er vist ved 22 på fig. 5 og er formet på samme måte over hele sin lengde for å skaffe en luft-passasje 20 og en væskepassasje 21. Ved tildannelse av ledningen 17 blir en flerhet av åpninger 23 stanset • ut i elementet 22. Åpningene 23 er gruppert i grupper på fire. Gruppene står på avstand fra hverandre i lengderetningen, og åpningene i hver gruppe ligger vertikalt på linje med hverandre. En sylindrisk vegg 24 av hver av åpningene 23 strekker seg helt gjennom det flate plateelement 22. As shown in fig. 8, each of the wires 17 is made of a rectangular, flat plate element which is shown at 22 in fig. 5 and is shaped in the same way over its entire length to provide an air passage 20 and a liquid passage 21. When forming the line 17, a plurality of openings 23 are punched • out in the element 22. The openings 23 are grouped in groups of four . The groups stand at a distance from each other in the longitudinal direction, and the openings in each group lie vertically in line with each other. A cylindrical wall 24 of each of the openings 23 extends completely through the flat plate element 22.

Etterat åpningene 23 er stanset ut eller tildannet på annen måte, blir elementet 22 bøyd til den form som er vist på fig. 8, for å danne ledningen 17. Elementet 22 omfatter i tverrsnitt et vegg-parti 26 som begynner ved en lengdekant 27 og strekker seg vertikalt opp og deretter sideveis for å danne en vegg 28 samt vertikalt nedover for å danne en vegg 29. Elementet er så bøyd sideveis for å ligge an mot kanten 27 og danne en skillevegg 30 som skiller luftpassasjen 20 fra væskepassasjen 21. Elementet strekker seg deretter vertikalt nedover for å danne en vegg 31, sideveis for å danne en bunnvegg 32 og deretter vertikalt'oppover for å danne en vegg 33 som ender ved en annen lengdekant 34 av elementet 22. Kantene 27 og 34 er forbundet med hver sin av de vertikale vegger 31 og 29 ved hjelp av en sveiseforbindelse eller lignende for å avstive ledningen 17 og danne en væske- og lufttett tetning av luft- og væskepassasjene 20 og 21. After the openings 23 have been punched out or formed in another way, the element 22 is bent to the shape shown in fig. 8, to form the conduit 17. The element 22 comprises in cross-section a wall portion 26 which begins at a longitudinal edge 27 and extends vertically upwards and then laterally to form a wall 28 and vertically downwards to form a wall 29. The element is then bent laterally to abut the edge 27 and form a partition 30 separating the air passage 20 from the liquid passage 21. The member then extends vertically downwards to form a wall 31, laterally to form a bottom wall 32 and then vertically upwards to form a wall 33 which ends at another longitudinal edge 34 of the element 22. The edges 27 and 34 are connected to each of the vertical walls 31 and 29 by means of a welding connection or the like to stiffen the line 17 and form a liquid and air tight sealing of the air and liquid passages 20 and 21.

Den på denne måte tildannede ledning 17 skaffer en økonomisk fremstilt ledning for luft og væske og reduserer kostnadene av hele luftesystemet. The line 17 formed in this way provides an economically produced line for air and liquid and reduces the costs of the entire air system.

Luft tilføres luftpassasjen 20 gjennom en vertikal kanal 36 som i det etterfølgende vil bli betegnet som et nedløpsrør, og væske tilføres passasjen 21 gjennom et nedløpsrør 37. Nedløpsrørene 36 og 37 er i sin tur forbundet med to samlerør 38 og 39 som strekker seg horisontalt og parallelt langs toppen av tanken 10. Den ene ende av samlerørene 38 og 39 er lukket som vist ved 40 og 41. Den motsatte ende 42 av luftsamlerørét 38 kan være forbundet med en hvilken som helst egnet luftkilde, f.eks. en luftkompressor. Den motsatte ende 43 av væskesamlerøret 39 kan passende være forbundet med en væskekilde som naturligvis kan være en væskepumpe til sirkulasjon av væske fra bunnen av tanken 10 eller fra en annen egnet, kilde, f.eks. en tilgrensende sedimenteringstank. Air is supplied to the air passage 20 through a vertical channel 36 which in the following will be referred to as a downpipe, and liquid is supplied to the passage 21 through a downpipe 37. The downpipes 36 and 37 are in turn connected to two collecting pipes 38 and 39 which extend horizontally and parallel along the top of the tank 10. One end of the header pipes 38 and 39 is closed as shown at 40 and 41. The opposite end 42 of the air header pipe 38 can be connected to any suitable air source, e.g. an air compressor. The opposite end 43 of the liquid collecting pipe 39 can suitably be connected to a liquid source which can naturally be a liquid pump for circulating liquid from the bottom of the tank 10 or from another suitable source, e.g. an adjacent sedimentation tank.

I den viste ut føre ls e-s form vil det bli antatt at den væske som tilføres passasjen 21 i ledningen 17 gjennom samlerøret 39, er en blanding av væske fra en forsedimenteringstank anordnet foran tanken 10 og en sedimenteringstank anordnet etter luftetanken i et aktivert-slam-anlegg. Hensikten med luftetanken 10 er naturligvis å øke oksygeninnholdet av væsken i tanken. En egnet utløpsåpning i tanken 10 for å føre den luftede væske til sedimenteringstanken er visti v,$'d 44 på In the form shown in the example, it will be assumed that the liquid supplied to the passage 21 in the line 17 through the collection pipe 39 is a mixture of liquid from a pre-sedimentation tank arranged in front of the tank 10 and a sedimentation tank arranged after the air tank in an activated sludge facility. The purpose of the air tank 10 is naturally to increase the oxygen content of the liquid in the tank. A suitable outlet opening in the tank 10 to lead the aerated liquid to the sedimentation tank is shown v,$'d 44 on

fig. 3. fig. 3.

Luftsamleledningen 38 og væskesamleledningen 39 bæres av The air collection line 38 and the liquid collection line 39 are carried off

to tverrbjelker 46 og 47 som i sin tur er montert på vertikale stendere 48 og 49. Disse stendere er plasert på to vertikale søyler 50 og 51 som hviler på bunnen 16 av tanken 10. two cross beams 46 and 47 which in turn are mounted on vertical uprights 48 and 49. These uprights are placed on two vertical columns 50 and 51 which rest on the bottom 16 of the tank 10.

Et 90<o>,s bend 52 er tildannet ved den øvre ende av ned-løpsrøret 36 og forsynt med en flens 53 som ligger an mot en tilsvarende flens 54-utformet på luftsamlerøret 38. På lignende måte er den øvre ende av nedløpsrøret 37 utformet med et bend 56 som har en flens 57 som passer sammen med en flens 58 på væskesamlerøret 39- A 90° bend 52 is formed at the upper end of the downpipe 36 and provided with a flange 53 which rests against a corresponding flange 54 formed on the air collector pipe 38. In a similar way, the upper end of the downpipe 37 designed with a bend 56 which has a flange 57 which fits together with a flange 58 on the liquid collecting pipe 39-

De sammenhørende flenser er skrudd sammen ved hjelp av egnede festeorganer, f.eks. en flerhet av gjengebolter som er vist ved 59. Flensene kan lett løsnes fra hinannen rett og slett ved at boltene fjernes. The joining flanges are screwed together using suitable fasteners, e.g. a plurality of threaded bolts shown at 59. The flanges can be easily detached from each other simply by removing the bolts.

Det kan være nødvendig å inspisere strålelufterne periodisk, og for å tillate lufterne lettvint å heves over væskenivået for inspeksjon omfatter anlegget en flerhet av vinsjer, hvorav en er betegnet med 60, og som er montert på tverrbjelkene 46 og 47. Hver av vinsjene 60 omfatter en trinse 6l som en kabel 62 er ført over. Den nedre ende 63 av kabelen er festet til den respektive kombinerte luft- og væskeledning 17. Den motsatte ende 64 av kabelen er ført rundt en spole som er dreieforbundet med en sveiv 66. It may be necessary to inspect the jet aerators periodically, and to allow the aerators to be easily raised above the liquid level for inspection, the facility includes a plurality of winches, one of which is designated 60, and which are mounted on the cross beams 46 and 47. Each of the winches 60 includes a pulley 6l over which a cable 62 is passed. The lower end 63 of the cable is attached to the respective combined air and liquid line 17. The opposite end 64 of the cable is passed around a spool which is pivotally connected to a crank 66.

For hevning av lufterne 18 over væskenivået i tanken 9 For raising the aerators 18 above the liquid level in the tank 9

blir boltene 59 fjernet fra flensene 53, 54, 57 og 58, og ledningene 17 samt nedløpsrørene 36 og 37 blir alle hevet som en sammenhengende enhet ved hjelp av vinsjene 60 inntil lufterne 18 ligger over lufte-ns vået. To gangplattformer 67 og 68 er anordnet ved den øvre ende av søylene 50 og 51 for å tillate lett og enkel inspeksjon av strålelufterne 18 av den som betjener anlegget. the bolts 59 are removed from the flanges 53, 54, 57 and 58, and the lines 17 and the downpipes 36 and 37 are all raised as a continuous unit by means of the winches 60 until the air vents 18 are above the air level. Two walking platforms 67 and 68 are provided at the upper end of the columns 50 and 51 to allow easy and simple inspection of the jet aerators 18 by the person operating the plant.

Oppfinnelsen omfatter også organer til rask og billig befestigelse av strålelufterne 18 på ledningene 17• Som vist på The invention also includes means for quick and cheap attachment of the jet aerators 18 to the lines 17• As shown in

fig. 6-8 omfatter hver av lufterne 18 et legeme 69 med en dyseseksjon fig. 6-8 each of the aerators 18 comprises a body 69 with a nozzle section

70, et blandekammer 71 og' en diffusorseksjon 72. Legemet 69 omfatter videre to på avstand fra hinannen anordnede, parallelle, rørformede, sylindriske koblinger 73 og 74 som er utvendig gjenget, og som står i forbindelse med henholdsvis dyseseksjonen 70 og blandekammeret 71. 70, a mixing chamber 71 and a diffuser section 72. The body 69 further comprises two spaced apart, parallel, tubular, cylindrical couplings 73 and 74 which are externally threaded, and which are in connection with the nozzle section 70 and the mixing chamber 71, respectively.

På hver av koblingene 73 og 74 er der anbragt en elastisk hylse 76 som ligger mellom en første og en annen innvendig gjenget ring 77 resp. 78. Ytterdiameteren av ringen 77 er noe mindre enn diameteren av åpningene 24 i ledningen 17, og ytterdiameteren av den fjærende hylse 76 er også noe mindre enn diameteren av .åpningene 24 når hylsene er i fri eller upåvirket tilstand. On each of the couplings 73 and 74, an elastic sleeve 76 is arranged which lies between a first and a second internally threaded ring 77 or 78. The outer diameter of the ring 77 is somewhat smaller than the diameter of the openings 24 in the wire 17, and the outer diameter of the resilient sleeve 76 is also somewhat smaller than the diameter of the openings 24 when the sleeves are in a free or unaffected state.

Ved montasje av en strålelufter 18 på ledningen 17 blir koblingene 73 og 74 ført så langt inn i to åpninger.23 som fører inn i henholdsvis luft- og væskepassasjen 20 resp. 21,at de elastiske hylser 76 ligger overfor veggene 24 av åpningene. De pa koblingene 73 og 74 anordnede ringer 78, hvis ytterdiameter er større enn diameteren av åpningene, skrus i retning mot ringene 77, som tjener som aksiale anlegg for de tilgrensende ender av hylsene 76. Når ringene 78 skrus mot de elastiske hylser 76, blir disse komprimert aksialt og ekspandert radialt til sluttende anlegg og tettende forhold ikke bare med veggene 24 av åpningene, men også med de tilgrensende, utvendige flater av koblingene 73 og 74 for å danne væske- og lufttette tetninger rundt koblingene. When mounting a jet aerator 18 on the line 17, the connectors 73 and 74 are led as far into two openings 23 which lead into the air and liquid passage 20 and respectively. 21, that the elastic sleeves 76 lie opposite the walls 24 of the openings. The rings 78 arranged on the connections 73 and 74, whose outer diameter is larger than the diameter of the openings, are screwed in the direction of the rings 77, which serve as axial supports for the adjacent ends of the sleeves 76. When the rings 78 are screwed against the elastic sleeves 76, these compressed axially and expanded radially into close fitting and sealing relationships not only with the walls 24 of the openings but also with the adjacent outer surfaces of the couplings 73 and 74 to form liquid and air tight seals around the couplings.

Som en følge av dette blir all sveising og andre for-bindelsesmetoder unngått, og lufterne kan hurtig og økonomisk installeres i ledningene, idet det eneste verktøy som kreves, er en nøkkel .eller lignende til å dreie ringene 78. As a result, all welding and other methods of connection are avoided, and the aerators can be quickly and economically installed in the lines, the only tool required being a wrench or the like to turn the rings 78.

Strålelufterne 18 utgjør også forbedringer av de luftere som hittil har vært anvendt ved neddykket innføring av gass i væske. På fig. 9 er der vist en vanlig lufter, hvis diffusorseksjon 72a omfatter, et konvergerende parti 79 umiddelbart bak blandekammeret 71a The jet aerators 18 also constitute improvements to the aerators that have hitherto been used for the submerged introduction of gas into liquid. In fig. 9 shows a conventional aerator, whose diffuser section 72a comprises a converging part 79 immediately behind the mixing chamber 71a

fulgt av et parti 80 med konstant tverrsnitt over sin lengde og et divergerende parti 81. Under drift øker den væske som kommer inn i dyseseksjonen 70a under trykk, sin hastighet i dyseseksjonen for deretter å ekspandere i blandekammeret 71a for å rive med gass som føres inn i blandekammeret 71a via en stuss 82. Blandingen av væske og med-revet gass passerer deretter gjennom det konvergerende parti 79, hvor hastigheten av blandingen økes, deretter gjennom partiet 80 med konstant tverrsnitt og til slutt gjennom det divergerende parti 81, hvor trykket i blandingen igjen økes og blandingen strømmer ut gjennom åpningen. followed by a portion 80 of constant cross-section over its length and a diverging portion 81. During operation, the liquid entering the nozzle section 70a under pressure increases its velocity in the nozzle section and then expands in the mixing chamber 71a to entrain with gas introduced in the mixing chamber 71a via a nozzle 82. The mixture of liquid and entrained gas then passes through the converging part 79, where the speed of the mixture is increased, then through the part 80 with constant cross-section and finally through the diverging part 81, where the pressure in the mixture again is increased and the mixture flows out through the opening.

Fig. 8 viser at en strålelufter 18 som er konstruert i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse, anvender en forkortet diffusorseksjon som omfatter bare det konvergerende parti 72, som ender i en radial vegg 82 som danner et utløp 83 som munner direkte inn i den undermettede væske i tanken 10. Partiet med konstant tverrsnitt og det divergerende parti, som utgjør deler av vanlige stråleluftere, er således sløyfet ved strålelufteren 18 ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 8 shows that a jet aerator 18 constructed in accordance with the present invention employs a shortened diffuser section comprising only the converging portion 72, which terminates in a radial wall 82 forming an outlet 83 which opens directly into the undersaturated liquid in the tank 10. The part with a constant cross-section and the divergent part, which form parts of ordinary jet aerators, are thus looped at the jet aerator 18 according to the present invention.

Søkeren har påvist at det i forbindelse med innføring av gass i en væske gjennom luftere som er neddykket i væsken, oppnås en bedre effektivitet når diffusorseksjonen forkortes ved sløyfing av partiet med konstant tverrsnitt og det divergerende parti. Med effektivitet menes her den mengde oksygen som kan innlemmes i lednings-vann pr. kWh anvendt energi. The applicant has demonstrated that in connection with the introduction of gas into a liquid through aerators that are immersed in the liquid, a better efficiency is achieved when the diffuser section is shortened by looping the part with a constant cross-section and the divergent part. By efficiency is meant here the amount of oxygen that can be incorporated into tap water per kWh used energy.

De på fig. 10 og 11 viste diagrammer illustrerer ytelsesegenskapene av to stråleluftere som er like i alle henseende bortsett fra diffusorseksjonen. Kurvene er basert på forsøk utført av patent-haveren eller etter hans retningslinjer, og de kurver som er merket med "langt legeme", angir ytelsesegenskapene av en lufter med en vanlig diffusorseksjon som omfatter både et konvergerende parti og et divergerende parti, mens de kurver som er merket "kort legeme", viser ytelsen av en tilsvarende lufter med en forkortet diffusorseksjon, d.v.s. en diffusorseksjon med bare et konvergerende parti. Those in fig. 10 and 11 are diagrams illustrating the performance characteristics of two jet aerators which are similar in all respects except for the diffuser section. The curves are based on tests performed by the patentee or according to his guidelines, and the curves marked "long body" indicate the performance characteristics of an aerator with a common diffuser section comprising both a converging portion and a diverging portion, while the curves which is marked "short body", shows the performance of an equivalent aerator with a shortened diffuser section, i.e. a diffuser section with only a converging part.

Kurvene på fig. 10 viser at der over en viss luftmengde kreves betydelig mindre trykk for drift av en væske/luft-strålelufter med "kort legeme" i forhold til en med "langt legeme" for å skaffe en bestemt luftstrøm. Fig. 11 viser at der kreves betydelig mindre effekt ved anvendelse av en lufter med "kort legeme" ved overføring av oksygen til vann ved standardbetingelser ved alle overføringsnivåer. The curves in fig. 10 shows that above a certain amount of air significantly less pressure is required for the operation of a liquid/air jet aerator with a "short body" compared to one with a "long body" to obtain a specific air flow. Fig. 11 shows that significantly less power is required when using a "short body" aerator when transferring oxygen to water at standard conditions at all transfer levels.

I alle de forsøk som ble utført for samling av de data In all the experiments that were carried out for the collection of the data

som er illustrert på fig. 10 og 11, var den anvendte væske lednings-vann ved standardbetingelser, og gassen var luft. Det menes at den økte ytelse av forkortede luftere skyldes en økt medrivning av undermettet væske i den sky av gass og væske som kommer ut fra utløpet 83. På grunnlag av forsøksresultatene vil det ikke være urimelig å which is illustrated in fig. 10 and 11, the fluid used was tap water at standard conditions, and the gas was air. It is believed that the increased performance of shortened aerators is due to an increased entrainment of undersaturated liquid in the cloud of gas and liquid coming out of the outlet 83. On the basis of the experimental results, it would not be unreasonable to

anta at innlemmelsen av gassen i væsken hovedsakelig finner sted ikke inne i lufterlegemet, slik man hittil har antatt, men istedenfor i den masse av væske som lufteren sprøyter blandingen av gass og væske inn i. Den forkortede lufter 18 ifølge den foreliggende oppfinnelse synes å innlemme vesentlig mer gass i væskemassen i utløpsskyen pr. enhet assume that the incorporation of the gas into the liquid mainly takes place not within the aerator body, as has been assumed heretofore, but instead in the mass of liquid into which the aerator injects the mixture of gas and liquid. The abbreviated aerator 18 of the present invention appears to incorporate significantly more gas in the liquid mass in the outlet cloud per unit

anvendt energi enn en vanlig lufter som omfatter et konvergerende parti i diffusorseksjonen. energy used than a conventional aerator which includes a converging part in the diffuser section.

De prinsipper for innføring av gass i væsker som utnyttes ifølge den foreliggende oppfinnelse, menes å ha generell anvende-lighet i alle tilfelle som omfatter anvendelse av injektorinnret-ninger neddykket i et væskelegeme i den hensikt å overføre gass til væsken. Som en følge av forbedret ytelse kan der ved anvendelse av strålelufteren 18 fås betydelige besparelser i driftskostnadene av lufteprosessen i aktivert-slam-anlegg og i lignende anvendelser hvor gass tilføres en væske. The principles for introducing gas into liquids which are utilized according to the present invention are believed to have general applicability in all cases which include the use of injector devices immersed in a body of liquid for the purpose of transferring gas to the liquid. As a result of improved performance, by using the jet aerator 18, significant savings can be obtained in the operating costs of the aeration process in activated sludge plants and in similar applications where gas is supplied to a liquid.

Claims

1. Method of aerating liquid in an aeration system to increase the oxidation capacity of the system, in particular for sludge activation, comprising passing a stream of liquid under pressure from a liquid pump through a first axial flow passage having an ever-decreasing cross-section for increasing the velocity of the flow, through a preferably circular outlet at the end of the passage into a mixing chamber, passing a stream of compressed air into the mixing chamber and passing a mixture of liquid and air from the mixing chamber through another axial flow passage opening below the surface of a body of liquid in a container, in that the preferably circular outlet from the second axial flow passage is axially aligned with and has a larger cross-section than the outlet from the first axial flow passage, characterized in that the mixture of liquid with increased speed and compressed air is passed through a passage that has an ever-decreasing cross-section and mouths directly into the body of liquid in the container.

2. Jet air for carrying out a method as stated in claim 1, comprising an air body (l8) with a nozzle section (70), a mixing chamber (71) and a diffuser section (72), a liquid inlet in the nozzle section and an air inlet in the mixing chamber, characterized in that the diffuser section (72) comprises walls which form a chamber shaped like a truncated cone whose largest end is connected to the mixing chamber (71), while the smallest end forms the end (82) of the diffuser section.