NO180073B - Anordning for tilsetting av en gass til en væske - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for tilsetting av en gass til en væske, særlig for bruk i forbindelse med oppdrettskar og i renseteknikk, som angitt i den innledende delen av patentkrav 1. Oppfinnelsen retter seg særlig mot bruk i forbindelse med oppdrettskar.

Tilsetting av gass til en væske er aktuelt i flere sammenhenger, så som tilsetting av bedøvelsesgass ved slakting av fisk i oppdrettsanlegg, ved flotasjonsbasseng i renseanlegg, oksygentilsetting i biofilter og ved oksygenering av vannet i et oppdrettskar (merder og store dammer). Slike oppgaver kan idag utføres med forskjellig utstyr, så som diffusorer, ejektorpumper, 02-kolonner, damluftere og dypshaft-systemer.

Særlig i landbasert oppdrettsnæringen er det i den senere tid kommet forskjellige anordninger for å redusere vannforbruket, så som brofilter med diffusor. For å opprett-holde de riktige hydrauliske forhold i karene kreves da store energimengder ved bruk av mammutpumpeprinsippet (innblåsing av luft for å bevege vannet). Det vil være bortimot umulig å skape optimale hydrauliske forhold i et stort kar ved hjelp av denne teknologien.

Fra US 4 844 843 er kjent en anordning for å tilsette gass til en væske, samtidig som dette blandes sammen. Anordningen omfatter et langstrakt rør for tilførsel av væske og gass, og der det ved utløpet av røret er anordnet en røreverk i form av en motordrevet propell, som sørger for at væsken og gassen blandes godt og at blandingen drives ut i væskereservoiret. Dersom det er ønskelig å øke tilførselen av gass til væskereservoiret, må hastigheten på propellen økes. Imidlertid vil endring av mengden av gass som tilsettes væsken ved denne kjente anordningen, gi som en bi-effekt at strømsettingen endres. Ved å øke hastigheten på propellen for å tilføre mer gass i væsken, vil også strømmen i reservoiret øke.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å framskaffe en anordning for tilsetting av en gass til en væske, der mengen av tilsatt gass og bassenghydraulikken (strømningshastigheten) kan reguleres uavhengig av hverandre. Strålen skal kunne styres med hensyn på mengde, trykk og retning, og dermed gi optimal karhydraulikk i forskjellige driftssituasjoner.

Oppfinnelsens formål oppnås med en anordning med trekk som angitt i den karak-teriserende delen av patentkrav 1. Ytterligere trekk framgår av de tilhørende uselv-stendige krav.

I det følgende skal opprinnelsen beskrives nærmere ved hjelp av eksempel på utførelse og med referanse til vedlagte tegninger, der

fig. 1 viser et langsgående snitt av en første, foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse,

fig. 2 viser et langsgående snitt av venturirøret og dyserøret fra utførelsen i fig. 1, og fig. 3 viser et langsgående snitt av en andre utførelse av foreliggende oppfinnelse.

Med først å referere til fig. 1 er vist en anordning i samsvar med foreliggende oppfinnelse, generelt benevnt 1. Anordningen 1 omfatter ei pumpe 2 som har en motor 3 tilkoplet en drivaksel 4. Ved den ytre enden av drivakselen 4 er tilkoplet en pumpeskovel 5. Drivakselen 4 er anbrakt innenfor et sylinderformet hus 6, som ved bruk er delvis ned-senket i vann som vist på figuren med en tenkt vannlinje. I huset 6 er det over vannlinjen anbrakt en første inntaksåpning 8 for luft, og under vannlinjen anbrakt en andre inntaksåpning 9 for vann.

I senter av huset 6, omsluttende drivakselen 4 er anordnet et gassrør 7, som er vist mer i detalj i fig. 2. Gassrøret 4 er ved sin øvre ende utstyrt med en inntaksåpning for luft og er ved sin nedre ende avsluttet i ei dyse 11 med åpninger 12 anbrakt rundt dysas 11 peri-feri. Dysa 11 med åpningene 12 er omsluttet av en venturi 13 festet til et pumpehus 14. Gassrøret 7 kan regluleres i husets 6 lengderetning ved hjelp av reguleringsmidler 15. Reguleringsmidlene 15 omfatter en justeringsbrakett 16 festet til huset 6, og som holder en justeringsskrue 17. Justeringsskruen 17 er ved sin nedre ende i inngrep med en feste-brakett 18. Festebraketten 18 er festet til en innenfor huset 6 anbrakt kloss 20 som igjen er festet til ei øvre holdeskive 21 festet til gassrøret 7, og bevegelig i forhold til huset 6. Ved å løsne festeskruen 19 og rotere justeringsskruen 17 kan den øvre holdeskiva 21 bevege gassrøret 7, idet festeskruen 19 glir i et spor (ikke vist) på veggen av huset 6. Dermed vil gassrøret kunne beveges opp og ned i huset 6, idet det glir i ei nedre holdeskive 22, festet til innerveggen av huset 6.

Perifert på pumpeskovelen 5 er plassert et strålerør 23, som på fig. 1 har en 90° knekk, og som strekker seg i det vesentligen av sin lengde parallelt med huset 6. Strålerøret 23 kan også posisjonerer på andre måter, f.eks. ved oppdrett av flatifsk bør strålerøret 23 legges horisontalt langs bunnen av oppdrettskaret. Langs strålerøret 23 er det i lengderetningen anordnet strålehull 24. Fortrinnsvis er strålehullene utstyrt med lukke/ reguleringsmidler (ikke vist), slik at de kan lukkes, hhv. reguleres individuelt. På strålerørets 23 avslutning, som i bruk står over vannflata, er det anordnet en pressostat 25, som har til funksjon å være trykkindikator og alarmgiver.

I bruk vil motoren 3 sette drivakselen 4 og dermed pumpeskovelen 5 i rotasjon. Dermed trekkes vann inn fra andre inntaksåpning 9 i pumpehuset, og presses ut gjennom strålehullene 24 i strålerøret 23.1 tillegg vil luft, som ved en konvensjonell pumpe ville ha blitt betraktet som falskluft, trekkes inn gjennom den første inntaksåpningen 8, og suges gjennom åpningene 12 i dysa 11 på dyserøret 7.

Lufta fra dyseåpningene 12 blander seg i vannet, i form av bobler. Disse boblene ut-vider seg i undertrykket som skapes gjennom ventrurien 13. Når vannet har passert venturien 13, vil ved pisking i pumpehuset 14 ved pumpeskovelen 5 medføre at boblene deles opp i flere mindre bobler, som så blir bedre fordelt i vannet som føres ut av strålerøret 23.

Dersom dyserørets 7 posisjon i forhold til venturien 13 endres, vil større, hhv. mindre mengde vann/luft dras inn og blandes i pumpehuset 14. Denne effekten oppnås ved at venturivirkningen endres og vanninntakstverrsnittet endres og dermed vannhastigheten i venturien og mengde vann i pumpehuset 14. Dersom det er ønskelig med endring i strøm-ningshastigheten i karet, vil dette kunne gjøres ved å endre hastigheten på pumpeskovelen 5. Dette kan også oppnås ved å endre vanninntakstverrsnittet ved endring av dysens 11 posisjon i venturien 13. Effekten av innblandet gass og/eller strømningshastigheten kan forsterkes, hhv. reduseres ved å endre åpningstverrsnitt og antall strålehull 24 som er åpne på strålerøret 23. Dermed kan en og samme pumpe anvendes over et stort bruksområde, så som for bedre omrøring, til fisk av forskjellig størrelse (i oppdrettskar), og ved flotasjon av partikler av forskjellig størrelse (ved renseanlegg).

I fig. 3 er vist et andre eksempel på utførelse av foreliggende oppfinnelse. Her blir luft fra inntaksåpningen 8 ikke bare sugd inn ved hjelp av pumpeskovelen 5, men blir også pumpet inn ved ei flertrinnespumpe 27. Anordningen er i tillegg utstyrt med en flottør 26, for å sikre at den holdes i korrekt arbeidshøyde i væsken.

Reguleringen av dysens 11 posisjon i forhold til venturien 13, samt hastigheten på pumpeskovelen 5 kan også styres automatisk. Dette kan skje ved hjelp av elektriske og/eller hydrauliske midler, og på bakgrunn av ønsket strømningshastighet/strømnings-forhold og 02-konsentrasjon.

En fagmann på området vil se at også andre utførelser er mulig innenfor oppfinnelsens rekkevidde. Således kan f. eks. motoren konstrueres vanntett og plasseres under vann, med en kort aksel til pumpeskovelen. Ved en slik utførelse oppnås at varmeenergien fra motoren tilføres vannet i karet.

Claims (6)

1. Anordning for tilsetting av en gass til en væske, omfattende et langstrakt hus (6) som er nedsenkbar i væsken, hvilket hus (6) har en første inntaksåpning (8) for gass, og en andre inntaksåpning (9) for væske, idet det i huset (6) er anordnet et gassrør (7) som ved sin første ende kommuniserer med den første inntaksåpningen (8) for gass, og en aksel (4) som ved sin ene ende er tilknyttet en motor (3), og ved sin andre ende er utstyrt med en pumpeskovel (5), og en blanding av gass og væske føres ut i nærheten av pumpeskovelen (5), karakterisert ved at gassrøret (7) ved sin andre ende er utstyrt med ei dyse (11) med dyseåpninger (12), idet dysa (11) står i en venturi (13), og at gassrøret (7) er regulerbart i lengderetningen ved hjelp av reguleringsmidler (15), slik at posisjonen til dysa (11) i forhold til venturien (13) kan endres.

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det i huset (6) videre er anordnet ei gasspumpe (27) som pumper gass inn i gassrøret (7).

3. Anordning i samsvar med krav 1-2, karakterisert ved at reguleringsmidlene (15) omfatter en justeringsskrue (17) som ved rotasjon er anordnet for å bevege gassrøret (7) og en festeskrue (19) anordnet for å feste gassrøret (7) i ønsket posisjon innstilt ved justeringsskruen (17).

4. Anordning i samsvar med krav 1-3, karakterisert ved at det utenfor pumpeskovelen (5) er anordnet et strålerør (23), som er utstyrt med strålehull (24).

5. Anordning i samsvar med krav 1-4, karakterisert ved at størrelsen på strålehullene (24) kan reguleres individuelt.

6. Anordning i samsvar med krav 1-5, karakterisert ved at strålehullene (24) er anordnet for å kunne lukkes, hhv. åpnes individuelt.