Brevet FR2140547A1 — publié le 19730119

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour régler la puissance d'aérateurs en surface qui servent à aérer des liquides, en particulier des eaux résiduaires, en y incorporant de l'air, et qui fonctionnent suivant le principe des pompes centrifuges. Jusqu'à présent , on connaissait et mettait en oeuvre deux possibilités de réglage de la puissance d'aérateurs en surface de ce genre, à savoir 10) en modifiant la profondeur d'immersion de l'aérateur en surface et 20) en modifiant la vitesse de rotation de l'aérateur en surface. On réalise la modification visée sous 10) dans ces conditions, par exemple, au moyen d'engrenages dont la position peut être modifiée dans le sens de la hauteur, tandis que l'on obtient la modification visée sous 20) au moyen de moteurs à nombre de piles variable ou des trains de transmission correspondants. On peut influencer le débit de la circulation et l'apport d'oxygène à l'aide des possibilités de réglage citées. Le problème posé à la présente invention est de créer un procédé supplémentaire permettant de régler la puissance sur des aérateurs en surface du genre mentionné et offrant une étendue de réglage allant de zéro à 100 % de la puissance requise. À ce surjet, le nouveau procédé devrait en particulier éviter également les fluctuations dans la consommation de courant électrique surgissant pendant la marche d'aérateurs en surface. La cause de ce phénomène réside dans le fait qu'à certaines vitesses de rotation et à certaines puissances, les conduits d'alimentation des aubes de l'aérateur en surface ne sont pas remplis. L'air pénétrant ainsi dans les conduits d'alimentation des aubes crée une rupture subit de la colonne de liquide en mouvement. La croissance de la pression qui apparaît ensuite dans le milieu environnant aboutit G un débit accru. Ces phénomènes alternants provoquent dès lors, à leur tour, des variations dans la puissance de l'aérateur en surface. Au surplus, ils sont susceptibles de provoquer des endommage ents des dispositifs électro-mécaniques d'entraînement. Le problème posé a l'invention est résolu par un procédé nouveau pour régler la puissance d'aérateurs en surface servant à aérer des liquides, en particulier des eaux résiduaires, et fonctionnant suivant le principe des pompes centrifuges, procédé caractérisé par le fait que la section transversale libre d'émission de l'aérateur en surface est modifiée manuellement ou mécaniquement. Cette mesure permet d'obtenir que les conduits d'alimentation des aubes de l'aérateur en surface demeurent toujours complètement remplis de liquide, par exemple d'eaux résiduaires, et que tout accès d'air de l'extérieur dansle système est ainsi interdit. Il s'est avéré qu'il est possible d'obtenir n'importe quel rendement désiré d'incorporation d'oxygène dont l'ordre de grandeur est fixé et qui dépend de la taille de l'aérateur, en modifiant la section transversale libre d'émission de l'aérateur en surface. Lorsque la puissance d'entraînement baisse, la section transversale libre d'émission est réduite en conséquence. Lorsque la puissance d'entraînement monte, on peut augmenter en conséquence la section transversale libre d'émission. Etant donné qu'en dernière analyse, le rendement d'incorporation d'oxygène dans le liquide dépend de la puissance d'entraînement, on peut donc aussi modifier la section transversale libre d'émission de l'aérateur en surface en fonction du rendement d'incorporation d'oxygène désiré, la teneur en oxygène, mesurée dans le liquide ou dans les eaux résiduaires, pouvant servir de grandeur-pilote-de réglage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description plus détaillée qui va suivre en regard des destins annexés qui représentent schématiquement et simxplement à titre d'exemple, divers modes de réalisation de dispositifs propres a mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention. cet égard, la Ligure 1 est une vue simplifiée d'un aérateur en surface d'un tyr,e de construction connu. On reconnaît sur la i'zCliz~e l'aérateur centlinugé 1 proprement dit qui est relié, par Ll intermédlaire de arbre moteur 2 dont la position peut être modifiée dans le sens de la hauteur, au bloc d'entraînement 3 abritant les engrenages et le moteur d'entraînement (moteur électrique).L'aérateur centrifuge se trouve dans l'entonnoir d'aspiration 4 auquel fait suite, dans le cas présent, le tube ascendant 2 La bouche d'émission 6 identifiée par les flèches entre le bord supérieur 2 de l'aérateur centrifuge et le bord supérieur 8 de l'entonnoir d'aspiration constitue la section transversale libre d'émission de l'aérateur en surface. Suivant le procédé conforme à l'invention, il faut modifier cette section transversale libre d'émission au moyen de mesures appropriées. Un dispositif correspondant, qui permet ce réglage, est illustré dans le détail a la figure 2. A la figure 2, on identifie le bord supérieur 7 de l'aérateur centrifuge. En l'occurrence, la cornière 9, sur laquelle est fixé, à son tour, le dispositif de support Il au moyen des boulons 10, est soudée en forme d'anneau sur tout le pourtour de la périphérie de l'aérateur centrifuge. Ledit dispositif de support Il qui entoure, lui aussi, en forme d'anneau l'aérateur centrifuge, est pourvu à intervalles réguliers de fentes 12 formant des boutonnières. Un écran 13 en forme d'anneau est fixé au moyen de boulons 14 dans lesdites fentes 12 en forme de boutonnières. L'écran 13 peut être déplacé, suivant le cas, vers le haut ou vers le bas en le glissant à l'intérieur des fentes 12 en boutonnières. Dans ces circonstances, la section transversale libre d'émission est délimitée par le bord supérieur 8 de l'entonnoir d'aspiration et le bord inférieur de l'écran 13 annulaire. Il est manifeste que l'on peut modifier la section transversale libre d'émission à l'intérieur des limites imposées par la longueur des fentes 12 en boutonnières en glissant en conséquence l'écran 13. L'écran peut être immobilisé dans la position désirée dans le sens de la hauteur au moyen des boulons 14. La vue détaillée à la figure 3 représente un autre mode de réalisation du dispositif suivant l'invention. Dans ce cas également, une cornière q, sur laquelle est fixé le dispositif de support Il au moyen de vis 10, est soirée en forme d'anneau sur le bord supérieur 7 de l'aérateur centrifuge. Des volets 12 de réglage de l'écoulement, qui sont montés côte à côte et entourent à la manière d'un anneau l'aérateur centrifuge, sont fixés audit dispositif de support. Les volets 15 de réglage de l'écoulement peuvent pivoter dans le sens de la flèche vers l'extérieur autour du pivot de charnière 16. La section transversale libre d'émission de l'aérateur centrifuge étant délimitée dans ce cas par le bord inférieur des volets 15 de réglage d'écoulement et le bord supérieur 8 de l'entonnoir d'aspiration, on peut modifier la section transversale libre d'émission d'une manière correspondant aux circonstances données de fonctionnement, en tournant en conséquence les volets 15 de réglage d'écoulement dans leur charnière 16. Les modes de réalisation du dispositif suivant l'invention, tels qu'ils sont illustrés aux figures 2 et 3, ne doivent être considérés qu'à titre d'exemple. Bien d'autres modes de réalisation sont encore concevables pour le dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour régler la puissance d'aérateurs en surface qui servent à aérer les liquides, en particulier des eaux résiduaires, en y incorporant de l'air, et qui fonctionnent suivant le principe des pompes centrifuges, procédé caractérisé par le fait que la section transversale libre a'émission de l'aérateur en surface est modifiée manuellement ou elUcaniquement. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on réduit la section transversale libre d'émission de l'aérateur en surface lorsque la puissance d'entraînement du moteur d'entraînement baisse, et qu'on augmente la section transversale libre d'émission, lorsque la puissance d'entrainement du moteur d'entraînement monte. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on modifie la section transversale libre d'émission de l'aérateur en surface en fonction du rendement d'incorporation d'oxygène désiré, la teneur en oxygène, mesurée dans le liquide, servant de grandeur-pilote de réglage. 4. Dispositif prévu pour mettre en oeuvre le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que des volets (15) de réglage de l'écoulement sont montés de manière à pouvoir pivoter vers l'extérieur sur l'orifice d'émission (6) de l'aérateur centrifuge. 5. Dispositif prévu pour mettre en oeuvre le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'un écran (13) pouvant etre déplacé est monté sur l'orifice d'émission (6) de l'aérateur centrifuge.