Ключови изводи
- Големите езера може да изискват множество зони за аериране, а не една централизирана точка за изпускане.
- Кислородните системи на PSA обикновено са най-подходящи, когато търсенето на кислород е непрекъснато и външната логистика на бутилките е скъпа.
- Площта на езерцето сама по себе си не е достатъчна за определяне на необходимия капацитет на кислородния генератор.
- Дълбочината на водата, биомасата, скоростта на захранване, температурата, целевият разтворен кислород и ефективността на пренос на кислород трябва да бъдат оценени.
- PSA кислородът трябва да бъде интегриран с правилно проектирана система за разпределение и дифузия.
Големите езера за аквакултури изискват повече от случайно проветряване.
Тъй като площта на езерото, гъстотата на отглеждане и интензивността на хранене се увеличават, поддържането на стабилен разтворен кислород в цялото водно тяло става все по-трудно.
Повърхностните аератори и вентилатори остават важни компоненти на много системи за аквакултура. Въпреки това, някои интензивни ферми също използват обогатена с кислород аерация, за да осигурят допълнителен кислород по време на периоди с голямо търсене, да поддържат оксигенацията на дънната вода и да подобрят цялостната гъвкавост на управлението на кислорода.
Кислородните генератори PSA с голям поток осигуряват източник на кислород на място за ферми, които изискват непрекъснато или голямо количество кислород.
Когато са правилно съчетани с тръбопроводи, дифузори и работни условия на езерце, те могат да поддържат по-последователно разпределение на кислород в големи съоръжения за аквакултури. Тази статия обяснява къде PSA кислородните системи с голям поток могат да добавят стойност и какви технически фактори трябва да бъдат оценени преди избора на система.
Защо управлението на кислорода става по-трудно в големите езера
Колкото по-голямо е езерцето, толкова по-трудно става поддържането на равномерен разтворен кислород в цялото водно тяло.
Общи оперативни предизвикателства:
- Неравномерно разпределение на кислорода между централните и отдалечените зони на езерото
- Намалете разтворения кислород близо до дъното
- Висока нужда от кислород след хранене
- Намалена разтворимост на кислород при горещо време
- Бърза консумация на кислород при висока гъстота на отглеждане
- Натрупване на органична материя в дънните води и седимента
- Ограничен капацитет за реагиране по време на внезапни събития с ниско съдържание на кислород
Тези условия не означават, че конвенционалните аератори са неефективни. В много ферми механичната аерация остава основният метод за управление на кислорода.
Въпреки това може да се въведе обогатена с кислород аерация, когато операторите се нуждаят от допълнителен кислороден капацитет, по-концентрирано доставяне на кислород или по-голям контрол по време на пиково търсене.
Какво представлява PSA кислороден генератор с висок поток?
Генератор на кислород PSA отделя кислорода от сгъстения околен въздух и произвежда кислород непрекъснато на място.
За големи приложения в аквакултурата кислородният генератор обикновено е свързан към:
Генераторът на кислород PSA доставя източника на кислород, докато действителната производителност в езерцето зависи силно от разпределителната система и метода за пренос на кислород.
PSA система за генериране на кислород на място: адсорбционен процес с двойна кула, доставящ непрекъснато кислород с висока чистота.
Как PSA кислородът с висок поток може да поддържа големи езера за аквакултури
1. Централизирано подаване на кислород за множество зони на аериране
PSA система с голям поток може да достави кислород до няколко зони на езера или множество езера чрез централизирана тръбопроводна мрежа.
Това може да намали зависимостта от разпръснати цилиндри и да опрости управлението на източника на кислород.
Броят на езерата или аерационните клонове, които една инсталация може да поддържа, зависи от: необходимия кислороден поток на клон, дължина и диаметър на тръбопровода, изходно налягане, загуба на налягане, тип дифузьор и едновременна работна нужда.
Следователно разпределителната мрежа трябва да се проектира заедно с кислородната инсталация, а не да се добавя след това.
2. Подобрено доставяне на кислород до дънната вода
В дълбоки или силно зарибени езера дънната вода може да има по-ниско съдържание на разтворен кислород, отколкото повърхностната вода.
Обогатеният с кислород газ може да бъде въведен чрез дънни дифузори или високоефективно оборудване за пренос на кислород, за да се поддържа доставянето на кислород на по-голяма дълбочина на водата.
Действителната ефективност на пренос на кислород зависи от размера на мехурчетата, дълбочината на водата, времето за контакт, газовия поток, циркулацията на водата, състоянието на дифузера, солеността и температурата. Високият поток на генератора на кислород не гарантира автоматично високо съдържание на разтворен кислород, освен ако системата за пренос не е правилно проектирана.
3. Допълнителен капацитет по време на пиково потребление на кислород
Потребността от кислород в аквакултурите се променя през деня и производствения цикъл.
Търсенето може да се увеличи по време на горещо време, през нощта и рано сутринта, периоди на голямо хранене, етапи с висока биомаса, катастрофи на водорасли, условия на намален вятър и влошаване на качеството на водата.
Кислородна система PSA може да осигури допълнителен кислороден капацитет на място през тези периоди, като помага на операторите да реагират, без да чакат доставки на външни бутилки.
4. Намалена зависимост от логистиката на цилиндрите
Кислородните бутилки могат да останат полезни за спешни случаи или приложения с малък обем.
Въпреки това, големите ферми с непрекъснато търсене на кислород могат да се сблъскат с повтарящи се разходи, свързани със закупуване или наемане на бутилки, транспортиране, товарене и разтоварване, връщане на празни бутилки, съхранение и ръчна подмяна.
Производството на кислород на място може да намали тази логистична зависимост и да направи оперативните разходи по-предвидими. Икономическото предимство трябва да се изчисли, като се използват местните цени на електроенергията, разходите за бутилки, транспортното разстояние и годишните работни часове.
5. Централизирано наблюдение и контрол
Голяма кислородна система за аквакултури може да бъде проектирана с централизирано управление за работа на кислородния генератор, налягане на изхода, чистота на кислорода, управление на разклонителен клапан, разтворен кислород в езерото и състояние на аларма.
В зависимост от изискванията на проекта, сензорите за разтворен кислород могат да бъдат интегрирани със стратегията за контрол, така че операторите да могат да регулират подаването на кислород според действителните условия на езерото.
Автоматичното управление трябва да бъде проектирано внимателно. То не трябва да замества редовното управление на качеството на водата или спешните работни процедури.
Подводна аерация: Мрежа за аериране с нано-дифузьор, пренасяща кислород с висока чистота директно в дълбока вода на езерото.
Какво определя необходимия кислороден капацитет на PSA?
Капацитетът на генератора на кислород не трябва да се избира само според площта на езерото.
Инженерните изчисления трябва да вземат предвид:
Две ферми с една и съща площ на езерото може да изискват много различни кислородни капацитети, тъй като тяхната биомаса, интензивност на хранене и методи на аериране са различни.
PSA с голям поток не означава най-голямата възможна система
Прекомерното увеличаване на кислородната инсталация на PSA може да увеличи първоначалната инвестиция, консумацията на енергия на компресора, изискванията за капацитет на генератора, разходите за поддръжка и времето за работа на празен ход.
По-малкият размер може да попречи на фермата да посрещне пиковите нужди от кислород.
Целта трябва да бъде системата да съответства на средното търсене, пиковото търсене и оперативната стратегия на фермата. В някои проекти комбинацията от механична аерация и PSA обогатяване с кислород осигурява по-добър икономически баланс, отколкото разчитането само на един метод.
Контейнеризирани срещу монтирани на плъзгачи PSA системи
Кислородна инсталация PSA в контейнери
Подходящо, когато фермата изисква:
- Външен монтаж
- Защита на оборудването от лошо време
- По-бързо разгръщане
- Намалено сглобяване на място
- По-лесно преместване
- Интегриран компресор и обработка на въздуха
Кислородна инсталация PSA, монтирана на плъзгач
Подходящо, когато:
- На разположение е специално помещение за оборудване
- Местните ресурси за инсталиране са достатъчни
- Изисква се гъвкаво разположение на оборудването
- Планирано е бъдещо разширение в съществуваща сграда
Окончателната конфигурация трябва да бъде избрана според оформлението на обекта, климата и условията на поддръжка.
Как NEWTEK проектира PSA кислородни проекти за аквакултури
NEWTEK проектира PSA кислородни системи според действителните работни условия на всеки проект за аквакултура.
Инженерният преглед обикновено включва необходимия кислороден поток, целева чистота на кислорода, налягане на изхода, брой и размер на езерата, дълбочина на водата, видове и гъстота на отглеждане, съществуващ метод на аериране, разстояние на тръбопровода, локално напрежение и честота, околна температура и влажност, ежедневни работни часове и бъдещо разширение.
Въз основа на тези параметри NEWTEK може да препоръча:
- PSA кислороден капацитет
- Конфигурация на компресор и изсушител
- Обем на кислородния буферен резервоар
- Диаметър на главния тръбопровод и разклонение
- Контейнерна или монтирана на плъзгач конструкция
- Подходяща стратегия за резервиране и контрол
Оборудването за пренос на кислород и разпределителната мрежа на езерото също трябва да бъдат координирани с местни инженери по аквакултури или опитни доставчици на аерационни системи.
Типични приложения
PSA кислородни системи с голям поток могат да бъдат взети предвид за:
Често задавани въпроси
Q1: Може ли един PSA кислороден генератор да захранва няколко езера?
Да, при условие че общото потребление на кислород, загубата на налягане в тръбопровода и управлението на разклонението са правилно изчислени. Броят на езерата не може да се определи само от номиналния дебит на генератора.
Q2: 93% PSA кислород подходящ ли е за аквакултури?
PSA кислород около 90–95% чистота обикновено се използва за обогатени с кислород приложения в аквакултурите. Действителната пригодност зависи от оборудването за пренос на кислород и производствения процес.
Въпрос 3: Може ли PSA кислородът да замени всички аератори и вентилатори с гребни колела?
Не е задължително. Много ферми използват PSA кислород заедно с механична аерация, циркулационно оборудване или вентилатори. Най-добрата комбинация зависи от дизайна на езерото и производствените цели.
Q4: Как се изчислява необходимият кислороден поток?
Изчислението трябва да вземе предвид биомасата, скоростта на подаване, температурата на водата, съществуващия разтворен кислород, целевия разтворен кислород и ефективността на преноса. Само площта на езерото не е достатъчна.
Q5: По-големият PSA генератор винаги ли е по-добър?
Не. Системата трябва да съответства на действителното търсене. Прекомерното оразмеряване увеличава инвестициите и консумацията на енергия, без непременно да подобрява работата на езерцето.
Заключение
Големите езера за аквакултури представляват сложни предизвикателства по отношение на разпределението на кислорода и управлението на разтворения кислород.
Кислородните генератори PSA с голям поток могат да осигурят централизиран, непрекъснат източник на кислород на място за ферми, които изискват значително или периодично снабдяване с кислород. Тяхната стойност е най-голяма, когато са правилно съчетани с търсенето на езерото, дизайна на тръбопровода, оборудването за пренос на кислород и мониторинга на качеството на водата.
PSA кислородът не е универсален заместител на всеки метод на аериране. В много проекти той работи най-добре като част от интегрирана стратегия за управление на кислорода, съчетаваща механична аерация, циркулация на водата и доставка на обогатен с кислород газ.
NEWTEK предоставя персонализирани PSA кислородни решения за проекти за аквакултури въз основа на условията на езерцето, производствените цели, местното захранване и бъдещите планове за разширяване. Внимателното проектиране на етапа на проектиране помага да се гарантира, че кислородният капацитет, консумацията на енергия и оперативните изисквания на фермата остават правилно балансирани.
Проектирайте вашата езерна система
Консултирайте се с инженерите на NEWTEK, за да изчислите точната нужда от кислород и дизайна на тръбопровода за вашата ферма:
- Размери на езерото и дълбочина на водата
- Видове и целева плътност на биомасата
- Температура и соленост на водата
- Захранване и оформление на обекта
Кислородни растения за аквакултури
PSA инсталации, монтирани на плъзгачи
Вътрешна инсталация за централни езерни станции.
Контейнерни външни тела
Готово plug-and-play внедряване на открито.
Кислородни конуси и дифузори
Високоефективно газопреносно оборудване.
