Fiskeldi í atvinnuskyni krefst stöðugs súrefnisflutnings vegna þess að fiskur og rækja neyta uppleysts súrefnis á meðan líffræðileg síun, lífræn niðurbrot og önnur ferli neyta einnig súrefnis. Súrefnisþörf breytist með lífmassa, þéttleika, vatnshita, fóðurvirkni og næturaðstæður. APSA súrefniskerfitekur á þessari kröfu með því að aðskilja súrefni frá þjappað lofti og veita súrefnisauðguðu gasi í tjarnir, geyma, súrefniskeilur eða endurrásareldiskerfi.
PSA súrefnikynslóð notar aðsogsílát fyllt með sameindasigti. Þjöppu lætur síað og þurrkað loft í aðsogsbeðin, þar sem sameindasigtið aðsogar helst köfnunarefni. Súrefnisríkt gas berst í súrefnismóttakara og fer síðan inn í súrefniskerfi vatnsins. Aðsogsbeðin skiptast á þrýstingi og endurnýjun til að viðhalda gasframleiðslu.
Súrefnisframleiðsla á staðnum breytir framboðsuppbyggingu
Verslunarbú sem notar súrefniskúta eða fljótandi súrefni er háð ytri aðfangakeðju: gasframleiðslu, flutningi, geymsla og afhending til búsins. PSA uppsetning flytur súrefnismyndunarferlið inn á bæinn.
Grunnferlið er:
Umhverfisloft → þjöppu → loftmeðferð → PSA aðsog → súrefnismóttakari → súrefnisdreifing → súrefnisgjöf vatns
Kerfið þarf því meira en aðsogseiningu. Þjöppan verður að veita nauðsynlega loftflæði, síur og þurrkarar verða að fjarlægja mengunarefni og raka og súrefnismóttakarinn verður að jafna gasið áður en það nær dreifikerfinu.
Fyrir bæi sem starfa á afskekktum svæðum eða þurfa stöðuga súrefnisgjöf, ætti innkaupaútreikningurinn að taka til raforkunotkunar, viðhalds, varahluta og kostnað við flutning á súrefni utanaðkomandi.
Hærri súrefnisstyrkur dregur úr gasrúmmáli sem þarf til súrefnisflutnings
Andrúmsloftið inniheldur um það bil 21% súrefni. Hefðbundinn loftræstibúnaður verður að flytja mikið magn af lofti í gegnum vatnið til að flytja nauðsynlegt súrefnismagn.
PSA rafall skilur köfnunarefni frá þjappað lofti og framleiðir súrefnisauðgað gas. Útgefnar fiskeldisstillingar NEWTEK innihalda súrefnishreinleika á bilinu um það bil 90% til 99,5%, allt eftir uppsetningu, með stöðluðumPSA súrefnikerfi sem venjulega eru tilgreind um 93% ± 3%.
Hærri súrefnisstyrkurinn breytir flutningsferlinu við vatnið. Í stað þess að flytja súrefni úr miklu magni af andrúmslofti tekur dreifarinn eða súrefniskeilan við gasstraumi með hærri súrefnisstyrk.
Raunveruleg flutningur fer eftir:
- Gasstreymishraði
- Vatnsdýpt
- Þvermál kúla
- Vatnshiti
- Samskiptatími
- Rekstrarþrýstingur
- Dreifir eða súrefniskeilubygging
Þess vegna ætti PSA framleiðsla að vera metin ásamt súrefnisflutningsbúnaðinum frekar en sem einangruð gasforskrift.
PSA súrefni getur útvegað háþéttni fiskeldiskerfi
Eftir því sem þéttleikinn eykst verður súrefnisþörfin á hverja einingu af vatnsrúmmáli einnig mikilvæg hönnunarbreyta. Fiskur og rækja neyta súrefnis stöðugt, á meðan súrefnisframboð getur minnkað hratt þegar loftræstingin samsvarar ekki líffræðilegri þörf.
PSA kerfi getur fóðrað súrefni í:
- Öflugar fiskatjarnir
- Rækjutjarnir
- Útungunartankar
- Endurnýjun fiskeldiskerfis
- Menningartankar innanhúss
- Geymslutankar fyrir lifandi fisk
Í RAS uppsetningu, til dæmis, fer vatn í gegnum vélræna síun og líffræðilega meðferð áður en það fer aftur í ræktunartankinn. Súrefni er hægt að sprauta niður í gegnum súrefniskeilu eða dreifara áður en meðhöndlaða vatnið fer aftur í fiskabúrin.
Súrefnisframleiðandinn verður því hluti af vatnsmeðferðarlykkjunni:
Ræktunartankur → síun → líffræðileg meðferð → súrefnisgjöf → ræktunartankur
Hægt er að samræma súrefnisframleiðslu við raunverulega eftirspurn búsins
PSA getu ætti að vera reiknuð út frá súrefnisþörf frekar en tjarnarsvæðinu einu saman.
Helstu inntak eru:
| Hönnunarfæribreyta | Verkfræðiaðgerð |
|---|---|
| Lífmassi | Ákvarðar líffræðilega súrefnisnotkun |
| Stofnþéttleiki | Ákvarðar súrefnisþörf á hverja einingu vatnsrúmmáls |
| Vatnshiti | Breytir súrefnisleysni og efnaskiptaþörf |
| Miða á DO | Skilgreinir nauðsynlegt ástand uppleysts súrefnis |
| Hámarkseftirspurn | Ákveður hámarks aflgetu |
| Skilvirkni súrefnisflutnings | Ákveður hversu mikið af mynduðu súrefni fer í vatnið |
| Opnunartími | Ákveður daglega súrefnisframleiðslu |
| Lífmassi framtíðarinnar | Ákveður stækkunarkröfur |
Til dæmis, ef bú þarf að 30 Nm³/klst. af súrefni fari í vatnið en súrefnisflutningskerfið flytur aðeins 75% af tilbúnu súrefni, verður rafalinn að gefa meira en 30 Nm³/klst.
Einfaldað hönnunarsamband er:
Áskilin súrefnisframleiðsla=nauðsynleg súrefnisflutningur ÷ flutningsskilvirkni
Við útreikninginn ætti að nota mælda eða tilgreinda flutningsgetu frekar en að gera ráð fyrir að allt súrefni sem fer úr PSA rafallinu fari í vatnið.
Uppleyst súrefnisskynjarar geta stjórnað súrefnisframboði
PSA súrefniframleiðslan nýtist betur þegar hún er tengd vöktun uppleysts súrefnis.
Uppleyst súrefnisskynjari mælir raunverulegt DO stig í ræktunarvatninu. Merkið getur farið inn í PLC, sem stjórnar súrefnisloka, súrefnisflæðishraða eða viðbótar PSA getu samkvæmt fyrirfram skilgreindum rekstrarmörkum.
Hægt er að byggja upp stjórnlykkjuna sem:
DO skynjari → PLC → súrefnisflæðisstýring → dreifari/súrefniskeila → ræktunarvatn
Þegar DO fer niður fyrir stillt svið getur stjórnkerfið aukið súrefnisgjöf. Þegar DO fer aftur í tilskilið svið getur kerfið dregið úr súrefnisflæði.
PSA kerfi NEWTEK innihalda súrefnisskynjara, þrýstiskynjara, sjálfstýringu og iðnaðarsamskiptaviðmót eins og Modbus, Profibus og Ethernet.
Þetta fyrirkomulag gerir súrefniskerfinu kleift að bregðast við mælanlegum vatnsskilyrðum í stað þess að reka rafallinn á hámarksafköstum allan framleiðsluferilinn.
Geymsla súrefnisbuffa aðskilur kynslóð frá eftirspurnarsveiflu
PSA aðsogshringrásin og súrefnisþörf búsins breytast ekki endilega á sama hraða. Stuðpúðatankur getur aðskilið þessi tvö rekstrarskilyrði.
PSA rafallinn fyllir súrefnismóttakann á meðan súrefnisgjafakerfið dregur gas í samræmi við vatnsþörf. Móttakandinn tekur því í sig skammtímamun á súrefnisframleiðslu og neyslu.
Nauðsynlegt tankrúmmál fer eftir:
- PSA súrefnisframleiðsla
- Súrefnisþörf
- Rekstrarþrýstingur
- Hámarksrennsli
- Þrýstisvið
- Áskilinn pantatími
Undirstærð móttakari getur valdið hröðum þrýstingsbreytingum þegar nokkrir ræktunargeymar krefjast súrefnis samtímis. Ofstór móttakari eykur rúmmál búnaðar og fjármagnskostnað án þess að auka súrefnisframleiðslugetuna.
PSA súrefni getur starfað ásamt vélrænni loftun
PSA súrefni kemur ekki endilega í stað vélrænna loftræsta.
Vélrænir loftarar flytja vatn og andrúmsloft en PSA búnaður gefur súrefnisauðgað gas. Kerfin tvö geta framkvæmt mismunandi aðgerðir innan sömu tjörnarinnar eða tanksins.
Samsett fyrirkomulag getur notað:
Vélræn loftari → vatnshringrás
PSA súrefni → þétt súrefnisframboð
DO skynjari → stjórnmerki
Þessi uppsetning gerir vélrænum búnaði kleift að viðhalda hreyfingu vatns á meðan PSA kerfið gefur viðbótarsúrefni þegar líffræðileg þörf er meiri en súrefnisframlag frá venjulegri loftun.
Viðeigandi fyrirkomulag fer eftir dýpt tjarnar, hringrásarmynstri vatns, lífmassa, staðsetningu dreifara og nauðsynlegri DO.
PSA súrefni styður RAS súrefni
RAS aðstaða dreifir vatni stöðugt með síun og líffræðilegri meðferð. Nítrunargerlar í lífsíur neyta súrefnis á meðan þær breyta ammoníaki og nítríti, þannig að súrefnisþörf er fyrir utan fiskabúrin sjálf.
Dæmigert RAS súrefnismyndunarferli getur falið í sér:
- Menningarvatn fer úr tankinum.
- Vélræn síun fjarlægir sviflausn.
- Lífsíun breytir köfnunarefnissamböndum.
- Súrefni er sprautað í gegnum dreifibúnað eða súrefniskeilu.
- Súrefnisríkt vatn fer aftur í ræktunartankana.
PSA rafallinn þarf því að útvega nægilegt súrefni fyrir bæði líffræðilega og vatna súrefnisnotkun.
Súrefnissprautustaðurinn ætti að vera valinn í samræmi við vatnsþrýsting, flæðihraða, snertitíma og súrefnisflutningsbúnað. Einfaldlega aukning PSA gasframleiðsla tryggir ekki hlutfallslega aukningu á uppleystu súrefni ef flutningsbúnaðurinn við vatnið hefur náð flutningsmörkum sínum.
Sjálfvirkt eftirlit getur greint bilanir í súrefniskerfi
Súrefniskerfi fyrir fiskeldi í atvinnuskyni ætti að fylgjast með ástandi bæði gashliðar og vatnshliðar.
| Parameter | Hvað það gefur til kynna |
|---|---|
| Uppleyst súrefni | Raunverulegt súrefnisástand í ræktunarvatni |
| Hreinleiki súrefnis | Skilyrði PSA aðskilnaðar |
| Súrefnisflæði | Gasafgreiðsla í vatnið |
| PSA þrýstingur | Rekstrarástand aðsogskerfis |
| Þjöppuþrýstingur | Fóður-loft framboð |
| Vatnshiti | Breytingar á súrefnisleysni og líffræðilegri þörf |
| Staða viðvörunar | Óeðlilegur búnaður eða skynjari |
Til dæmis getur minnkandi súrefnishreinleiki bent til mengunar sameindasigtis, vandamála við að skipta um lokar, of mikil eftirspurn eða vandamál með inntaksloft. Fallandi súrefnisþrýstingur getur bent til takmarkana á afkastagetu þjöppunnar, síustíflu, lokavandamál eða of mikið niðurstreymisflæði.
Stjórnkerfið ætti að nota þessi merki til að búa til viðvörun og einangra óeðlilegan búnað frekar en að treysta eingöngu á handvirka skoðun.
PSA súrefni og hefðbundin loftun: Byggingarmunur
Hefðbundin loftun kemur andrúmslofti beint inn í vatnið. Súrefnisbirgðir takmarkast því af súrefnisstyrk í andrúmslofti og flutningsvirkni loftræstisins.
PSA súrefni skilur súrefni frá lofti áður en gasið fer inn í vatnshliðarkerfið.
| Þáttur | Hefðbundin loftun | PSA súrefniskerfi |
|---|---|---|
| Gas veitt | Andrúmsloft | Súrefnisbætt gas |
| Aðal aðskilnaðarbúnaður | Engin | Sameindasigti aðsogsílát |
| Loftveita | Blásari/loftari | Loftþjöppu |
| Súrefnisstjórnun | Loftflæði og loftræstiaðgerð | Súrefnisflæði, hreinleika og DO stjórn |
| Búnaður við vatnshlið | Snúðahjól, blásari eða dreifar | Súrefnisdreifir, súrefniskeila eða álíka búnaður |
| Aðalviðhald | Loftari, mótor, legur, dreifibúnaður | Þjöppu, síur, lokar, greiningartæki, sameindasigti |
| Kerfissamþætting | Bein blöndun lofts og vatns | PSA + móttakari + súrefnisdreifing + súrefnisgjöf vatns |
Fyrir sjókvíaeldi með miklum þéttleika getur PSA súrefni bætt við vélrænni loftun þegar súrefnisþörfin fer yfir það sem loftræsting í andrúmslofti getur flutt. Viðeigandi uppsetning fer eftir lífmassa, vatnsrúmmáli, hitastigi, DO markmiði, súrefnisflutningsskilvirkni og rekstraráætlun.
Um NEWTEK
NEWTEKþróast á staðnumPSA súrefniog köfnunarefnisframleiðslukerfi. PSA súrefnisferli þess notar zeólít sameinda sigti aðsog, þar sem þjappað og hreinsað loft fer inn í aðsogsílát, köfnunarefni aðsogast helst og súrefnisríkt gas fer úr aðsogsbeðinu.
Kerfisuppsetningin felur í sér lofthreinsun, aðsogsílát, þrýstiskynjara, súrefnisskynjara, sjálfstýringu, gasleiðslur og samskiptaviðmót. Útgefnar PSA súrefnislýsingar NEWTEK innihalda framleiðslugetu frá 1–300 Nm³/klst., súrefnishreinleika 93% ± 3% og súrefnisúttaksþrýstingur 0,01–0,5 MPa, allt eftir uppsetningu.
Fyrir fiskeldi í atvinnuskyni er hægt að tengja PSA kerfið við súrefnismóttakara, súrefniskeilur, dreifara, uppleyst súrefnisskynjara og vatnsmeðferðarbúnað. Endanleg afkastageta ætti að vera reiknuð út frá lífmassa, vatnshita, markmiði DO, hámarks súrefnisþörf, súrefnisflutningsskilvirkni og fyrirhugaðri framleiðslustækkun frekar en frá tjarnarsvæðinu einu saman.
