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常见渔业增氧机的类型及工作机理

发表时间:2023/12/09 09:50:40  来源:渔业致富指南 2018年7期   作者:张厚珍  浏览次数:462  
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引言

在目前的水产养殖中,普遍采取鱼类高密度放养、高密度投饵养殖模式,鱼类高排泄物造成养殖水体环境恶化;加上有的鱼塘缺少水源补充,淤泥过多,塘小水浅,容易造成缺氧浮头染病死亡,带来重大经济损失。大多数地区的池塘养鱼从上世纪90年代开始使用增氧机。增氧机是池塘养殖成功,取得高产增收的必备机械设备之一。1972年中国水产科学研究院渔业机械所研制成功了第一台叶轮式增氧机,功率7.5kW。随后,水车式、喷水式、射流式以及涌浪式等多种增氧设备相继问世。其中,前三种主要用于水深2m以内的浅水鱼塘,而射流式增氧机及涌浪式增氧机主要用于深水鱼塘(李烈柳,2013)。合理选用增氧机可以为鱼池增氧,防止鱼类浮头、泛塘等,从而为高密度养鱼创造条件,取得高产,提高经济效益,同时还可以净化水质,搅拌水体,调节上下层水温,曝除废气,减少鱼病以及促进鱼类生长等。

张厚珍

1.叶轮式增氧机

叶轮式增氧机主要由电动机、减速器、托体、撑架、叶轮、浮筒等组成,有三个方面的作用,即增氧、提水搅拌、曝气。主要原理是水跃、液面更新、负压进气等联合作用。叶轮式增氧机叶轮转速较大,由于叶轮叶片的强烈搅动,叶轮周围提升水体在水面形成水花和水跃,扩大了气液的接触面积,曝气作用相对较好,尤其对中上层水体的混合作用较好,使得中上层水体溶氧均匀。其缺点是由于搅拌范围较大,叶轮结构复杂、制作成本较高,用于较大池塘时对底层水体的溶氧改善作用亦较差。

叶轮式增氧机开发至今,已经经历了三次技术改革,功率由7.5kW逐渐降低至1.5kW,样式也由潜水式向水面式发展,其中,3kW和1.5kW两种型号的叶轮式增氧机受到养殖户的普遍青睐。

2.水车式增氧机

水车式增氧机是80年代从国外引进的,在日本、东南亚地区和我国台湾得到广泛应用,主要由电动机、减速器、联轴器、叶轮、机架和浮船等6部分组成,电机功率0.5kW、0.75kW、1.1kW和1.5kW等,车叶转速90~130r/min。减速器带动联轴转动,车叶击水、搅水,增大水与空气接触面积,加速空气中的氧气向水中溶解,形成一股定向水流,驱动水体混合。水车式增氧机的特点是结构比较简单、造价低,浅水池塘增氧效果好,能形成直线方向的水流,适用于鳗、对虾等水体较浅的养殖池塘。何雅萍等(2011)的研究结果表明:水车式增氧机对于水深为1m以内的养殖水体具有良好的增氧和搅拌效果,运转时可形成一股较大的定向水流,较适合鳗鱼等喜好水流的鱼类。

3.喷水式增氧机

喷水式增氧机利用潜水电机直接驱动泵叶旋转,没有减速系统,抽吸上层水体、喷射增加气液接触面从而增氧,动力效率仅为0.65kg/kW·h(尉伟敏,1996)。随着科技的进步,喷水式增氧机逐年改进,目前市场上常见的有叶轮喷水式增氧机、推浪喷水式增氧机以及浮水泵喷水式增氧机等。

推浪喷水式增氧机包括电动机、变速齿轮箱、喷水叶轮和浮体,电动机与变速齿轮箱传动连接,在变速齿轮箱输出端连接驱动轴,喷水叶轮安装在驱动轴上,浮体通过浮体连接支架与变速齿轮箱连接,在变速齿轮箱下端安装一连接器,连接器上具有供浮体连接支架插入的连接孔,浮体连接支架一端置于连接孔中,另一端固定在浮体上,使浮体与驱动装置的连接结构不易损坏,实用性更强。

浮水泵喷水式增氧机是目前重量最轻,造价最低的增氧机。同时,由于它的外露零件都是工程塑料制成,并配用不锈钢紧固件,耐腐性更高。泵壳抽送的水流经过接头、软管进入直管,从环形喷水口喷向空中后落回鱼塘,增加和空气的接触面,达到增氧之目的。如用于深水鱼池增氧,可在浮泵下部吊一重物(如石块等),使浮泵直立悬浮在水层中间工作,但不要让浮泵沉于池底,其距离由吊重物绳索的长度来控制,加长软管使喷头仍浮于水面。该方法的目的是尽量提高喷水式增氧机的增氧效果,改善下层池水的贫氧状况和全池水的水质。

4.射流式增氧机

射流式增氧机是一种水底式增氧机,主要是由潜水电机和射流器组成,工作时桨叶在水下高速旋转形成液体流并产生负压,将空气吸入水中,同时桨叶形成的水流将空气切碎成细微、均匀的气泡,增大了气液接触面积,促进空气中的氧气溶解到水中,增加水体溶氧。目前对射流式增氧机的研究较多,尤其是射流自吸式增氧机,该增氧机由射流吸气增氧系统和定位装置两大部分组成,其外观结构见下图。

射流自吸式增氧机能提高养殖水体的单位面积产量,增产效果显著。射流自吸式增氧机用于对虾(斑节对虾和凡纳对虾)养殖的试验结果表明(吴世海,2007),在每口面积4000~8000m2、水深1.8m对虾养殖池中,使用射流自吸式增氧机比普通养殖(不使用增氧机)提高单位面积产量3.3~8.3倍。普通养殖最高产量为0.225kg/m2,使用射流自吸式增氧机养殖,增氧强度为1.35×10-3~2.62×10-3kW/m2,产量高达0.749~1.877kg/m2。

5.涌浪式增氧机

随着科技的进步,拼命打水花的增氧机时代已经过去了,节能、增加水体循环、高效融氧、改良底质的涌浪机逐渐成为这个时代的宠儿。涌浪式增氧机主要有0.75kW和1.5kW两种类型,其优点为:一是具有强大的造浪能力,大大提高了水体与空气的接触面积,并通过曝气接触和藻类光合作用紫外线辐射等作用,使整个水体载氧量增加,改善水质,减少污水排放;二是具有强大的提水能力,把底层水换到表面并沿表面流出,有效降低水中有害物质及气体的含量,改善池塘底质环境,防止水体污染。池里泛起的浪花更容易加快表面溶氧速度,调节上下层水温,进而改善全池水质。

综上,增氧机的类型虽多,但选择增氧机配置量主要考虑水源状况、养殖密度等情况。如果水源丰富,水质一直保持良好,则可少配置增氧机,反之则多配;养殖密度(亩产)高则多配,低则少配。合理选择增氧机,可以获得较好的经济效益,给养殖户带来增产增收。

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