[0034] 本发明应用于水下气雾产生系统,该系统包括气源站1、第一级控制装置2、第二级控制装置3、水池4、气雾管网、管道6、7、8组成。其中气雾管网由多个气雾分散器以各种排列方式构成。
[0035] 下面对系统主要组成进行详细说明:
[0036] 1、气源站:气源站1采用多种方式供应空气或者氧气。
[0037] 第一种方式:空压机供气。采用无机油型空气压缩机1,然后经过第一级控制装置空气制冷机降低温度,再通过第二级控制装置包括过滤器等装置,将具有一定压力和温度的清洁冷空气,经过管道,输入水池中的气雾产生管网,再通过微纳米气雾分散器产出超微小气泡,分散在水中,增氧效果大大提高。比罗茨风机提高2个以上PPM溶解氧,能提高养殖产量15%-20%,节能、减排、增产、环保。
[0038] 第二种方式:分体式制氧机,特点是故障率低,尤其整体故障率很低、容易维修,维修时不影响机器正常使用,用在水产养殖非常安全,用电能耗很低安全、节能、减排、费用低,维修简单。
[0039] 节电式分体式变压吸附制氧机(Pressure Swing Adoption,PSA),在氧气和氮气混合物中用物理的方法提存氧气,所以不产生污染物,能安全生产氧气。一组至十组独立的制氧机(7Lpm--21Lpm容量单位)组装在一个机柜中,每组制氧机出气口连接到一个总管上,每一组制氧机独立工作,一组故障不影响其他制氧机正常工作,通过第一控制装置2对氧气的压力、流量、温度进行控制,通过第二控制装置3对制氧机进行监控、反馈和报警,其中一组制氧机为备用组,一旦其中一组制氧机发生故障,立即启动其他备用制氧机,这样就2
保证不间断地供给氧气。氧气纯度为90-93%,氧气供给压力为1.5--7Kg/Cm,氧气适用压力为5Bar。一般五组制氧机,产生氧气流量为50L/分,耗电2.9Kw。
[0040] 2、气雾分散器
[0041] 目前市面最好的分散器为陶瓷板分散器,它在0.15-0.2MPa压力下(最大可承受0.4MPa)才能正常出气,产生微气泡,如果多个分散器,就对制氧机的要求很高。
[0042] 本发明的微纳米气雾分散器,特点为0.01-0.05MPa微压下即可产出气雾,也就是说,气雾分散器产生微纳米气雾的最小大气压为0.01-0.05MPa(最大可承受0.4MPa)。
[0043] 本发明的微纳米气雾分散器,在制氧机氧气供给压力为1.5--7Kg/Cm2的情况下,可有多个微纳米气雾分散器排列在一起,而且都能产生气雾。低压即产生气雾的微纳米气雾分散器,可以使用以往的空压机模式,也能改变目前不能将制氧机用在水产养殖上的弊端。不管是采用分体式制氧机还是空压机,连接微纳米气雾分散器,都能在低压产生微纳米气雾,这样就对气源站的要求可以降低,不必要求大型的氧气罐或者高压的制氧机即可达到产生气雾的目的,从而实现安全、节能减排、低能耗、高效率,另外,针对目前国内普遍使用的水循环养殖方式(即24小时给水,24排水的方式得到养殖所需溶解氧)还可以阶段性实现停水养殖,如6-12小时停水,1-2小时给水,更加节能减排。
[0044] 下面通过附图详细说明气雾分散器的结构:
[0045] 图2为本发明的气雾分散器未加圆弧套示意图;图3为本发明的气雾分散器圆弧套立体示意图;图4为本发明的气雾分散器加圆弧套示意图;图5为本发明的气雾分散器的剖视图;图6为本发明的气雾分散器管体俯视图;图7为图5在AA’方向截面图;图8为图7局部放大图。
[0046] 参见图2,气雾分散器5为中空圆柱型管,圆柱型管包括左底座21、右底座22、圆柱管体57、腔体59以及外包膜,其中外包膜沿着圆柱管体的外径,紧紧覆盖在圆柱管体57外层,整个外包膜由四层或者更多层组成,从最外层到最内层依次为鱼线网层51、无纺布层52、微纳米膜层53和基层54,参见图7。其中,微纳米膜层53采用干式物理延伸纳米膜或者采用现有技术中的微小多孔性膜。
[0047] 采用物理干法生产的微小多孔性纳米膜的外包膜,可以使得气雾分散器产生的气体为雾状超微小气泡,该微小多孔性纳米膜的特性是,水和微生物通不过但气体可通过。膜的气孔率为5-50%,厚度为6-40微米,平均气孔大小为0.003-1纳米,膜层数为2-18层之间(可根据水深度和鱼种不同),最外层鱼线层为保护层。所有外包膜总厚度不超过2-4毫米,总厚度很薄,气体在很小压力下即可透出(0.01-0.05MPa)产生超微小气泡,达到最低压力下产出超微细泡。
[0048] 相比于目前最好的分散器陶瓷板分散器,气雾分散器能节省氧气50%以上,因为陶瓷板厚度0.9-1.2Cm厚度较厚,需要0.15-0.2MPa的压力才能出气,平均气孔大小为1-3纳米产出的气泡较大。所以,气雾分散器能够真正实现节能、减排、提高溶解氧,达到环保、高效率目的。
[0049] 基层和细尼龙网保护层54起保护膜的作用:一是防止因压力过大而将纳米膜破坏,二是起到将气体分散作用。外层无纺布层52将气体分散,并减压、透气。鱼线网层53可以为网状结构,也可以为鱼线螺旋缠绕而成,起保护作用。
[0050] 圆柱管体57的两端螺纹连接有左底座21、右底座22,右底座22中央设置有出气口,连接出气管23,与管道8相连。
[0051] 为了生产加工及安装的便利,气雾分散器3管体57的两端部加工为对称相同形状,左底座21可以为密封盖,右底座22中央设置有进气口,螺纹或者卡扣安装进气管23。这样的话,在加工生产或后期装配的时候,不必再区分左右端部,左底座21和右底座22都可以螺纹连接在管体57的两端部,参见图9、图10。管体长度、管壁厚度可以根据情况自行选择。
[0052] 管体57两端部为略细的圆台凸出,凸出可设有外螺纹,左底座21和右底座22带有内螺纹,直径与管体57两端部的外螺纹配合,或者,管体57两端部为略细的圆台凸出,左底座21和右底座22两者之间增加密封圈后,与管体57两端部卡扣连接。
[0053] 左底座21和右底座22还可以设计为其他形状,以方便与其他气雾分散器相连形成气雾管网,也可直接做成一整体的外固定支架,达到固定气雾分散器的作用。
[0054] 图3为气雾分散器圆弧套立体示意图,圆弧套55呈半圆弧状,用于扣合在气雾分散器5的下部,参见图4,圆弧套的作用是阻止气体从下半部(包括底部)释放,而只能从上半部释放出气体,真正能起到节能增氧效果。在实践中,如果不采用圆弧套,气雾分散器底部也出气的话,水压如果小,不能产生气泡,如果水压大,产出的气容易凝结在底部,凝结后的气泡较大,直接飘出水面,整体产出的气体一部分是小气泡一部分为大气泡,这样,从下半部释放的气体往往呈大气泡而非气雾,影响氧气溶解水中的浓度,所以,圆弧套55保证产生气雾而非气泡。
[0055] 图5为本发明的气雾分散器的剖视图,管体57的顶部,沿着轴线方向设置有一条凹槽58,或者平行的两条凹槽58,参见图6、图7、图8,用于气体的均匀扩散。凹槽58的深度为管体57管壁厚度的1/4—1/2,凹槽58的长度小于管体57的长度,以左右底座21、22固定后,凹槽58全部露出为宜。凹槽58的中心设置有一出气孔56,出气孔56的直径为毫米级,出气孔56与管体57的腔体59相贯通。这样,源自气源站的气体从进气管23进入腔体57,再经过出气孔56,进入凹槽58,然后,凹槽15中的气体,透过外包膜,在外面的水中形成纳米级的气雾。
[0056] 另外,由于分散器本身重量比较轻,不能沉入水体中而会漂浮在上面上,所以,在气雾分散器中设有配重,配重可放置于管体中,并固定在管体内下部,这样,配重就能让分散器达到所需重量,从而稳定在水体指定位置中,以保证在水体底部分散气体并达到最佳效果。
[0057] 该配重长度为中空圆柱管长度,占用管体1/4-1/3体积,形状不限,以能够固定在分散器腔体59中又不能阻塞气体的流通即可,材料使用铁或者不锈钢,最好用较厚塑料模镀膜密封以防止生锈及锈水渗出。
[0058] 本发明公开了气雾分散器的生产方法,包括如下步骤:
[0059] 1、选择一中空圆柱型管,管长为10cm—2m,管两端为圆台凸出,凸出为卡扣或者外螺纹;
[0060] 2、在管体的顶部,沿着轴线方向设置一条凹槽或平行的两条凹槽,其中,气雾分散器5的管体57的顶部沿着轴线方向平行设置一条凹槽58或者两条凹槽58,用于气体的均匀扩散,凹槽的深度为管体管壁厚度的1/4—1/2,凹槽的长度小于管体的长度;
[0061] 3、凹槽58中心设置与气雾分散器的腔体相贯通的出气孔56,腔体的气体通过出气孔在凹槽58中均匀扩散并透过外包膜形成纳米级的气雾;出气孔的直径为毫米级,出气孔与管体的腔体相贯通;
[0062] 4、沿着圆柱管体的外径,从最内层到最外层依次覆盖基层、微纳米膜层、无纺布层、鱼线网层,其中,鱼线网层为网状结构或鱼线螺旋缠绕而成。
[0063] 5、气雾分散器5的管体57的下半部扣合一半圆弧状的圆弧套55,用于阻止气体从气雾分散器5的下半部泄露;
[0064] 6、圆柱管体57的两端凸出卡扣连接或者螺纹连接左底座、右底座,其中左底座为密封盖,右底座中央设置有进气口,连接进气管23,进气管23与管道相连通。
[0065] 另外,左底座和右底座还可以设计为各种形状,以方便与其他气雾分散器相连形成气雾管网,左底座和右底座也可直接做成一整体的外固定支架,达到固定和连接气雾分散器的作用。
[0066] 多个气雾分散器可以设置为梅花状,也可以设置为“非”字状,组成的气雾管网,参见图1、图11。气雾管网形状根据每一个放置场所的情况具体而确定。每一个气雾分散器之间可以通过进气管23形成固定支架彼此相连,或者每一个气雾分散器通过左右底座相互固定。