Установка для выращивания рыбы

 

Изобретение относится к промышленному рыбоводству, а именно к установкам для выращивания рыбы с рециркуляцией воды. Сущность изобретения: устройство содержит рыбоводный бассейн 1, систему очистки воды 2, теплообменник 5 для поддержания температуры воды, подаваемой в бассейн. Теплообменник 7 установлен в потоке сбросовой воды ТЭЦ. Компрессор 8 с клапанами 9 16 на два положения, управляемыми датчиком температуры 17, расположен в бассейне 1. Воду, загрязненную продуктами жизнедеятельности рыб, выкачивают из бассейна 1 с помощью насоса 3 в систему очистки воды. 1 ил.

Изобретение относится к промышленному рыбоводству, а конкретно к установкам для выращивания рыбы с рециркуляцией воды, и может быть использовано на промышленных предприятиях или специальных рыбоводных хозяйствах. Известна установка для выращивания рыбы. Данная установка для выращивания рыбы включает последовательно соединенные трубопроводами в замкнутую систему рыбоводный бассейн с аэратором, насос, теплообменник, устройство для очистки воды - роторный биофильтр и фильтр отстойник, два датчика кислорода, датчик нитратов, датчик расхода жидкости, теплообменник с датчиком температуры, который соединен через усилитель с нагревательным элементом теплообменника или регулирующим органом подачи в него теплоносителя, при этом выход одного датчика кислорода соединен через усилитель и исполнительный механизм с управляемым вентилем источника кислорода аэратора, а выход другого датчика кислорода подключен через усилитель к приводу насоса, выход датчика расхода жидкости связан через усилитель с приводом ротора биофильтра, выход датчика нитратов соединен через усилитель и исполнительный механизм с управляемым вентилем патрубка подвода чистой воды замкнутой системы. В этой установке подача кислорода в бассейн вызывает охлаждение воды в бассейне, а нагреватель воды размещен между бассейном и роторным биофильтром, что ведет к увеличению тепловых потерь, через стенки роторного биофильтра, фильтра отстойника и трубопроводов. Кроме того, в этой установке не обеспечено при необходимости увеличение продолжительности аэрации. Применен также электронагрев, требующий затрат зачастую остродефицитной электроэнергии. Недостатки в конструкции теплотехнической части бассейна ведут к значительным затратам энергии. Кроме того, рассматриваемая установка не позволяет поддерживать в бассейне температуру среды меньшую чем температура подаваемой воды. Известна также установка для выращивания рыбы, которая содержит бассейн для рыбы, систему очистки и оксигенератор, средство для подачи воды из системы в оксигенератор представляет собой эрлифт. Оксигенератор оснащен форсункой для подачи кислорода и крышкой, состоящей из двух половин, установленных с образованием между ними полости. Нижняя половина выполнена выпуклой и имеет сливное отверстие, а под последним расположен распылитель. На крышке оксигенератора смонтированы патрубок для подачи кислорода и нагреватель. Недостатком известной установки является то, что она не обеспечивает регулирование температуры технологической воды, т.к. используют теплообменники для нагрева и охлаждения, выполненные в разных блоках, кроме того расход электроэнергии на нагрев и на подачу воды эрлифтом выше, чем на прокачивание насосом, а также размещение нагревателя между бассейном и роторным биофильтром ведет к увеличению тепловых потерь. Целью изобретения является упрощение устройства и снижение энергозатрат на ее эксплуатацию. Поставленная цель достигается тем, что в установке для выращивания рыбы, содержащей рыбоводный бассейн, систему очистки воды, узел насыщения воды кислородом, включающий корпус, теплообменник и патрубок для подачи кислорода, установленный непосредственно перед бассейном и трубопроводы, соединяющие упомянутые устройства с образованием замкнутой системы циркуляции воды, теплообменник узла насыщения воды кислородом выполнен рекуперативным, установка снабжена дополнительным рекуперативным теплообменником, установленным в емкости с нагревающей или охлаждающей средой, оба теплообменника связаны между собой посредством компрессора, регулируемого клапана и трубопроводов с регулируемыми вентилями, образующих замкнутую систему циркуляции хладагента, при этом в бассейне установлены два датчика температуры, один из которых связан с приводом компрессора, а другой - с регулируемым вентилем, трубопровод подачи воды подсоединен в нижнюю часть корпуса узла насыщения, а трубопровод отвода воды - к верхней части последнего, причем теплообменник узла насыщения воды кислородом установлен вертикально, а трубопровод подпитки чистой воды подсоединен к нижней части корпуса узла насыщения воды кислородом. На чертеже схематически изображена установка для выращивания рыбы. Установка для выращивания рыбы содержит, соединенные трубопроводами последовательно по замкнутой системе, рыбоводный бассейн 1 с трубопроводом для подачи воды и кислорода ("аэратором"), систему очистки воды 2, циркуляционный насос 3 с приводом 4, теплообменник 5, при помощи которого поддерживается постоянная температура подаваемой в бассейн воды (может работать как нагреватель и как охладитель), редукционный клапан 6, теплообменник 7, находящийся в потоке сбросовой воды, например ТЭЦ, и компрессор 8 с клапанами 9-16 на два положения (открыто-закрыто), управляемыми датчиком температуры 17, расположенным в бассейне 1. Кроме того, в бассейне 1 устанавливается датчик температуры 18 для одновременного контроля работы компрессора 8 и циркуляционного насоса 3. Трубопровод 19 служит для подачи кислорода в нижнюю часть теплообменника 5, из которого вода подается в бассейн 1. В нижней части этого теплообменника 5 установлена пористая стенка 20, через которую распыляется кислород. Внутри теплообменника 5 помещен змеевик 21. Труба 22 служит для подачи воды, обогащенной кислородом из теплообменника 5 в бассейн 1. Непосредственно для распыливания кислорода и подачи воды в бассейн 1 имеются отверстия 23. Клапан 24 установлен для подачи чистой воды. Свежая вода подается для поддержания необходимого уровня растворенных в воде нитратов, уровень концентрации которых контролируется датчиком нитратов 25. Для обеспечения подачи кислорода в теплообменник 5 служат клапаны 26 и 27. Для управления клапаном 26 в бассейне 1 находится датчик кислорода 28. На участке трубопровода 29 между системой очистки воды и теплообменником 5 установлен датчик расхода воды 30, воздействующий через усилитель на привод циркуляционного насоса 3. В бассейне имеется еще один датчик кислорода 31, воздействующий на привод циркуляционного насоса 4 через усилитель. В установке имеется источник кислорода 32. Установка для выращивания рыбы работает следующим образом. При прохождении воды через рыбоводный бассейн 1 в ней уменьшается содержание растворенного кислорода и она загрязняется. Вода, загрязненная продуктами жизнедеятельности рыб и остатками пищевых продуктов, выкачивается из бассейна 1 при помощи циркуляционного насоса 3 в систему очистки воды. Из нее вода поступает обратно в рыбоводный бассейн 1 через теплообменник 5, в котором обеспечивается либо подогрев, либо охлаждение воды и кислорода. Последний поступает в теплообменник 5 от источника кислорода 32 через клапаны 26 и 27. В зависимости от скорости циркуляции воды датчик расхода 30 через усилитель подает сигнал на клапан 27, который регулирует подачу кислорода в теплообменник и препятствует образованию в теплообменнике кислородной пробки в случае, когда клапан 26 будет открыт. Клапан 26 имеет два положения (открыт - закрыт) и срабатывает через усилитель от датчика кислорода 28, находящегося в бассейне. Температура воды в системе контролируется датчиком температуры 17, который имеет два предела срабатывания (нижний предел - на нагрев, верхний предел - на охлаждение). В случае срабатывания датчика 17 по нижнему пределу клапаны 9, 10, 11, 12 закрываются, а клапаны 13, 14, 15, 16 открываются и система работает на нагрев воды в теплообменнике 5. Когда датчик 17 срабатывает по верхнему пределу, то клапаны 9, 10, 11, 12 открываются, а клапаны 13, 14, 15, 16 закрываются, и система работает на охлаждение воды в теплообменнике 5. В обоих случаях компрессор 8 и редукционный клапан 6 работают в одну сторону. Работа компрессора 8 контролируется датчиком 18, расположенным в бассейне 1, который одновременно контролирует работу циркуляционного насоса 3. Это сделано для того, чтобы компрессор 8 не работал когда отсутствует циркуляция воды через теплообменник 5. Подвод воды в теплообменник 5 осуществляется снизу, а забор воды из теплообменника в бассейн - сверху. Для интенсификации теплообмена кислород от клапана 27 по трубопроводу 19 подается в нижнюю часть теплообменника 5 и распыляется внутри через пористую стенку 20. Мелкие пузырьки кислорода, поднимаясь, омывают змеевик 21, разрушая на нем пленку. Параллельно с интенсификацией теплообмена кислород, растворяясь в воде, насыщает ее и подается вместе с водой по трубе 22 в бассейн. Нерастворенный в теплообменнике 5 кислород поступает вместе с питающей водой в бассейн и распыливается через отверстия 23. За счет увеличения времени соприкосновения кислорода с водой повышается его растворимость. В теплообменнике 5 предусмотрен ввод чистой воды для разбавления основной воды в бассейне. Чистая вода через регулируемый клапан 24, контролируемый расположенным в бассейне датчиком нитратов 25, поступает в теплообменник 5, где, смешиваясь с основной водой, принимает ту же температуру. Технико-экономические преимущества изобретения заключаются в получении существенной экономии электроэнергии, уменьшении термической нагрузки на окружающую среду при улучшении условий обитания рыбы, повышения производительности по ее выращиванию, в возможности охлаждения среды в бассейне ниже температуры подаваемой воды, что позволяет обеспечить оптимальную температуру воды в бассейне в летнее время или при использовании теплых технологически сбросных вод ТЭЦ и других производств.

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РЫБЫ, содержащая рыбоводный бассейн, систему очистки воды, узел насыщения воды кислородом, включающий корпус, теплообменник и патрубок для подачи кислорода, установленный непосредственно перед бассейном, и трубопроводы, соединяющие упомянутые устройства с образованием замкнутой системы циркуляции воды, отличающаяся тем, что, с целью упрощения установки и снижения энергозатрат на ее эксплуатацию, теплообменник узла насыщения воды кислородом выполнен рекуператиным, установка снабжена дополнительным рекуперативным теплообменником, установленным в емкости с нагревающей или охлаждающей средой, оба теплообменника связаны между собой посредством компрессора, регулируемого клапана и трубопроводов с регулируемыми вентилями, образующих замкнутую систему циркуляции хладагента, при этом в бассейне установлены два датчика температуры, один из которых связан с приводом компрессора, а другой - с регулируемым вентилем, трубопровод подачи воды подсоединен в нижнюю часть корпуса узла насыщения, а трубопровод отвода воды - к верхней части последнего. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что теплообменник узла насыщения воды кислородом установлен вертикально. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что трубопровод подпитки чистой воды подсоединен к нижней части корпуса узла насыщения воды кислородом.

РИСУНКИ

Рисунок 1