Mae dyframaethu masnachol yn gofyn am drosglwyddo ocsigen parhaus oherwydd bod pysgod a berdys yn defnyddio ocsigen toddedig tra bod hidlo biolegol, dadelfeniad organig, a phrosesau eraill hefyd yn defnyddio ocsigen. Mae galw am ocsigen yn newid gyda biomas, dwysedd stocio, tymheredd y dŵr, gweithgaredd bwydo, ac amodau gyda'r nos. ASystem ocsigen PSAyn mynd i'r afael â'r gofyniad hwn trwy wahanu ocsigen oddi wrth aer cywasgedig a chyflenwi nwy wedi'i gyfoethogi ag ocsigen i byllau, tanciau, conau ocsigen, neu systemau dyframaethu ailgylchredeg.
PSA ocsigenmae cenhedlaeth yn defnyddio llestri arsugniad wedi'u llenwi â rhidyll moleciwlaidd. Mae cywasgydd yn cyflenwi aer wedi'i hidlo a'i sychu i'r gwelyau arsugniad, lle mae'r gogr moleciwlaidd yn arsugniad nitrogen yn ffafriol. Mae nwy llawn ocsigen yn mynd i dderbynnydd ocsigen ac yna'n mynd i mewn i'r system ocsigeneiddio ochr y dŵr. Mae'r gwelyau arsugniad bob yn ail rhwng gwasgedd ac adfywio i gynnal cynhyrchu nwy.
Cynhyrchu Ocsigen ar y Safle yn Newid y Strwythur Cyflenwi
Mae fferm fasnachol sy'n defnyddio silindrau ocsigen neu ocsigen hylifol yn dibynnu ar gadwyn gyflenwi allanol: cynhyrchu nwy, cludo, storio, a danfon i'r fferm. Mae gosodiad PSA yn symud y broses cynhyrchu ocsigen i'r fferm.
Y broses sylfaenol yw:
Aer amgylchynol → cywasgydd → triniaeth aer → arsugniad PSA → derbynnydd ocsigen → dosbarthiad ocsigen → ocsigeniad dŵr
Felly mae angen mwy nag uned arsugniad ar y system. Rhaid i'r cywasgydd ddarparu'r llif aer porthiant gofynnol, rhaid i hidlwyr a sychwyr gael gwared ar halogion a lleithder, a rhaid i'r derbynnydd ocsigen glustogi'r nwy cyn iddo gyrraedd y rhwydwaith dosbarthu.
Ar gyfer ffermydd sy'n gweithredu mewn ardaloedd anghysbell neu sydd angen cyflenwad ocsigen parhaus, dylai'r cyfrifiad caffael gynnwys defnydd trydan, cynnal a chadw, darnau sbâr, a chost cludo ocsigen a gyflenwir yn allanol.
Mae Crynodiad Ocsigen Uwch yn Lleihau'r Cyfaint Nwy sydd ei Angen ar gyfer Trosglwyddo Ocsigen
Mae aer atmosfferig yn cynnwys tua 21% o ocsigen. Rhaid i offer awyru confensiynol symud cyfaint mawr o aer trwy'r dŵr i drosglwyddo'r swm ocsigen gofynnol.
Mae generadur PSA yn gwahanu nitrogen oddi wrth aer cywasgedig ac yn cynhyrchu nwy wedi'i gyfoethogi ag ocsigen. Mae cyfluniadau dyframaeth cyhoeddedig NEWTEK yn cynnwys purdeb ocsigen yn amrywio o tua 90% i 99.5%, yn dibynnu ar gyfluniad, gyda safonPSA ocsigensystemau a nodir yn gyffredin tua 93% ± 3%.
Mae'r crynodiad ocsigen uwch yn newid y broses drosglwyddo ochr dŵr. Yn lle trosglwyddo ocsigen o swm mawr o aer atmosfferig, mae'r tryledwr neu gôn ocsigen yn derbyn llif nwy gyda chrynodiad ocsigen uwch.
Mae trosglwyddiad gwirioneddol yn dibynnu ar:
- Cyfradd llif nwy
- Dyfnder dŵr
- Diamedr swigen
- Tymheredd y dŵr
- Amser cyswllt
- Pwysau gweithredu
- Strwythur tryledwr neu ocsigen-côn
Felly, dylid gwerthuso allbwn PSA ynghyd â'r offer trosglwyddo ocsigen yn hytrach na manyleb nwy ynysig.
Gall PSA Ocsigen Cyflenwi Systemau Dyframaethu Dwysedd Uchel
Wrth i ddwysedd stocio gynyddu, mae'r gofyniad ocsigen fesul uned o gyfaint dŵr hefyd yn dod yn baramedr dylunio hanfodol. Mae pysgod a berdys yn bwyta ocsigen yn barhaus, tra gall argaeledd ocsigen leihau'n gyflym pan nad yw'r capasiti awyru yn cyfateb i'r galw biolegol.
Gall system PSA fwydo ocsigen i mewn i:
- Pyllau pysgod dwys
- Pyllau berdys
- Tanciau deorfa
- Ailgylchredeg systemau dyframaethu
- Tanciau diwylliant dan do
- Tanciau dal pysgod byw
Mewn gosodiad RAS, er enghraifft, mae dŵr yn mynd trwy hidlo mecanyddol a thriniaeth fiolegol cyn dychwelyd i'r tanc diwylliant. Gellir chwistrellu ocsigen i lawr yr afon trwy gôn ocsigen neu dryledwr cyn i'r dŵr wedi'i drin ddychwelyd i'r tanciau pysgod.
Felly mae'r generadur ocsigen yn dod yn rhan o'r ddolen trin dŵr:
Tanc diwylliant → hidlo → triniaeth fiolegol → ocsigeniad → tanc diwylliant
Gellir Paru Cynhyrchu Ocsigen â Galw Gwirioneddol ar Ffermydd
Dylid cyfrifo'r capasiti PSA o'r galw am ocsigen yn hytrach nag ardal y pwll yn unig.
Mae’r prif fewnbynnau’n cynnwys:
| Paramedr Dylunio | Swyddogaeth Peirianneg |
|---|---|
| Biomas | Yn pennu'r defnydd o ocsigen biolegol |
| Dwysedd stocio | Yn pennu'r galw am ocsigen fesul uned cyfaint dŵr |
| Tymheredd y dŵr | Newid hydoddedd ocsigen a galw metabolig |
| Targed DO | Yn diffinio'r cyflwr ocsigen toddedig gofynnol |
| Galw brig | Yn pennu uchafswm cynhwysedd generadur |
| Effeithlonrwydd trosglwyddo ocsigen | Yn pennu faint o ocsigen a gynhyrchir sy'n mynd i mewn i'r dŵr |
| Oriau gweithredu | Yn pennu cynhyrchiad ocsigen dyddiol |
| Biomas yn y dyfodol | Yn pennu gofynion ehangu |
Er enghraifft, os yw fferm angen 30 Nm³/h o ocsigen yn mynd i mewn i’r dŵr ond bod y system trosglwyddo ocsigen yn trosglwyddo dim ond 75% o’r ocsigen a gyflenwir, rhaid i’r generadur ddarparu mwy na 30 Nm³/h.
Perthynas ddylunio symlach yw:
Cynhyrchu ocsigen gofynnol=trosglwyddo ocsigen gofynnol ÷ effeithlonrwydd trosglwyddo
Dylai'r cyfrifiad ddefnyddio perfformiad trosglwyddo wedi'i fesur neu berfformiad a bennir gan y cyflenwr yn hytrach na thybio bod yr holl ocsigen sy'n gadael y generadur PSA yn mynd i mewn i'r dŵr.
Gall Synwyryddion Ocsigen Toddedig Reoli Cyflenwad Ocsigen
PSA ocsigenmae cynhyrchu yn dod yn fwy defnyddiol pan fydd wedi'i gysylltu â monitro ocsigen toddedig.
Mae synhwyrydd ocsigen toddedig yn mesur y lefel DO gwirioneddol yn y dŵr diwylliant. Gall y signal fynd i mewn i PLC, sy'n rheoli falf ocsigen, cyfradd llif ocsigen, neu gapasiti PSA ychwanegol yn unol â therfynau gweithredu rhagnodedig.
Gellir strwythuro'r ddolen reoli fel:
Synhwyrydd DO → PLC → rheolaeth llif ocsigen → tryledwr / côn ocsigen → dŵr meithrin
Pan fydd DO yn gostwng o dan yr ystod wedi'i ffurfweddu, gall y system reoli gynyddu cyflenwad ocsigen. Pan fydd DO yn dychwelyd i'r ystod ofynnol, gall y system leihau llif ocsigen.
Mae systemau PSA NEWTEK yn cynnwys synwyryddion ocsigen, synwyryddion pwysau, rheolaeth awtomatig, a rhyngwynebau cyfathrebu diwydiannol fel Modbus, Profibus, ac Ethernet.
Mae'r trefniant hwn yn caniatáu i'r system ocsigen ymateb i amodau dŵr mesuradwy yn hytrach na gweithredu'r generadur ar yr allbwn mwyaf trwy gydol y cylch cynhyrchu cyfan.
Mae Storio Clustog Ocsigen yn Gwahanu Cynhyrchu O Amrywiad Galw
Nid yw'r cylch arsugniad PSA a galw'r fferm am ocsigen o reidrwydd yn newid ar yr un gyfradd. Gall tanc byffer wahanu'r ddau amod gweithredu hyn.
Mae'r generadur PSA yn llenwi'r derbynnydd ocsigen, tra bod y system ocsigeniad i lawr yr afon yn tynnu nwy yn ôl y galw ar ochr y dŵr. Felly mae'r derbynnydd yn amsugno gwahaniaethau tymor byr rhwng cynhyrchu a defnyddio ocsigen.
Mae cyfaint y tanc gofynnol yn dibynnu ar:
- Cynhyrchu ocsigen PSA
- Galw am ocsigen
- Pwysau gweithredu
- Llif brig
- Amrediad pwysau
- Amser cadw gofynnol
Gall derbynnydd rhy fach achosi newidiadau pwysau cyflym pan fydd sawl tanc diwylliant yn galw am ocsigen ar yr un pryd. Mae derbynnydd rhy fawr yn cynyddu cyfaint offer a chost cyfalaf heb gynyddu'r gallu i gynhyrchu ocsigen.
Gall Ocsigen PSA Weithredu Ynghyd ag Awyru Mecanyddol
Nid yw ocsigen PSA o reidrwydd yn disodli awyryddion mecanyddol.
Mae awyrwyr mecanyddol yn symud dŵr ac aer atmosfferig, tra bod offer PSA yn cyflenwi nwy wedi'i gyfoethogi ag ocsigen. Gall y ddwy system gyflawni swyddogaethau gwahanol o fewn yr un pwll neu danc.
Gall trefniant cyfun ddefnyddio:
Awyrydd mecanyddol → cylchrediad dŵr
Ocsigen PSA → cyflenwad ocsigen crynodedig
DO synhwyrydd → signal rheoli
Mae'r cyfluniad hwn yn caniatáu i'r offer mecanyddol gynnal symudiad dŵr tra bod y system PSA yn cyflenwi ocsigen ychwanegol pan fydd y galw biolegol yn fwy na'r cyfraniad ocsigen o awyru arferol.
Mae'r trefniant priodol yn dibynnu ar ddyfnder pwll, patrwm cylchrediad dŵr, biomas, lleoliad tryledwr, a DO gofynnol.
Mae Ocsigen PSA yn Cefnogi Ocsigeniad RAS
Mae cyfleusterau RAS yn cylchredeg dŵr yn barhaus trwy hidlo a thriniaeth fiolegol. Mae bacteria nitreiddio mewn biohidlwyr yn defnyddio ocsigen wrth drawsnewid amonia a nitraid, felly mae galw am ocsigen yn bodoli y tu allan i'r tanciau pysgod eu hunain.
Gall proses ocsigeniad RAS nodweddiadol gynnwys:
- Diwylliant dŵr yn gadael y tanc.
- Mae hidlo mecanyddol yn tynnu solidau crog.
- Mae biohidlo yn trosi cyfansoddion nitrogen.
- Mae ocsigen yn cael ei chwistrellu trwy dryledwr neu gôn ocsigen.
- Mae dŵr ocsigen yn dychwelyd i'r tanciau meithrin.
Mae'n rhaid i'r generadur PSA felly gyflenwi digon o ocsigen ar gyfer defnydd biolegol a dyfrol ocsigen.
Dylid dewis y pwynt chwistrellu ocsigen yn ôl pwysedd dŵr, cyfradd llif, amser cyswllt, ac offer trosglwyddo ocsigen. Nid yw cynyddu allbwn nwy PSA yn syml yn gwarantu cynnydd cyfrannol mewn ocsigen toddedig os yw'r ddyfais trosglwyddo ochr dŵr wedi cyrraedd ei therfyn trosglwyddo.
Gall Monitro Awtomatig Adnabod Methiannau System Ocsigen
Dylai system ocsigen dyframaethu fasnachol fonitro amodau ochr nwy ac ochr dŵr.
| Paramedr | Beth Mae'n ei Ddynodi |
|---|---|
| Ocsigen toddedig | Cyflwr ocsigen gwirioneddol mewn dŵr diwylliant |
| Purdeb ocsigen | Amod gwahanu PSA |
| Llif ocsigen | Cludo nwy i'r dŵr |
| Pwysedd PSA | Cyflwr gweithredu system arsugniad |
| Pwysau cywasgwr | Argaeledd porthiant-aer |
| Tymheredd y dŵr | Newidiadau mewn hydoddedd ocsigen a galw biolegol |
| Statws larwm | Annormaledd offer neu synhwyrydd |
Er enghraifft, gall gostyngiad mewn purdeb ocsigen fod yn arwydd o halogiad rhidyll moleciwlaidd, problemau newid falf, galw gormodol, neu broblemau porthiant aer. Gall pwysedd ocsigen cwympo ddangos cyfyngiadau cynhwysedd cywasgydd, rhwystr hidlo, problemau falf, neu lif gormodol i lawr yr afon.
Dylai'r system reoli ddefnyddio'r signalau hyn i gynhyrchu larymau ac ynysu offer annormal yn hytrach na dibynnu ar archwilio â llaw yn unig.
PSA Ocsigen ac Awyru Confensiynol: Gwahaniaeth Strwythurol
Mae awyru confensiynol yn cyflwyno aer atmosfferig yn uniongyrchol i'r dŵr. Felly mae'r cyflenwad ocsigen wedi'i gyfyngu gan y crynodiad ocsigen mewn aer atmosfferig ac effeithlonrwydd trosglwyddo'r awyrydd.
Mae ocsigen PSA yn gwahanu ocsigen o aer cyn i'r nwy fynd i mewn i'r system ochr dŵr.
| Ffactor | Awyru confensiynol | System Ocsigen PSA |
|---|---|---|
| Nwy wedi'i gyflenwi | Awyr atmosfferig | Nwy wedi'i gyfoethogi ag ocsigen |
| Prif offer gwahanu | Dim | Llestri arsugniad rhidyll moleciwlaidd |
| Cyflenwad aer | Chwythwr/awyrydd | Cywasgydd aer |
| Rheoli ocsigen | Llif aer a gweithrediad awyrydd | Llif ocsigen, purdeb a rheolaeth DO |
| Offer ochr dŵr | Olwyn padlo, chwythwr neu dryledwr | Tryledwr ocsigen, côn ocsigen neu offer tebyg |
| Prif waith cynnal a chadw | Awyrydd, modur, berynnau, tryledwr | Cywasgydd, hidlwyr, falfiau, dadansoddwr, rhidyll moleciwlaidd |
| Integreiddio system | Cymysgu aer-dŵr yn uniongyrchol | PSA + derbynnydd + dosbarthiad ocsigen + ocsigeniad dŵr |
Ar gyfer dyframaethu dwysedd uchel, gall ocsigen PSA ategu awyru mecanyddol pan fydd y gofyniad ocsigen yn fwy na'r hyn y gall awyru atmosfferig ei drosglwyddo. Mae'r cyfluniad priodol yn dibynnu ar fiomas, cyfaint dŵr, tymheredd, targed DO, effeithlonrwydd trosglwyddo ocsigen, ac amserlen weithredu.
Am NEWTEK
NEWTEKyn datblygu ar y saflePSA ocsigena systemau cynhyrchu nitrogen. Mae ei broses ocsigen PSA yn defnyddio arsugniad rhidyll moleciwlaidd zeolite, gydag aer cywasgedig a phuro yn mynd i mewn i lestri arsugniad, nitrogen yn cael ei arsugniad ffafriol, a nwy llawn ocsigen yn gadael y gwely arsugniad.
Mae cyfluniad y system yn cynnwys puro aer, llestri arsugniad, synwyryddion pwysau, synwyryddion ocsigen, rheolaeth awtomatig, pibellau nwy, a rhyngwynebau cyfathrebu. Mae manylebau ocsigen PSA cyhoeddedig NEWTEK yn cynnwys cynhwysedd cynhyrchu o 1-300 Nm³/h, purdeb ocsigen o 93% ± 3%, a phwysedd allfa ocsigen o 0.01-0.5 MPa, yn dibynnu ar y ffurfweddiad.
Ar gyfer dyframaethu masnachol, gellir cysylltu'r system PSA â derbynyddion ocsigen, conau ocsigen, tryledwyr, synwyryddion ocsigen toddedig, ac offer trin dŵr. Dylid cyfrifo'r capasiti terfynol o fiomas, tymheredd y dŵr, DO targed, galw am ocsigen brig, effeithlonrwydd trosglwyddo ocsigen, ac ehangu cynhyrchu arfaethedig yn hytrach nag o ardal pwll yn unig.
