鐘 偉,吳姍姍,韓夢(mèng)遐,倪 琦,2,顧海濤

(1 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所,上海 200092;2 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部漁業(yè)裝備與工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200092)

自1972年,隨著第一臺(tái)葉輪式增氧機(jī)的誕生[1],傳統(tǒng)的水產(chǎn)自然養(yǎng)殖方式也隨著各類池塘增氧機(jī)械的不斷推出和廣泛使用得到了根本性的改變。氧是養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)中絕大多數(shù)生物群落生存的必要條件,空氣擴(kuò)散、光合作用是養(yǎng)殖水體溶氧主要來(lái)源。如果供氧不足,養(yǎng)殖生物、浮游動(dòng)物、浮游植物難以呼吸,更多厭氧微生物分解有機(jī)質(zhì)的水化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生有害物質(zhì),產(chǎn)生不利甚至是致命的影響[2-5]。中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖逐漸向高密度、高產(chǎn)量的集約、工廠化發(fā)展,溶氧是影響水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量的重要因素之一[6-7]。自然養(yǎng)殖水體中溶氧來(lái)源主要分為空氣中氧的溶入和水體中浮游植物和藻類光合作用釋放的氧,前者約占 10%,后者約占 90%[8-9]。但自然增氧的效率較低,通常采用機(jī)械增氧[10-13]。利用增氧機(jī),整體單產(chǎn)超過(guò)700 kg/667 m2(1畝=667 m2),最高單產(chǎn)達(dá)2 500 kg/667 m2,甚至更高[14]。目前水產(chǎn)養(yǎng)殖中常用增氧機(jī)有葉輪式、水車式、涌浪式、曝氣式、噴水式等型式。葉輪式增氧機(jī)、涌浪式增氧機(jī)主要應(yīng)用于較深水體的池塘,且需急性增氧環(huán)境;水車式增氧機(jī)、曝氣增氧機(jī)主要應(yīng)用于水體較淺,需要良好的水流環(huán)境的養(yǎng)殖場(chǎng)所。由于結(jié)構(gòu)型式不同,其增氧性能也存在差異。因此,通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)傳統(tǒng)增氧設(shè)備不同機(jī)型的增氧能力差異進(jìn)行比較,為養(yǎng)殖用戶在水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)增氧機(jī)的配置時(shí)提供技術(shù)參考。

1 材料和方法

1.1 材料

國(guó)家漁業(yè)機(jī)械儀器質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心2020年以來(lái)受理的委托檢驗(yàn)樣機(jī),4種型式增氧機(jī)共145臺(tái);其中葉輪式增氧機(jī)59臺(tái),水車式增氧機(jī)55臺(tái),涌浪式增氧機(jī)23臺(tái),曝氣式增氧機(jī)8臺(tái)。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)施

采用SC/T 6009—1999《增氧機(jī)增氧能力試驗(yàn)方法》[15]標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,不同配套功率的增氧機(jī)按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分別在直徑6.3 m、8 m和10 m的標(biāo)準(zhǔn)水池進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2.2 儀器與試劑

儀器:溶氧測(cè)試設(shè)備為YSI-58型溶氧儀3臺(tái)及計(jì)算機(jī)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);功率測(cè)試設(shè)備為3169-20型電能質(zhì)量分析儀;氣壓測(cè)定儀為DYM3型空盒氣壓表。

試劑:消氧劑采用亞硫酸鈉Na2SO3(工業(yè)純),催化劑采用氯化鈷CoCl2·6H2O(分析純)。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

增氧能力的測(cè)定及計(jì)算依據(jù) SC / T 6009—1999《增氧機(jī)增氧能力試驗(yàn)方法》[15]。

氧質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)kLa(T)計(jì)算,按式(1)[15]:

(1)

式中:kLa(T)—任意水溫下的氧質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù),h-1;c1、c2—t1、t2時(shí)的溶氧值,mg/L;t1、t2—c1、c2的讀數(shù)時(shí)間,min;cs為試驗(yàn)用水飽和溶解氧值,見(jiàn)附錄C,mg/L;T為試驗(yàn)用水水溫,℃。20℃水溫時(shí)的氧質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)kLa(20)計(jì)算,按式(2)[15]:

(2)

式中:kLa(20)為20 ℃水溫時(shí)的氧質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù),h-1。

增氧能力QS的計(jì)算,按式(3)[15]:

QS=kLa(20)×V×Cs(20)×10-3

(3)

式中:QS為增氧能力,kg/h;V為試驗(yàn)用水體積,m3;CS(20)為水溫20 ℃時(shí)的飽和溶解氧值,推薦采用9.09 mg/L。

2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

2.1 葉輪式增氧機(jī)

葉輪式增氧機(jī)配套功率主要有1.1 kW、1.5 kW、2.2 kW和3.0 kW四種,目前應(yīng)用最多的是1.5 kW和3.0 kW兩種機(jī)型。本次共統(tǒng)計(jì)了64臺(tái)葉輪式增氧機(jī)的增氧能力檢測(cè)數(shù)據(jù),其中,配套功率1.1 kW葉輪式增氧機(jī)1臺(tái),1.5 kW葉輪式增氧機(jī)31臺(tái),2.2 kW葉輪式增氧機(jī)12臺(tái),3.0 kW葉輪式增氧機(jī)16臺(tái)。

2.1.1 1.5 kW葉輪式增氧機(jī)

31臺(tái)1.5 kW葉輪式增氧機(jī)的增氧能力在2.08～2.86 kg/h之間,平均2.57 kg/h(圖1)。

圖1 1.5 kW葉輪式增氧機(jī)

其中,有13臺(tái)增氧機(jī)配套電機(jī)采用永磁同步電機(jī),增氧能力在2.08～2.63 kg/h 之間,平均2.43 kg/h,其平均輸入功率為1.43 kW;有18臺(tái)增氧機(jī)配套電機(jī)采用異步電機(jī),增氧能力在2.34～2.86 kg/h 之間,平均2.66 kg/h,其平均輸入功率為1.66 kW。

從統(tǒng)計(jì)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析,1.5 kW葉輪式增氧機(jī)的平均增氧能力為2.57 kg/h,比SC/T 6010—2018《葉輪式增氧機(jī)通用技術(shù)條件》[16]行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2.3 kg/h的要求高了11.7%;配套永磁同步電機(jī)的增氧機(jī)的平均增氧能力為2.43 kg/h,較1.5 kW葉輪式增氧機(jī)的平均2.57 kg/h低5.4%。配套傳統(tǒng)異步電機(jī)的平均增氧能力為2.66 kg/h,配套永磁同步電機(jī)的增氧機(jī)的平均增氧能力比配套傳統(tǒng)異步電機(jī)的增氧機(jī)低8.6%。

2.1.2 2.2 kW葉輪式增氧機(jī)

統(tǒng)計(jì)了12臺(tái)2.2 kW葉輪式增氧機(jī),12臺(tái)增氧機(jī)的增氧能力在2.66～4.29 kg/h 之間,平均3.50 kg/h(圖2)。

圖2 2.2 kW葉輪式增氧機(jī)

從統(tǒng)計(jì)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析,2.2 kW葉輪式增氧機(jī)的平均增氧能力3.50 kg/h,比SC/T 6010—2018《葉輪式增氧機(jī)通用技術(shù)條件》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的3.4 kg/h的要求高2.9%。配套永磁同步電機(jī)的增氧機(jī)的平均增氧能力為3.43 kg/h,配套傳統(tǒng)異步電機(jī)的平均增氧能力為3.84 kg/h,配套永磁同步電機(jī)的增氧機(jī)的平均增氧能力比配套傳統(tǒng)異步電機(jī)的增氧機(jī)低10.7%;配套異步電機(jī)的增氧機(jī)的平均增氧能力比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的3.4 kg/h的要求高了12.9%。

2.1.3 3.0 kW葉輪式增氧機(jī)

統(tǒng)計(jì)16臺(tái)3.0 kW葉輪式增氧機(jī),16臺(tái)增氧機(jī)的增氧能力在3.31～4.96 kg/h 之間,平均4.40 kg/h(圖3)。

圖3 3 kW葉輪式增氧機(jī)

從統(tǒng)計(jì)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析,3.0 kW葉輪式增氧機(jī)的平均增氧能力4.40 kg/h,低于SC/T 6010—2018 《葉輪式增氧機(jī)通用技術(shù)條件》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4.5 kg/h的要求2%。其中3臺(tái)樣機(jī)配套永磁電機(jī)。平均增氧能力4.18 kg/h,較SC/T 6010—2018 《葉輪式增氧機(jī)通用技術(shù)條件》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4.5 kg/h要求低7.1%。

2.2 水車式增氧機(jī)

水車式增氧機(jī)配套功率有0.75 kW、1.1 kW、1.5 kW、2.2 kW和3.0 kW 5種,目前應(yīng)用最多的是1.5 kW和2.2 kW兩種機(jī)型。本次研究共統(tǒng)計(jì)了55臺(tái)水車式增氧機(jī)的增氧能力檢測(cè)數(shù)據(jù)。其中,配套功率1.5 kW水車式增氧機(jī)31臺(tái),2.2 kW水車式增氧機(jī)19臺(tái),3.0 kW水車式增氧機(jī)5臺(tái)。

2.2.1 1.5 kW水車式增氧機(jī)

統(tǒng)計(jì)了31臺(tái)1.5 kW水車式增氧機(jī),增氧能力在1.95～2.97 kg/h之間,平均2.39 kg/h(圖4)。

圖4 1.5 kW水車式增氧機(jī)

從統(tǒng)計(jì)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析,31臺(tái)1.5 kW水車式增氧機(jī)的增氧能力平均2.39 kg/h,相比SC/T 6017—2019 《水車式增氧機(jī)》[17]行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2.20 kg/h的要求高了8.6%。其中3臺(tái)配套永磁電機(jī)的水車式增氧機(jī)增氧能力在2.12～2.61 kg/h,平均2.35 kg/h。

2.2.2 2.2 kW水車式增氧機(jī)

統(tǒng)計(jì)19臺(tái)2.2 kW水車式增氧機(jī),19臺(tái)增氧機(jī)的增氧能力在2.66～5.24 kg/h 之間,平均4.15 kg/h(圖5)。

圖5 2.2 kW水車式增氧機(jī)

2.2 kW水車式增氧機(jī)是近幾年新推出的型號(hào), SC/T 6017—2019 《水車式增氧機(jī)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有該型號(hào)技術(shù)要求的規(guī)定,19臺(tái)增氧機(jī)的增氧能力平均4.15 kg/h,達(dá)到了2. 2 kW葉輪式增氧機(jī)增氧能力的水平,甚至超過(guò)了22%。

2.2.3 3.0 kW水車式增氧機(jī)

統(tǒng)計(jì)5臺(tái)3.0 kW水車式增氧機(jī),5臺(tái)增氧機(jī)的增氧能力在6.95～8.48 kg/h之間,平均7.87 kg/h(圖6)。3.0 kW水車式增氧機(jī)是近幾年新推出的型號(hào),主要針對(duì)外貿(mào)機(jī)型,電壓和頻率為440 V、60 Hz,主要銷售出口東南亞和南美地區(qū)。SC/T 6017—2019 《水車式增氧機(jī)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有該型號(hào)技術(shù)要求的規(guī)定,5臺(tái)3.0 kW水車增氧機(jī)的增氧能力平均7.87 kg/h,遠(yuǎn)超SC/T 6010—2018 《葉輪式增氧機(jī)通用技術(shù)條件》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的3.0 kW葉輪式增氧機(jī)4.50 kg/h的水平,超過(guò)了80%。

圖6 3.0 kW水車式增氧機(jī)

2.3 涌浪式增氧機(jī)

涌浪式增氧機(jī)配套功率有1.1 kW和1.5 kW兩種。本次共統(tǒng)計(jì)了23臺(tái)涌浪式增氧機(jī)的增氧能力檢測(cè)數(shù)據(jù),其中,配套功率1.1 kW涌浪式增氧機(jī)5臺(tái),1.5 kW涌浪式增氧機(jī)18臺(tái)。

2.3.1 1.1 kW涌浪式增氧機(jī)

統(tǒng)計(jì)了5臺(tái)1.1 kW涌浪式增氧機(jī),增氧能力在1.36～1.56 kg/h之間,平均1.42 kg/h(圖7)。

圖7 1.1 kW涌浪式增氧機(jī)

從統(tǒng)計(jì)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析,5臺(tái)配套功率1.1 kW涌浪式增氧機(jī)的平均增氧能力為1.42 kg/h,相比SC/T 6092—2016《涌浪式增氧機(jī)》[18]行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1.30 kg/h的要求高了9.2%。

2.3.2 1.5 kW涌浪式增氧機(jī)

統(tǒng)計(jì)了18臺(tái)1.5 kW涌浪式增氧機(jī),增氧能力在1.38～2.51 kg/h之間,平均2.13 kg/h(圖8)。

圖8 1.5 kW涌浪式增氧機(jī)

從統(tǒng)計(jì)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析18臺(tái)配套功率1.5 kW涌浪式增氧機(jī)的平均增氧能力為2.13 kg/h,相比SC/T 6092—2016《涌浪式增氧機(jī)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1.85 kg/h的要求高了15.1%。

2.4 曝氣式增氧機(jī)

曝氣式增氧機(jī)配套功率有1.1 kW、1.5 kW、2.2 kW、3.0 kW和5.5 kW等多種規(guī)格。本次共統(tǒng)計(jì)了1臺(tái)配套2.2 kW的曝氣式增氧機(jī),增氧能力4.97 kg/h;5臺(tái)配套功率5.5 kW的曝氣式增氧機(jī)(配套漩渦風(fēng)機(jī)),增氧能力檢測(cè)數(shù)據(jù)在3.87～6.70 kg/h之間,平均5.75kg/h(圖9);1臺(tái)配套功率7.5 kW曝氣式增氧機(jī)(配套永磁高速風(fēng)機(jī)),增氧能力64.9 kg/h ;1臺(tái)配套功率11 kW曝氣式增氧機(jī)(配套羅茨風(fēng)機(jī)),增氧能力23.5 kg/h。從統(tǒng)計(jì)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析5臺(tái)配套功率5.5 kW曝氣式增氧機(jī)的平均增氧能力為5.75 kg/h,相比JB/T 13853—2020 《微孔曝氣增氧設(shè)備》[19]行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5.5 kg/h(配套漩渦風(fēng)機(jī))的要求高了4.5%。樣機(jī)5的增氧能力比樣機(jī)1低40%。

圖9 曝氣式增氧機(jī)

2.5 四種型式的增氧機(jī)增氧能力匯總分析

統(tǒng)計(jì)匯總分析了國(guó)內(nèi)主要增氧設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)2020年以來(lái)生產(chǎn)的145臺(tái)不同型式增氧機(jī)的增氧能力試驗(yàn)數(shù)據(jù)(表1)。其中1.5 kW葉輪式增氧機(jī)增氧能力范圍2.08～2.86 kg/h,平均值2.57 kg/h。葉輪式2.2 kW增氧能力范圍2.66～4.29 kg/h,平均值3.50 kg/h,葉輪式3.0 kW增氧能力范圍3.31～4.96 kg/h,平均值4.40 kg/h。在葉輪式2.2 kW和葉輪式3.0 kW樣本中,個(gè)別企業(yè)生產(chǎn)的增氧機(jī)增氧能力水平低于標(biāo)準(zhǔn)值。水車式1.5 kW增氧機(jī)增氧能力范圍1.95～2.97 kg/h,平均值2.39 kg/h,最低值低于標(biāo)準(zhǔn)要求,但整體平均水平遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)水平。

表1 統(tǒng)計(jì)的2020—2022年4種型式的增氧機(jī)增氧能力匯總

水車式2.2 kW增氧能力范圍2.66～5.24 kg/h,平均值4.15 kg/h,已經(jīng)達(dá)到同功率葉輪式水平,但是各樣本之間水平差異較大。水車式3.0 kW增氧能力范圍6.95～8.48 kg/h,平均值7.87 kg/h。遠(yuǎn)超同功率葉輪式增氧機(jī)水平。5臺(tái)1.1 kW涌浪式增氧機(jī),增氧能力在1.36～1.56 kg/h之間,平均1.42 kg/h。18臺(tái)1.5 kW涌浪式增氧機(jī),增氧能力在1.51～2.51 kg/h之間,平均2.13 kg/h。從數(shù)據(jù)看1.1 kW涌浪式增氧機(jī)和1.5 kW涌浪式增氧機(jī)增氧能力均高于標(biāo)準(zhǔn)水平。5臺(tái)配套功率5.5 kW的曝氣式增氧機(jī)(配套漩渦風(fēng)機(jī)),增氧能力在3.87～6.70 kg/h之間,平均5.75 kg/h,高于標(biāo)準(zhǔn)要求,但5個(gè)樣本之間水平差異較大。

3 討論

3.1 永磁同步電機(jī)增氧機(jī)增氧能力有提升空間

葉輪增氧機(jī)具有增氧、曝氣和攪拌水體等功能[20],是池塘養(yǎng)殖中應(yīng)用最多的增氧設(shè)備。顧兆俊等[21]通過(guò)試驗(yàn)認(rèn)為葉輪式增氧機(jī)的增氧效果比其他形式的增氧機(jī)要好。本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析,1.5 kW葉輪式增氧機(jī)增氧能力平均值2.57 kg/h,較行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SC/T 6010—2018 《葉輪式增氧機(jī)通用技術(shù)條件》規(guī)定的2.3 kg/h的要求高了11.7%,與2013至2020年的平均值2.54 kg/h[22]基本持平;3.0 kW葉輪式增氧機(jī)增氧能力平均值4.40 kg/h,低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SC/T 6010—2018 《葉輪式增氧機(jī)通用技術(shù)條件》規(guī)定的4.5 kg/h的要求;在統(tǒng)計(jì)的16臺(tái)樣機(jī)中,有4臺(tái)樣機(jī)的增氧能力不到4.0 kg/h ,最低的僅為3.31 kg/h,比標(biāo)準(zhǔn)要求低26.4%。部分企業(yè)生產(chǎn)的增氧機(jī)增氧能力水平的下降,導(dǎo)致本次統(tǒng)計(jì)的平均增氧能力低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4.5 kg/h的要求。

有研究[23]表明,配套變頻永磁電動(dòng)機(jī)的增氧機(jī)能耗明顯降低,效率比傳統(tǒng)異步電機(jī)的增氧機(jī)高7.5%。根據(jù)2018至2020年的統(tǒng)計(jì)和分析[24],1.5 kW的永磁葉輪增氧機(jī)增氧能力平均值較傳統(tǒng)電機(jī)高5.1%左右。本次對(duì)2020年至2022年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析,1.5 kW永磁同步電機(jī)的增氧機(jī)的平均增氧能力2.43 kg/h,比配套傳統(tǒng)異步電機(jī)的增氧機(jī)低了2.8%,較整體葉輪增氧機(jī)增氧能力平均值低了2%。通過(guò)統(tǒng)計(jì)、對(duì)比兩種不同電動(dòng)機(jī)的輸入功率,配套傳統(tǒng)異步電機(jī)的增氧機(jī)試驗(yàn)時(shí)平均輸入功率為1.43 kW,配套傳統(tǒng)異步電機(jī)的增氧機(jī)試驗(yàn)時(shí)平均輸入功率為1.66 kW;通過(guò)上述對(duì)比,配套永磁同步電機(jī)的葉輪增氧機(jī)增氧能力水平較傳統(tǒng)電機(jī)的葉輪增氧機(jī)低,但是,配套功率相同的增氧機(jī),其輸入功率相比傳統(tǒng)異步電機(jī)的輸入功率低13.9%,因此,配套永磁同步電機(jī)的增氧機(jī)增氧能力有提升空間。

3.2 水車式增氧機(jī)增氧能力大幅提高

水車式增氧機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、葉輪、機(jī)架和浮船等組成[25]。經(jīng)過(guò)30多年不斷改進(jìn),特別是減速器由渦輪蝸桿減速器改為傘齒輪減速器替代,其增氧性能和動(dòng)力效率也有較大的提高。

本次研究統(tǒng)計(jì)的31臺(tái)1.5 kW水車式增氧機(jī)的增氧能力平均2.39 kg/h,相比SC/T 6017—2019 《水車式增氧機(jī)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2.20 kg/h的要求高了8.6%,已經(jīng)達(dá)到SC/T 6010—2018 《葉輪式增氧機(jī)通用技術(shù)條件》規(guī)定的2.3 kg/h的要求。19臺(tái)配套功率2.2 kW的增氧機(jī)的增氧能力平均為4.15 kg/h,比2.2 kW葉輪式增氧機(jī)增氧能力要求高了22%。5臺(tái)3.0 kW水車增氧機(jī)的增氧能力平均7.87 kg/h,遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的3.0 kW葉輪式增氧機(jī)4.5 kg/h的要求,超過(guò)了80%。本次統(tǒng)計(jì)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,水車式增氧機(jī)[26-28]增氧能力有了大幅提高。

3.3 涌浪式增氧機(jī)增氧性能呈上升趨勢(shì)

涌浪式增氧機(jī)是一種集增氧、提水和造浪功能為一體的新型池塘養(yǎng)殖增氧設(shè)備,提水和造浪是其主要功能[29]。有研究認(rèn)為[30],涌浪式增氧機(jī)的增氧能力與同功率水車增氧機(jī)相近。本次統(tǒng)計(jì)的5臺(tái)配套功率1.1 kW涌浪式增氧機(jī)的平均增氧能力為1.42 kg/h,相比SC/T 6092—2016《涌浪式增氧機(jī)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1.30 kg/h的要求高了9.2%;統(tǒng)計(jì)分析的18臺(tái)配套功率1.5 kW涌浪式增氧機(jī)的平均增氧能力為2.13 kg/h,相比SC/T 6092—2016《涌浪式增氧機(jī)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1.85 kg/h的要求高了15.1%。以上兩種型號(hào)的涌浪式增氧機(jī),其增氧能力指標(biāo)與同功率的水車式增氧機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求基本接近。本次統(tǒng)計(jì)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,近年來(lái)涌浪式增氧機(jī)增氧能力水平持續(xù)穩(wěn)步提升,并已經(jīng)接近同功率水車式增氧機(jī)增氧能力的水平。

3.4 曝氣式增氧機(jī)性能差異較大

微孔曝氣增氧設(shè)備在城市污水和工業(yè)廢水處理中廣泛應(yīng)用,應(yīng)用在水產(chǎn)養(yǎng)殖中也有近20年的歷史。有研究[30]顯示,微孔曝氣式增氧機(jī)具有比其他形式增氧機(jī)更強(qiáng)的增氧能力。本次統(tǒng)計(jì)的配套功率為2.2 kW曝氣式增氧機(jī)的增氧能力為4.97 kg/h,遠(yuǎn)高于他類型相同功率的增氧機(jī),其增氧能力超過(guò)3.0 kW葉輪式增氧機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4.5 kg/h的水平。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析,采用不同型式風(fēng)機(jī)的產(chǎn)品,其增氧能力有很大的差異。配套功率7.5 kW曝氣式增氧機(jī)(配套永磁高速風(fēng)機(jī))的增氧能力為64.9 kg/h ,超過(guò)了配套功率11 kW曝氣式增氧機(jī)(配套羅茨風(fēng)機(jī))的增氧能力23.5 kg/h,兩者相差近2.8倍。采用相同型式風(fēng)機(jī),但不同企業(yè)生產(chǎn)的曝氣增氧機(jī),也有較大差異。本次統(tǒng)計(jì)5臺(tái)配套功率5.5 kW的曝氣式增氧機(jī)(配套漩渦風(fēng)機(jī)),增氧能力檢測(cè)數(shù)據(jù)在3.87～6.70 kg/h之間,增氧能力相差42%。從以上統(tǒng)計(jì)的增氧能力數(shù)據(jù)來(lái)看,配套不同型式風(fēng)機(jī)和配套相同型式風(fēng)機(jī)但不同企業(yè)產(chǎn)品的增氧能力水平存在較大差異。因此,微孔曝氣增氧機(jī)在水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)際使用過(guò)程中,仍需不斷優(yōu)化風(fēng)機(jī),水深及管線的配置,達(dá)到高增氧性能的同時(shí)更高效、更節(jié)能,以促進(jìn)曝氣式增氧設(shè)備在漁業(yè)領(lǐng)域的規(guī)范化應(yīng)用。

4 結(jié)論

部分企業(yè)生產(chǎn)的葉輪式增氧機(jī)的增氧性能有所下降;水車式增氧機(jī)增氧能力有了大幅提高,超過(guò)了SC/T 6010—2018 《葉輪式增氧機(jī)通用技術(shù)條件》中規(guī)定同規(guī)格葉輪式增氧機(jī)增氧能力的要求;涌浪式增氧機(jī)增氧性能呈上升趨勢(shì),接近水車式增氧機(jī)水平;曝氣式增氧機(jī)具有較強(qiáng)的增氧性能,但配套風(fēng)機(jī)型式不同、相同配套功率但曝氣管不同的配置,其增氧性能存在較大差異。

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