CN104686438B - 海上移动式深层水养殖循环系统及其工作方法 - Google Patents

海上移动式深层水养殖循环系统及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种海上移动式深层水养殖循环系统，包括养殖水舱，所述养殖水舱侧旁设有常规取水管弄，所述常规取水管弄侧旁设有深层取水管弄；所述深层取水管弄内设有深层取水装置，甲板上设有吊机，吊机吊住深层取水装置，并调节其伸入海水中的深度；所述常规取水管弄内设有带阀门的三向连接管结构，所述三向连接管结构分别与深层取水管弄、养殖水舱、外部海水连通，并由循环水泵提供循环动力；所述三向连接管结构与养殖水舱连接部位附近设有第一温度传感器，深层取水装置的端部设有第二温度传感器，用于探测海水温度；所述养殖水舱底部设有自流进水管；所述养殖水舱底部设有自下而上的动力排水管路，动力排水管路上设置排水排污泵；所述养殖水舱侧壁上设置溢流排水管路。

Description

海上移动式深层水养殖循环系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种海上移动式深层水养殖循环系统及其工作方法，属于海上移动养殖技术领域。
背景技术
随着近海的过度开发和捕捞，导致渔业的生态环境越来越恶劣，目前我国海水循环水养殖比较落后，主要瓶颈在于循环海水的获得、处理和温度的控制技术水平不高，由此带来的高昂的成本一直是其发展的最大障碍。船舶或者海上移动养殖平台可以灵活机动的去寻找适合特定水产品的最佳的生长的水质和温度环境，充分利用大海这个天然的过滤器，免去了中间的海水处理环节。根据不同温度需求而取不同深度的海水。但现有的海上养殖水循环系统普遍功能简单，而且不能实现对养殖水温的调节。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：现有的海上移动养殖技术，普遍功能简单，不能实现对养殖水温的调节。
本发明采取以下技术方案：
一种海上移动式深层水养殖循环系统，包括养殖水舱，所述养殖水舱侧旁设有常规取水管弄，所述常规取水管弄侧旁设有深层取水管弄；所述深层取水管弄内设有深层取水装置1，甲板上设有吊机10，吊机10吊住深层取水装置，并调节其伸入海水中的深度；所述常规取水管弄内设有带阀门的三向连接管结构，所述三向连接管结构分别与深层取水管弄、养殖水舱、外部海水连通，并由循环水泵2提供循环动力；所述三向连接管结构与养殖水舱连接部位附近设有第一温度传感器9，深层取水装置1的端部设有第二温度传感器11，用于探测海水温度；所述养殖水舱底部设有自流进水管4；所述养殖水舱底部设有自下而上的动力排水管路6，动力排水管路上设置排水排污泵3；所述养殖水舱侧壁上设置溢流排水管路5。
进一步的，所述常规取水管弄上方设置泵房，用于放置循环水泵2的电机。
进一步的，所述自流进水管4呈L形，将常规取水管弄与养殖水舱连通。
一种海上移动式深层水养殖循环系统的工作方法,包括准备阶段，进水方案，出水方案三个阶段，其中，
准备阶段：用吊机10将深层水取水装置1吊入深层取水管弄；
进水方案包括三步工况：①初始阶段船处于空载，重心位置较高，循环水泵所在位置的吸高不能形成足够的真空度将水吸上来，打开管弄进水阀，利用舱内外的液位差使海水从自流进水管4灌入养殖水舱；②待舱内液位上涨到L1处时此时可以选择打开循环水泵2使海水加速灌入舱内；或者，考虑节能，而时间又允许的情况下可以选择继续海水自流倒灌，直到舱内和舱外的液位持平，再打开循环水泵2供水，使舱内液位继续上升至高于结构出水的L2高度，此时海水通过舷侧阀V1溢流至大海；③若养殖水舱内海水温度不满足水产品养殖的需求，经第二温度传感器11探测，深层海水温度可以满足需求时，根据舱内温度要求调节三向连接管结构上，分别与深层取水管弄和常规取水管弄连通管道上的阀门V3、V4的开度，通过调节两个取水管弄的海水进水量来调节舱内海水的温度；
排水方案包括两个步骤：①溢流排水：在养殖水舱高度为L2位置处设置舷侧阀，当舱内液位达到L2时，在重力的作用下，海水通过舷侧阀V1排出舱外；②动力排水：当舱内水质不满足要求时或者当舱内液位达到L3或L4时，水位传感器反馈信号，启动排水排污泵(3)进行排水和排污。
进一步的，每2舱设置2台排水排污泵，每台水泵各自对两个舱的特定位置进行间歇式排污，两台泵互为备用；或者，两泵同时对同一舱进行排污，以灵活满足水产品排污的多种需求。
本发明的有益效果在于：
1、可以根据不同深度海水的温度，选择抽取相应的海水，从而对养殖水舱的水温进行调节。
2、结构设置合理，操作使用简便。
3、利用船上现有的船用吊机，利用现有的动力条件，实施成本较低。
4、系统化设计，设置多个传感器和阀门，起到自动化控制作用，具有广泛推广应用的前景。
附图说明
图1是本发明海上移动式深层水养殖循环系统的示意图。
图2是两个养殖水舱及常规取水管弄、深层取水管弄的平面布局图。
图中，1.深层取水装置，2.循环水泵，3.排水排污泵，4.自流进水管，5.溢流排水管路，6.动力排水管路，7.L3液位的液位传感器，8.L4液位的液位传感器，9.第一温度传感器，10.吊机，11.第二温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的原理进行说明。
本系统包括，养殖水舱、常规取水管弄、深层取水管弄、循环水泵2、排水排污泵3、深层水取水装置1、吸排水管路、遥控阀门、第一温度传感器9、第二温度传感器11，液位报警和液位开关等。整个系统的布局见图1。
本系统大致分为：自流进水、动力注水、溢流排水、动力排水四个阶段。
准备工作：首先将深层取水管从甲板吊装进入深层取水管弄，就位，使取水管与管弄内基座接触良好，达到一定的密封性。取水管与船体结合在一起，形成了一个特殊的取水装置。
第一阶段，养殖水舱自流进水。阀门V2打开养殖水舱与舷外海水相同，水舱与大海之间形成了一个连通器，海水不断倒灌入舱内，直到养殖水舱内外的液位相持平；
第二阶段，检测舱内海水温度情况，根据水温具体情况确定取自常规取水管弄还是深层取水管弄。或者可以同时从两个管弄取水，调整阀门的开度，起动循环水泵，来保持舱内的水温满足水产品养殖的需求。
第三阶段：舱内液位不断升高，当液位达到设计位置L2时通过舷侧阀V1溢流排水，达到的供水、排水的动态平衡。
第四阶段：当舱内水质不满足要求时或者当舱内液位达到L4时，启动排水泵，进行动力排水。
船舶养殖水舱的深层取水的循环水系统目前尚属空白，深层取水的取水装置是本系统的最大难点。既要保证安全又要易于操作，可以根据实际需求切换浅层取水和深层取水。在特定的环境下，保持养殖水舱内的水质和特定水温的状态困难重重。
下面结合具体实施过程进行说明。
针对养殖水舱内养殖水产品的特殊需求，即给定的循环水量和水温度的要求,循环水系统分为以下几种工况：
准备工作：用吊机10将深层水取水装置1吊入深层取水管弄，管弄内预置基座，上面设有密封装置，与取水管端部法兰的密封面配对。取水管的端部设有温度传感器9用于探测该处海水的温度。
1、进水方案。
工况一：初始阶段船处于空载，重心位置较高，循环水泵所在位置的吸高不能形成足够的真空度将水吸上来，打开管弄进水阀，利用舱内外的液位差使海水灌入养殖水舱。
工况二：待舱内液位上涨到L1处时此时可以选择打开循环水泵使海水加速灌入舱内；若考虑节能，而时间又允许的情况下可以选择继续海水自流倒灌，直到舱内和舱外的液位持平，此时则必须打开循环水泵2供水，使舱内液位继续上升至L2(L2高于结构吃水)，此时海水通过舷侧阀V1溢流至大海。
工况三：若养殖水舱内海水温度不满足水产品养殖的需求，经温度传感器9探测，深层海水温度可以满足需求时，即需要深层取水，根据舱内温度要求调节阀门V3、V4的开度，通过调节两个取水管弄的海水进水量来调节舱内海水的温度。
2、排水方案
溢流排水：在养殖水舱高度为L2位置处设置舷侧阀，L2液位高于船舶结构吃水(也就是在所有工况下船舶允许的最大的吃水状态)，当舱内液位达到L2时，在重力的作用下，海水通过舷侧阀V1排出舱外；
动力排水：由于剩余的饵料和养殖水产品的排泄物会聚集养殖水舱底部，该系统还设有排污功能，每2舱设置2台排水泵，每台水泵均可对两个舱的特定位置进行间歇式排污，两台泵互为备用，又可以两泵同时对同一舱进行排污，以灵活满足水产品排污的多种需求。如图2所示。
另外，当养殖水舱内液位达到高位警戒水位L3的时候，通过液位传感器7关闭循环水泵和自流进水管，当液位达到高高位报警L4，此处设置的液位传感器8可以启动该舱的排水泵3进行动力排水，以免给船舶带来安全的问题。

Claims (5)

1.一种海上移动式深层水养殖循环系统，其特征在于：
包括养殖水舱，所述养殖水舱侧旁设有常规取水管弄，所述常规取水管弄侧旁设有深层取水管弄；
所述深层取水管弄内设有深层取水装置(1)，甲板上设有吊机(10)，吊机(10)吊住深层取水装置，并调节其伸入海水中的深度；
所述常规取水管弄内设有带阀门的三向连接管结构，所述三向连接管结构分别与深层取水管弄、养殖水舱、外部海水连通，并由循环水泵(2)提供循环动力；
所述三向连接管结构与养殖水舱连接部位附近设有第一温度传感器(9)，深层取水装置(1)的端部设有第二温度传感器(11)，用于探测海水温度；
所述养殖水舱底部设有自流进水管(4)；
所述养殖水舱底部设有自下而上的动力排水管路(6)，动力排水管路上设置排水排污泵(3)；
所述养殖水舱侧壁上设置溢流排水管路(5)。
2.如权利要求1所述的海上移动式深层水养殖循环系统，其特征在于：所述常规取水管弄上方设置泵房，用于放置循环水泵(2)的电机。
3.如权利要求1所述的海上移动式深层水养殖循环系统，其特征在于：所述自流进水管(4)呈L形，将常规取水管弄与养殖水舱连通。
4.一种如权利要求1所述的海上移动式深层水养殖循环系统的工作方法,其特征在于，包括准备阶段，进水方案，出水方案三个阶段，其中，
准备阶段：用吊机(10)将深层水取水装置(1)吊入深层取水管弄；
进水方案包括三步工况：
①初始阶段船处于空载，重心位置较高，循环水泵所在位置的吸高不能形成足够的真空度将水吸上来，打开管弄进水阀，利用舱内外的液位差使海水从自流进水管(4)灌入养殖水舱；
②待舱内液位上涨到L1处时此时可以选择打开循环水泵(2)使海水加速灌入舱内；或者，考虑节能，而时间又允许的情况下可以选择继续海水自流倒灌，直到舱内和舱外的液位持平，再打开循环水泵(2)供水，使舱内液位继续上升至高于结构出水的L2高度，此时海水通过舷侧阀V1溢流至大海；
③若养殖水舱内海水温度不满足水产品养殖的需求，经第二温度传感器(11)探测，深层海水温度可以满足需求时，根据舱内温度要求调节三向连接管结构上，分别与深层取水管弄和常规取水管弄连通管道上的阀门V3、V4的开度，通过调节两个取水管弄的海水进水量来调节舱内海水的温度；
排水方案包括两个步骤：
①溢流排水：在养殖水舱高度为L2位置处设置舷侧阀，当舱内液位达到L2时，在重力的作用下，海水通过舷侧阀V1排出舱外；
②动力排水：当舱内水质不满足要求时或者当舱内液位达到L3或L4时，水位传感器反馈信号，启动排水排污泵(3)进行排水和排污。
5.如权利要求4所述的工作方法，其特征在于：每2舱设置2台排水排污泵，每台水泵各自对两个舱的进行间歇式排污，两台泵互为备用；或者，两泵同时对同一舱进行排污。
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