一种用于微藻规模化养殖的补料控制系统的制作方法_2

文档序号:10136374阅读:来源:国知局
补水工作量和人力成本消耗,提高了养殖控制的自动化水平。
[0025]3、本实用新型通过二氧化碳储罐、输气管路、第三电动阀、气体流量计、pH电极以及气体分布器组成的二氧化碳补加模块,获得即时培养液pH值,从而确定是否需要补加二氧化碳以及二氧化碳的补入量,利用气体流量计测算二氧化碳的补入量,优化的气体分布器实现二氧化碳的均匀补入。
[0026]4、可实现多个开放池同时进行补料操作。
【附图说明】
[0027]图1为开放池营养盐补加模块结构原理图;
[0028]图2为开放池水补加模块结构原理图;
[0029]图3为开放池二氧化碳补加模块结构原理图;
[0030]图4为一种较优的补料系统安装方案;
[0031]图5为营养盐浓缩罐结构图。
[0032]【附图说明】:0、开放池;1、营养盐补加模块;101、浓缩液储罐;102、电动阀;103、输运栗;104、液流管路;106、液体流量计;107、单向阀;108、手动阀;109、电动阀;111、罐体;112、搅拌桨;113、搅拌电机;114、防水紫外杀菌灯;115、进水口 ;116、进料口 ;117、放料口 ;118、液位计;2、水补加模块;201、水源;202、水处理设备;203、输运栗;204、单向阀;205、电动阀;206、电动阀;207、液位计;208、手动阀;209、液流管路;210、液体流量计;3、二氧化碳补加模块;301、pH电极;302、手动阀;303、电动阀;304、气体流量计;305、输气管路;306、气体分布器;307、电动阀;501、三通阀;502、电动阀;503、液体流量计;504、三通阀。
【具体实施方式】
[0033]下面结合【具体实施方式】对本实用新型作进一步的说明。
[0034]请参照图1-3所示,本发明提供的补料系统包括三个主要部分:“营养盐补加模块1 ”、“水补加模块2”和“二氧化碳补加模块3”。
[0035]营养盐补加模块1主要功能是向户外开放池中添加营养盐,其主要结构包括:浓缩液储罐101、电动阀102、输运栗103、液流管路104、液体流量计106、单向阀107、手动阀108、电动阀109,各部分的结构原理如图1所示。
[0036]浓缩液储罐101是营养盐补加模块1的核心部件,负责浓缩液的配制和储存,补料系统中存在多于1个以上的浓缩液储罐(根据需要补加的营养盐种类确定),不同浓缩液储罐用于不同营养盐的配制和储存。
[0037]请参照图5所示,浓缩液储罐101由罐体111、搅拌桨112、搅拌电机113、防水紫外杀菌灯114、进水口 115、进料口 116、放料口 117、液位计118等几个主要部分组成。罐体111为封闭带有刻度的容器,负责浓缩液的储存,由有机塑料、玻璃钢、或不锈钢等材料加工而成,罐体侧壁设置有可视窗口,用于观察罐体内液面高度;搅拌电机113和搅拌桨112用于固体营养盐的溶解;防水紫外杀菌灯114可以确保浓缩液不被其他微生物污染;进料口116用于倾倒固体营养盐;进水口 115用于过滤水的加入;放料口 117用于浓缩液的排放,排料口连接液流管路104,液位计118用于检测浓缩液中的液位高度。
[0038]电动阀102作为液流管路104上的控制部件,负责控制每个液流管路104上浓缩液的流动和停止。
[0039]输运栗103负责对浓缩液进行加压,保证浓缩液可以由浓缩液储罐输运到每个开放池中,可以为市售的离心栗或隔膜栗等,通过输运栗自带的电压调节器调节输运栗的功率,实现对浓缩液流速的控制,输运栗安装在输运管路靠近浓缩液储罐101的位置。液流管路104用于传输浓缩液,液流管路104上连接有若干电动阀、液体流量计106、输运栗103等,液流管路104材质为食品级的PPR管,同时液流管路104上还设置有若干手动阀108,在电动阀失效后对管路进行有效控制。单向阀107主要功能是防止营养盐倒流。手动阀108主要功能是在电动阀失效后,对输运管路进行控制。根据浓缩液储罐101的数量设置相应个数的液流管路104,每个液流管路104均安装有电动阀102、输运栗103、单向阀107和手动阀108,同时,因为营养盐补加模块1可以对多个开放池0同时补加营养盐,因此其分管路与开放池数量相等,每个液流管路104均通过连通管路与这些分管路连接。
[0040]液体流量计106用于测定流入开放池中的浓缩液的即时速率和累计量,每个开放池前安装一个液体流量计106,电动阀109安装于营养盐补加模块1的分管路上,负责对进入每个开放池的营养盐浓缩液进行控制。每个分管路对应一个开放池0,每个分管路上均设置一个电动阀109和一个液体流量计106。
[0041]水补加模块2用于向开放池中注水,请参照图2所示,水补加模块2主要结构包括:水源201、水处理设备202、输运栗203、单向阀204、电动阀205、电动阀206、液位计207、手动阀208、液流管路209、液体流量计210等。
[0042]水源201和水处理设备202负责为开放池或/和浓缩液储罐提供干净的过滤水。输运栗203负责对水加压,保证过滤水可以到达开放池或浓缩液储罐,可以为市售的离心栗或隔膜栗等,通过输运栗自带的电压调节器调节输运栗的功率,控制水的流速。单向阀204主要功能是防止过滤水倒流。电动阀205安装于负责控制供水的开启与关闭。手动阀208主要功能是在电动阀失效后,对输运管路进行控制。液流管路209用于液体的传输,材质为食品级的PPR管。液流管路209位于水处理设备202和水补加模块2的分管路之间,输运栗203、单向阀204、电动阀205、手动阀208均安装于其上,同时,因为水补加模块2可以对多个开放池0同时注水,因此其分管路与开放池数量相等,液流管路209可通过连通管路与这些分管路连接。
[0043]电动阀206负责对进入每个开放池0的过滤水的量进行控制,液体流量计210用于测定流入开放池中的过滤水的即时速率和累计量,每个水补加模块2的分管路上均安装有一电动阀206和一液体流量计210。液位计207主要用于在线监测每个开放池0中培养液的深度,以在培养液的深度不足时控制电动阀206对开放池0进行补水操作。
[0044]二氧化碳补加模块3负责向开放池中通入二氧化碳气体,调节培养液的pH。请参照图3所示,二氧化碳补加模块3的主要结构包括:pH电极301、手动阀302、电动阀303、气体流量计304、输气管路305、气体分布器306、电动阀307。
[0045]pH电极301用于在线测定培养液的pH,一个开放池0通常配置3个在线pH探头,pH探头安装在开放池的不同位置。手动阀302主要功能是在电动阀303失效后,对输气管路305进行控制。电动阀303用于控制输气管路的开启与关闭,气体流量计304用于测定二氧化碳气体的速率和累计流量,以用于控制电动阀307的启闭,输气管路305连接于二氧化碳储罐与开放池之间,用于传输二氧化碳气体,可以为塑料或金属材料制成,手动阀302、电动阀303、气体流量计304、电动阀307均安装于该输气管路305上,气体分布器306安装于开放池0中,并连接于输气管路305的尾端,将气体打散成细小的气泡,增加气液接触面积,提高二氧化碳利用效率,气体分布器为只有一段可以连接输气管路的管状结构,塑料管上开具若干小孔,塑料管可以为“T型”、“L型”、或“I型”。
[0046]为了节省设备投入成本,“营养盐补加模块1”和“水补加模块2”中的输运管路和部分管路配件可以共用,如图4所示,该系统增加两个电动三通阀501和504,其中电动阀三通阀501控制过滤水向开放池中流动或向浓缩液储罐流动,电动阀三通阀504控制过滤水或者浓缩液进入开放池。原营养盐补加模块1中的电动阀109和水补加模块2中的电动阀206共用,形成电动阀502 ;原营养盐补加模块1中的液体流量计106和水补加模块2中的液体流量计210共用,形成液体流量计503,而二氧化碳补加模块与图3所示结构相同。
[0047]该共用结构的营养盐补加操作:关闭电动阀102,开启电动阀205和水处理设备202,将电动三通阀504开启至水流至浓缩液储罐状态,通过调节输运栗203功率大小调节水流的流速,使水均匀流入罐体111中,通过液位计118监控液面高度,由进料口 116加入固体营养盐,此时开启搅拌电机113促进固体营养盐溶解,当水位达到指定高度后,关闭水源总管路电动阀205、水处理设备202、输运栗203,待营养盐全部溶解后关闭搅拌电机113,打开防水紫外
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