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小型活體水產運輸箱電解水增氧裝置設計與試驗

2020-12-02 15:58莫嘉嗣閆國琦夏俊杰金莫輝魏德仙
農業工程學報 2020年18期
關鍵詞:電解水增氧活體

莫嘉嗣,閆國琦,夏俊杰,金莫輝,魏德仙

小型活體水產運輸箱電解水增氧裝置設計與試驗

莫嘉嗣,閆國琦※,夏俊杰,金莫輝,魏德仙

(華南農業大學工程學院,廣州 510642)

水產長距離運輸保證鮮活需要保持水產原生存環境的壓力、水質、溶氧度等條件,其中溶氧度直接關系水產的存活,因此增氧裝置的設計成為活體水產運輸的關鍵技術之一。為了解決電解水增氧方式能耗大、難以小型化的問題,該研究設計了適用于小型水產運輸箱的電解水增氧裝置。首先根據計算流體力學軟件仿真計算結果設計了裝置中可在正負電極間產生恒穩均勻流場的整流結構參數;然后通過試驗探索水溶氧和裝置總能耗在電解電壓與水交換流量影響下的關系。試驗結果表明:在容積為8×10-3m3的箱體內,采用直流電解,當電解電壓為37 V、水交換流量為6.97×10-5m3/s時,總能耗最低為39.39 kJ。該裝置設計和試驗結果可為電解水增氧方法在水產運輸和養殖中的實際應用提供了依據。

設計;試驗;裝置;活體水產運輸;電解水增氧

0 引 言

中國是世界上重要的水產品生產和出口大國,在農產品貿易中,水產品一直保持較大順差[1-3]。鮮活水產品中富含大量蛋白質、無機鹽等營養物質,越來越被廣大消費者所青睞[4],據相關資料顯示,香港每年人均水產品消費40 kg,其中90%是活鮮;日本市場活魚和活蝦的價格比普通冷凍產品高8~10倍[5-6]。隨著水產貿易的不斷擴大,活體水產運輸變的越來越普及,如何提高活體水產運輸存活率、降低活體水產運輸成本,是目前亟待解決的問題[7-8]。

目前活體水產運輸方式主要有充氧運輸、麻醉運輸以及無水運輸[9-12]。其中,充氧運輸以機械式增氧為主,結構簡單,但體積大,所需功率大,產生的噪音和擾動不同程度上影響到活體水產的存活率[13-15]。謝晶等研究了水產動物?;钸\輸中環境脅迫應激及生理調控機制,運輸過程的水產應激反應嚴重時會直接造成水產組織器官不可逆損傷甚至導致死亡[16]。充氧運輸過程采用微孔曝氣方式適合在封閉水域中應用,能提高水溫,降低應激反應,提高存活率[17-19],也可采用抗應激劑降低魚類應激反應,提高存活率[20],但是抗應激劑的安全性還有待深入研究。

麻醉運輸通過對魚類注射麻醉劑抑制其神經中樞反射功能,從而降低其新陳代謝,提高運輸存活率[21-23],但是如果魚類麻醉劑種類和劑量選擇不當,易損害活體水產健康,例如朱挺兵等發現MS-222濃度在60~70 mg/L時出現了異齒裂腹魚幼魚死亡[24]。麻醉劑也會對人體產生危害,MS-222和丁香酚是常見的魚類麻醉劑[25],MS-222雖然比較安全,但陽光直射會產生毒性[26]。Ke等調研了中國水產市場中丁香酚類麻醉劑殘留量,結果發現丁香酚類麻醉劑殘留的發生率為10.6%;在55個樣品中均檢出丁香酚殘留[27]。二氧化碳麻醉是相對健康,對人體無害的運輸方式,但復蘇后的魚血漿生化指標均下降,影響魚類的健康[28]。

無水運輸技術通過控制溫度將運輸環境的溫度降低到生態冰溫[29],使活體水產處于半休眠或者完全休眠狀態,減少其新陳代謝、機械損傷,延長存活時間,為水產活物的長距離運輸提供保障,但是無水運輸降溫裝置能耗較大,?;顣r間不長,實施條件要求高[30-31]。無水運輸更適合如活蝦等可以短暫在陸上生存的水產[32]。對于魚類,無水運輸操作難度較大,實施條件苛刻,不適用于小型的活體水產運輸。

綜上可知,小型活體水產運輸箱由于體積和功耗的限制,更適用于采用充氧運輸方式。而增氧裝置的效率、成本等因素制約了充氧運輸方式的推廣應用。為了研發一種能持續增氧、功耗小,體積小、使用靈活方便的活體水產運輸裝置,本文設計了一種用于小型活體水產運輸箱的電解水增氧裝置,通過研究不同電解電壓、水交換流量下的裝置能耗變化規律,以確定在不同工作模式下的參數,擬為電解水增氧技術在活體水產運輸領域應用提供依據。

1 裝置結構與工作原理

小型活體水產運輸箱采用增氧方式保證活體水產的存活和鮮度。電解水方法安全、無污染,過程可控,給小型活體水產運輸箱增氧提供了有利條件。當在水體中插入正、負電極,水體便會在電流的作用下發生電解反應,從而產生氧氣與氫氣。

電解水原理簡單,但是要做到高效、可控,適用于活體水產運輸等條件,需要設計合適的裝置結構,設計目標為:1)正負電極之間水流均勻恒定,以提供穩定的電解電流通路;2)電解緩慢進行,使氧氣充分溶解于水中而不至于溢出氣泡,減小電解能耗;3)氫氣排出后收集并安全處理;4)富氧水與乏氧水循環交換,提高氧氣利用率;5)具有3種工作模式,分別是快速增氧模式、無氣泡增氧模式與低能耗模式。

為了滿足以上條件,設計電解水增氧裝置結構如圖 1所示,循環水泵用于富氧水與乏氧水之間進行循環交換,所選用循環水泵通過旋鈕可選擇3檔流量(5.56×10-5、6.39×10-5、8.33×10-5m3/s),其尺寸為45 mm×50 mm×78 mm,體積小巧,便于集成。電解通路在水管中進行,水管上固定有正負電極,水管內徑60 mm,外徑65 mm,長200 mm。為了使正負電極之間產生一個穩定的均勻水流,采用擋流板和整流板配合的結構實現水管內流體整流。

1.循環水泵 2.擋流板 3.整流板 4.管道支架 5.水管 6.正極 7.負極隔離罩 8.氫氣排出口 9.負極

小型活體水產運輸箱尺寸為635 mm×485 mm×400 mm,設計成2個腔體的結構(圖2),分為增氧腔和水產存放腔。2個腔體之間僅通過管道相連,循環水泵將水產存放腔的乏氧水泵進增氧裝置,水體進行氧交換后回流進水產存放腔,實現不間斷供氧。設計成2個腔體的優點是:1)防止活體水產的運動破壞增氧裝置;2)保證活體水產與電流通路隔離,防止活體水產因為接觸電流通路和產生應激反應;3)采用多腔體隔離,可減少運輸過程的振動和活體水產運動導致的水體擾動,降低對增氧裝置內部流體的影響。

小型活體水產運輸箱增氧工作流程為:循環水泵將水產存放腔乏氧水泵入增氧裝置內,水體經過擋流板和整流板的作用,在水管中形成穩定、均勻的水流,均勻的水流在正負電極之間開始發生電解反應,正極產生氧氣,溶解在水中,負極產生氫氣,經過隔離罩和氫氣排出管道排放到箱體外進行收集處理,在循環水泵的作用下,富氧水與乏氧水不間斷的進行水體交換,從而實現運輸箱水體增氧。

小型活體水產運輸箱具備3種工作模式,當活體水產存在缺氧情況需要快速增氧的時候,電解電壓調節為最高電解電壓,啟動快速增氧模式生成大量氧氣泡,實現快速增氧。一般使用采用無氣泡增氧模式,緩慢增氧,使氧氣充分溶于水中,不溢出氣泡。當運輸箱只運輸小量水產或處于待機模式時,啟動低功耗模式,實現節能。為了實現無氣泡增氧模式與低能耗模式,后文通過試驗探索水溶氧規律和裝置總能耗在電解電壓與水交換流量雙變量影響下的關系。

1.增氧腔 2.電解水增氧裝置 3.水產存放腔 4.電池腔

2 關鍵部件參數設計

通過預試驗結果發現,假如用循環水泵直接注入水流到增氧裝置水管內,水管中會產生紊流,影響了正負電極之間的電流通路,導致電解效果較差,增氧效率較低,因此需要在管道內正負電極之間創造一個穩定的恒流場。雖然小型活體水產運輸箱在運輸過程中也會由于振動而使水體產生擾動,但由于電解作用的電流通路只存在于正負電極之間的水體,只要保證增氧裝置的正負電極之間水流通路是均勻的即可。在水泵的帶動下,運輸過程振動所產生的增氧裝置外部紊流被泵入增氧裝置的水管內,并在整流結構的作用下,在正負電極間產生穩定的恒流場,使增氧裝置的水管中水流保持均勻,保證電解通路的有效生成。因此水管中的整流結構是增氧裝置的關鍵部件,本裝置中的整流結構由擋流板與整流板構成,如圖3。

為了使水管中流場穩定,減少紊流對電解水效果的影響,也為了使富氧水與乏氧水更充分的進行交換,需要對水管中的整流結構進行合理的選擇。運用計算流體動力學(Computational Fluid Dynamics,CFD)軟件Flow Simulation進行仿真分析,整流裝置的結構參數14作為設計變量。采用控制變量法確定參數取值范圍,即分別控制3個變量不變,調整另外一個變量從小到大進行仿真試驗。1為整流板孔徑,孔徑太小會減小流量,降低乏氧水與富氧水交換效率,太大會削弱整流效果。擋流板直徑2從循環水泵的出水口徑大?。? mm)開始選取,逐漸增大。擋流板距離入水口距離3、整流板距離入水口距離4根據裝置整體尺寸約束的限制從小到大選取。

注:D1為整流板上小孔直徑,mm;D2為擋流板直徑,mm;D3為入水口與擋流板距離,mm;D4入水口與整流板距離,mm。

首先控制1、2、4保持不變,3從小到大進行試驗,根據總體設計尺寸限制選擇3分別為10、15、30、45 mm。圖4a為3為15和45 mm的仿真對比圖,從流線可知,擋流板的作用會使水體在入水口與整流板之間形成強烈的漩渦,使水體壓縮儲存能量。擋流板距離入水口距離3越小,漩渦范圍越小,壓縮存儲的能量越大,經過整流板后的水體整流效果越好,流線越趨于平行;3越大,漩渦范圍越大,水體有足夠的空間形成紊流而消耗能量,整流后流線不規則,整流效果差。

當擋流板距離入水口距離3較?。ǜ鶕慵叽缂庸は拗?,最小設計為10 mm)時,整流板的距離4決定了整流范圍的大小??刂?、2、3保持不變,根據總體設計尺寸限制,4分別設置為20、30、60 mm。從圖4b可知,4越小,整流范圍越大,流線基本可以覆蓋整個管道,且流線平行;4越大,雖然也能起到整流效果但是流線基本上集中在水管的中間部分,但流線不能覆蓋整個水管。所以,當3和4均較小時,由于整流腔室空間較小,而入水口持續壓力使得流體在整流腔內壓縮存儲能量,因此整流效果較好。根據以上分析可知3、4越小,整流效果越好,所以選擇擋流板距離3=10 mm,整流板距離4=20 mm。

保持2、3、4不變,1分別選取1、3、5 mm,對比1變化產生的效果。根據伯努利定律,流量一定的管道,管徑變細,流速增加,而循環水泵檔位選定后的流量是恒定的,因此整流板的孔徑縮小,會使整流后的水體流速增大。對比不同孔徑的整流仿真結果(圖4c),整流板孔徑越小,流速越高,流線密度越大,流線越均勻,整流效果越好。由于太小的孔難以加工,1的最小值定為1 mm,因此選擇整流板孔徑為1=1 mm。

在確定了3個參數3=10 mm,4=20 mm,1=1 mm后,保持這3個參數不變,分別選取2為8和15 mm發現,擋流板直徑2越大,水體的能量削減越快,通過整流板的水體越少,整流效果越差(圖4d),因此2不能太大,以恰好能遮擋水泵出水口(水泵出水口直徑8 mm)為宜。

圖4 不同結構參數對整流效果的影響

綜合分析可得,擋流板距離3=10 mm,整流板距離4=20 mm,整流板的孔徑1=1 mm,擋流板直徑2=8 mm時,試驗裝置能實現較好整流效果,可滿足增氧裝置正負電極之間所需均勻流場。

3 裝置與方法

3.1 試驗裝置

搭建試驗平臺如圖5所示。根據試驗裝置尺寸,設計電解裝置的正負電極間距為5 cm,正電極選用析氧型鈦基(IrO2-Ta2O5)電極,能夠高效、穩定的析出氧氣,鈦基涂層在電解過程中其組分和表面形貌不會產生變化,與其他電極相比不會污染水質[33];負電極選用石墨電極,化學性質穩定,不易與電解質溶液發生反應,并且導電性能好,放電速度快,適合在電解水增氧裝置上運用[34]。裝置電源采用可調直流電源,可最高連續輸出電解電壓(電流)為60 V(10 A)。試驗裝置放置于透明密封箱底部(尺寸31 cm×23 cm×16 cm,容積約8×10-3m3),便于觀察試驗過程。

試驗用水由廣州市自來水公司新塘水廠供應,水中陰陽離子能夠使電極之間形成電流回路。為了降低水體初始氧含量,采用煮沸去氧方式排出水體中的氧氣,從而制備乏氧水。首先將密封箱裝滿自來水,用電加熱器放入水中進行加熱,直至水體沸騰,用塑料薄膜覆蓋密封,再蓋上密封蓋,放置在冷水中自然冷卻,直至水溫達到常溫后開始試驗。

1.萬用表 2.電解水增氧裝置 3.密封箱 4.溶氧度測試儀 5.直流可控電源

3.2 試驗方法

制備乏氧水,用溶氧度測試儀測試乏氧水初始溶氧度,將電解水增氧裝置放置在密封箱底部并密封箱體,調節電解電壓(V)和循環水泵流量(m3/s),每隔5 min記錄一次溶氧度(%)、電解電壓(V)和電解電流(A),直至水體溶氧度達到100%。

本文水體溶解氧的測定方法為采用熒光法溶氧度測試儀進行測定。圖5中采用型號為Y500-B便攜式熒光法溶解氧傳感器,內置溫度傳感器,能自動溫度補償。其結構包括傳感器探頭和光學檢測系統,量程為0~20 mg/L或0~200%飽和度,精度1%。熒光法溶解氧儀是基于物理學中特定物質對活性熒光的猝熄原理。通過測量激發紅光與參比光的相位差,并與內部標定值對比,從而可計算出水中氧分子的濃度。通過溶氧度測試儀測試,本方法制備的乏氧水溶氧度最低能夠達到30%左右,但由于在非真空狀態下,乏氧水掀開密封膜后與空氣接觸會溶解部分氧氣,導致了各組試驗的初始溶氧度有一定誤差,后續試驗的乏氧水初始溶氧度為45%左右。

當運輸箱只運輸少量水產或處于待機模式時,可啟動低功耗模式,實現低功耗增氧。為了提高運輸箱的續航能力,研究電解電壓與水交換流量影響下的能耗關系。

電解水增氧裝置的總能耗sum為電解水能耗e與水泵能耗p之和,即

式中e為電解電源做功,J;為電解電壓,V;為電流,A;為時間,s;*為水泵流量,m3/s;γ為水的重度(也稱為容重),9.8 kN/m3;為水泵揚程,m;是水泵效率,0.7;為安全系數,1.2。

4 結果與分析

4.1 水體溶氧變化

分別取電解電壓為30、40、50、60 V,流量分別為5.56×10-5、6.39×10-5、8.33×10-5m3/s進行試驗。試驗記錄的水體溶氧變化如圖6所示。

圖6 不同流量下不同電解電壓的溶氧度曲線

從圖6的曲線可以看出,溶氧度曲線在電解電壓較低(30~40 V)的時候呈現非線性,在電解電壓較高的時候線性度變好;在不同的流量下,隨著電解電壓的升高,溶氧度曲線斜率增加,電解電壓越高,增氧速度越快。隨著流量增大,增氧速率也隨之加快。但對比相同電解電壓,不同流量下的曲線斜率間隔發現,如圖6b中6.39×10-5m3/s流量下,40、50、60 V 3條曲線斜率間隔基本呈現等差排布;但當循環水流量增大到8.33×10-5m3/s時(圖6c),60和50 V曲線的斜率間隔明顯小于50和40 V曲線的斜率間隔,說明在電解電壓較高的時候,增大流量使得增氧速率增加的更快。而大流量反而不利于較低電解電壓的增氧,流量和電解電壓共同決定了水體增氧的速率。

為了進一步得到流量和電解電壓對增氧速率的共同作用,計算溶氧度曲線每個時刻的斜率,斜率的大小反映了增氧速率的快慢,每個電解電壓、流量下的所有時刻平均斜率如表1,將表1數據擬合繪制曲面,得到增氧速率與電解電壓流量關系圖(圖7)。

表1 不同水泵流量下不同電解電壓的增氧平均速率

通過圖7的曲面可知,在電解電壓和流量共同作用下,增氧速率有一定非線性,當電解電壓在40~60 V左右、流量在6×10-5~7×10-5m3/s左右時,增氧速率明顯放緩,呈局部飽和狀態。此狀態下,電解緩慢進行,氧氣充分溶解于水中而不至于溢出大氣泡,此狀態可用于無氣泡增氧模式。實際上過快的增氧速率會導致氧氣泡溢出,能耗增大了,而增氧效果沒有明顯改善。但當活體水產處于嚴重缺氧狀態的時候,加大流量和電解電壓啟動快速增氧模式生成大量氧氣泡,是一種應急的增氧方式。

圖7 增氧速率與電解電壓及流量關系曲面

4.2 增氧裝置能耗

根據3.2節試驗方法,每隔5 min記錄試驗過程中的電解電壓、電流,通過式(1)計算每個時間段內電解水增氧裝置總能耗sum,得出在不同電解電壓、流量條件下,水體從初始氧飽和度45%至100%所需要的能耗,如表2所示,對表2數據進行最小二乘擬合,得到數學模型(,Q)如式(2),根據模型繪制能耗規律曲面,分析能耗在不同的流量、電解電壓下的變化,繪制能耗曲面的等值線圖如圖8所示。

擬合模型的擬合度2=0.9682,擬合度較高。

通過所得數學模型求取氧飽和情況下的能耗最小值,可通過多元函數求極值的方法,對式(2)求偏導數

計算得-2<0,所以曲面存在極值,運用二元函數條件極值的求導方法可得,當=37V,Q=6.97× 10-5m3/s時,式(2)取得最小值39.39 kJ,與圖8一致。將能耗最小值組合代入圖7的曲面函數計算其平均增氧速率為0.905。

表2 不同流量下不同電解電壓下達到氧飽和所需能耗

綜合水體溶氧試驗和能耗試驗分析,增氧速率并不是小型水產運輸箱的關鍵指標,實際上增氧速率過大會導致氣泡溢出,增加了能耗,而水體實際增氧效果并無改善,因此增氧不宜過快。一般使用情況應采用圖7的局部飽和狀態參數,也即是無氣泡增氧模式,此狀態下,電解緩慢進行,氧氣充分溶解于水中而不至于溢出大氣泡。但在活體水產嚴重缺氧,需要應急快速增氧的情況下,也可以提高電解電壓和水交換流量啟動快速增氧模式。

圖8 能耗等值線(kJ)

長時間運輸的續航能力是小型活體水產運輸的關鍵指標,也就是電池的耐用度,因此能耗的變化很重要。綜上數據分析可得,在不考慮增氧速率的情況下,當水體氧溶度達到飽和時,電解電壓控制在37 V、流量控制在6.97×10-5m3/s時能耗最低,此狀態定義為低能耗模式。

5 討論與結論

本文分析了活體水產運輸裝置現狀,基于現有充氧運輸方式,優選電解水方式增氧,設計了適用于小型活體水產運輸的電解水增氧裝置和運輸箱。所設計增氧裝置基于電解水增氧,不增加額外的機械結構,具有體積小,易于集成的特點;在保證持續增氧的過程中,控制電解電壓和水交換流量,可以實現3種工作模式:1)最大水交換流量和電解電壓,實現大量氧氣泡溢出的快速增氧模式;2)采用圖7中局部飽和增氧速率狀態參數,實現無氣泡增氧模式;3)在只有小量水產或者待機時,采用圖8的能耗最低組合參數,實現低能耗模式。

本文所設計小型活體水產運輸箱,保證了活體水產運輸過程持續不間斷增氧,最大限度保留活體水產原生存環境,電解水裝置與水產隔離,電流通路較短,不會對水產產生不良影響。電解水過程會伴隨部分臭氧的產生,有一定的殺菌消毒作用,對保持水體潔凈有一定作用,有利于長距離運輸。但由于電解過程還會對水體中其他物質產生作用,因此不適用于原水質較差的水體作為運輸水體的情況。

通過對電解水增氧裝置進行試驗,分析了電解電壓、水交換流量雙變量下的水體溶氧、增氧速率和裝置能耗變化。得到了如下結論:

1)為提高電解水增氧有效性和水體交換效率,設計了一種產生恒穩均勻流場結構,通過仿真分析,合理選擇了結構參數,即整流板孔徑和距離分別為1、20 mm;擋流板直徑和距離分別為8、10 mm。此結構能對電解水增氧裝置中的水體進行有效整流,使水管中產生一個穩定的電解水環境,減少紊流對電解通路的影響,提高富氧水與乏氧水的交換效率,為電解水增氧裝置穩定運行、有效增氧提供了基礎,也提高了后續試驗數據采集的準確性。

2)通過試驗,建立增氧速率與電解電壓及流量的關系曲面,得到了增氧速率飽和狀態參數。擬合得到了能耗與流量以及電解電壓之間的數學模型,可以通過同時控制流量和電解電壓來達到最低工作能耗要求。水體從初始氧飽和度45%至水體氧飽和100%,控制電解電壓在37 V、流量在6.97×10-5m3/s時耗能最低。

本試驗采用的是直流電解水反應,直流電在反應過程中會發生極化反應而影響電解效率,在今后的研究中,仍需對交流電解和脈動直流電解進行相應研究;另外由于每次試驗用水難以保證水質完全一致,會造成電流值變化而產生誤差;且本試驗暫未進行活體研究,在今后的研究將配合活體水產進行試驗,探究電解水增氧裝置對活體水產生理特性方面的影響。

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Design and test of electrolytic water oxygen increasing device for small transport box of living aquatic products

Mo Jiasi, Yan Guoqi※, Xia Junjie, Jin Mohui, Wei Dexian

(,,510642,)

Fresh aquatic products are more and more favored by the market, with the continuous expansion of aquatic trade, living aquatic transportation becomes more and more important. How to improve the survival rate of living aquatic transportation and reduce the cost of living aquatic transportation is an urgent problem to be solved. To ensure the survival of aquatic transport process, it is necessary to maintain the original aquatic survival environment, such as pressure, water quality, dissolved oxygen degree and so on. The dissolved oxygen degree is the key parameter for the survival of aquatic products, then the oxygen increasing device becomes the key technology for small transport box. In order to develop a transportation device for living aquatic products that can continuously increase oxygen, consume less power, have small size, use flexibly and conveniently, a electrolytic water oxygen increasing device was designed for small living aquatic products transportation box. Firstly, a stable constant flow field needed to be created between positive and negative electrodes in the pipeline. Therefore, the structure of transport box and oxygen increasing device were designed, and the structure in the electrolytic water oxygen increasing device which can generate steady and uniform flow field was designed by computational fluid dynamics simulation software. The structural parameters of the flow straightening unit were design with different variables. The control variable method was used to determine range of the parameter, that is, the three variables were respectively controlled unchanged and the other variable was adjusted from small to large for the simulation test. The parameters selection via simulation results was convenient for efficient exchange of water and oxygen. Then, hypoxic water was prepared and the initial oxygen-solubility of hypoxic water was tested by a dissolved oxygen meter. The concrete experimental method was that the electrolytic water oxygen increasing device was placed at the bottom of the sealed box and seal the box body, then adjusting the electrolytic voltage and circulating pump flow rate and recording the dissolved oxygen degree, electrolytic voltage and electrolytic current every 5 minutes until the dissolved oxygen degree of the water reaches 100%. Surface of the relation between oxygen increasing rate and electrolytic voltage under different flow rate were drawn, and the influences of the bivariate of electrolytic voltage and water exchange flow rate were explored. The test results indicated that the lowest total energy consumption was 39.39 kJ when the electrolytic voltage was 37 V and the water exchange flow rate was 6.97×10-5m3/s for the box volume of 8×10-3m3using direct current electrolysis. In the process of ensuring continuous oxygen increasing, three working modes as follows could be realized through controlling the electrolytic voltage and water exchange flow rate. Maximum water exchange flow rate and electrolytic voltage could realize rapid oxygen increasing mode of large amount of oxygen bubble overflow; The local saturation oxygen increasing rate state parameter was adopted to realize the bubble-free oxygen increasing mode; When there was only a small amount of aquatic products or standby, the lowest combined parameter of energy consumption was adopted to realize the low energy consumption mode. The design method and test results for the electrolytic water oxygen increasing device in this study can provide a basis for the application of electrolytic water oxygen increasing method in living aquatic transportation and aquaculture.

design; test; device; transportation of living aquatic products; electrolytic water oxygen increasing

莫嘉嗣,閆國琦,夏俊杰,等. 小型活體水產運輸箱電解水增氧裝置設計與試驗[J]. 農業工程學報,2020,36(18):26-33.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2020.18.004 http://www.tcsae.org

Mo Jiasi, Yan Guoqi, Xia Junjie, et al. Design and test of electrolytic water oxygen increasing device for small transport box of living aquatic products[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(18): 26-33. (in Chinese with English abstract) doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2020.18.004 http://www.tcsae.org

2020-05-20

2020-09-07

廣東省特色農產品(鰻魚、茶枝柑)智能裝備關鍵技術研究與推廣(粵財科教〔2019〕170號);廣東省教育廳青年人才類項目(2018KQNCX021)

莫嘉嗣,博士,主要從事水產自動化養殖裝備研究。Email:mo_jiasi@scau.edu.cn

閆國琦,博士,副教授,主要從事水產自動化化養殖裝備研究。Email:ygq1978@scau.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.18.004

S981.14

A

1002-6819(2020)-18-0026-08

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