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申请/专利权人：中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所;青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心;青岛蓝色粮仓海洋渔业发展有限公司

摘要：本发明提供了一种利用通气加压实现多层养殖的船载养殖系统，在船载养殖舱内自下而上依次设置有若干个相对独立的封闭养殖气室，船载养殖舱侧壁在不同高度处对应各个养殖气室开设置有若干组进水管路和排水管路，进水管路以及排水管路的一端与外部水域相连，另一端设于各养殖气室中；该些封闭养殖气室以外部的水域液面为界划分为第一养殖气室第二养殖气室，第一养殖气室与大气连通，第二养殖气室的内部气压高于第一养殖气室的内部气压，且第二养殖气室的深度越深内部气压越大。本发明提高了单位面积内的养殖气室数量，同时合理的调节了养殖舱的宽深比，通过通气保压的方式，降低了进水泵的扬程，进而降低了泵功率，节约能源消耗。

主权项：1.一种利用通气加压实现多层养殖的船载养殖系统，其特征在于，封闭式船载养殖系统包括一设于水域中的船载养殖舱，在船载养殖舱内自下而上依次设置有3个相对独立的封闭养殖气室，船载养殖舱侧壁在不同高度处对应各个养殖气室均设置有若干组进水管路和排水管路，进水管路和排水管路上均配置有泵，所述进水管路以及所述排水管路的一端与外部水域相连，另一端设于各所述养殖气室中，所述排水管路的进水端设于所述养殖气室侧壁的中上部，且各所述养殖气室的底部还设置有强排管路，所述强排管路的另一端与所述排水管路相连，在所述强排管路上设置有强排泵；3个封闭养殖气室以外部的水域液面为界划分为上方的第一养殖气室和下方的两个第二养殖气室，第一养殖气室与大气连通，第二养殖气室的内部气压高于所述第一养殖气室的内部气压，且第二养殖气室的深度越深内部气压越大；各第二养殖气室的内部气压控制值为P＝P0+ρgh；P0为外界水面大气压力，ρ为水的密度，g为重力加速度，h为养殖舱液面与外界水面的高度差；各第二养殖气室均配置有压力调节管路，所述压力调节管路一端与大气连通，另一端设于所述第二养殖气室的顶部；所述压力调节管路由压力释放管路以及加压管路组成，所述压力释放管路与大气连通的一端设置有泄压阀，所述加压管路与大气连通的一端设置有增压泵。

全文数据：一种利用通气加压实现多层养殖的船载养殖系统技术领域本发明涉及船舶工程和水产养殖技术领域，针对海上水产养殖，提供一种利用通气加压实现多层养殖的船载养殖系统。背景技术我国水产养殖生产方式粗放，受外部水域环境恶化与内部水质劣化的影响，内陆和沿海近岸的养殖空间受到挤压，养殖产品安全问题日益突出。走向深远海，开展海水养殖是满足日益增长的水产品供给需求的重要途径。船载水产养殖方式，尤其是深远海的船载养殖具有明显的几大优点，包括：海水资源丰富、水质优良；海洋生物与海域资源丰富，具有长期稳定的开发价值；海域养殖容纳量高。目前，船载养殖的各个养殖舱一般是水平平面分布，这种方式对船体的宽度要求较高，使得船体横向面积增大，空间利用率不高。发明内容本发明构建了一种封闭式多层舱养方法，各养殖舱呈上下纵向分布，每个养殖舱通过水泵实现养殖水体与外界水的交换，为了便于观察以及为养殖品种换气提供便利，在每个养殖舱液面上方设置气室。为了降低进出水泵的功率，节约能源，通过向气室通气的方式，平衡舱内外压力。一种利用通气加压实现多层养殖的船载养殖系统，所述封闭式船载养殖系统包括一设于水域中的船载养殖舱，在船载养殖舱内自下而上依次设置有若干个相对独立的封闭养殖气室，船载养殖舱侧壁在不同高度处对应各个养殖气室开设置有若干组进水管路和排水管路，进水管路和排水管路上均配置有泵，所述进水管路以及所述排水管路的一端与外部水域相连，另一端设于各所述养殖气室中，所述排水管路的进水端设于所述养殖气室侧壁的中上部，且各所述养殖气室的底部还设置有强排管路，所述强排管路的另一端与所述排水管路相连，在所述强排管路上设置有强排泵；该些封闭养殖气室以外部的水域液面为界划分为上方的第一养殖气室和下方的第二养殖气室，第一养殖气室与大气连通，第二养殖气室的内部气压高于所述第一养殖气室的内部气压，且第二养殖气室的深度越深内部气压越大。进一步的，各第二养殖气室的内部气压控制值为P＝P0+ρgh；P0为外界水面大气压力，ρ为水的密度，g为重力加速度，h为养殖舱液面与外界水面的高度差。进一步的，各第二养殖气室均配置有压力调节管路，所述压力调节管路一端与大气连通，另一端设于所述第二养殖气室的顶部。进一步的，所述压力调节管路由压力释放管路以及加压管路组成，所述压力释放管路与大气连通的一端设置有泄压阀，所述加压管路与大气连通的一端设置有增压泵。进一步的，各所述养殖气室预设最高液面的侧壁设有液位传感器，与所述排水管路上的泵相连。进一步的，同一养殖气室的进水管路和排水管路上配置的泵位于同一水平线上。本发明采用了纵向分布的养殖舱，减少了在水平面的占用面积，提高了单位面积内布置的养殖舱数量，有利于提高产量；此外合理的调节了养殖舱的宽深比宽度与深度比例；通过通气保压的方式，降低了进水泵的扬程，进而降低了泵功率，节约能源消耗。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1-2为本发明提供的一种利用通气加压实现多层养殖的船载养殖系统的剖面图；图3为图1水平旋转90度后的剖面图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。如图1-3所示，本发明提供了一种利用通气加压实现多层养殖的船载养殖系统，该封闭式船载养殖系统包括一设于水域中的船载养殖舱100，在船载养殖舱100内自下而上依次设置有若干个相对独立的封闭养殖气室，船载养殖舱侧壁在不同高度处对应各个养殖气室开设置有若干组进水管路和排水管路，进水管路和排水管路上均配置有泵，进水管路以及排水管路的一端与外部水域相连，另一端设于各养殖气室中，排水管路的进水端设于养殖气室侧壁的中上部，且各养殖气室的底部还设置有强排管路，强排管路的另一端与排水管路相连，在强排管路上设置有强排泵。其中，该些封闭养殖气室以外部的水域液面为界划分为上方的第一养殖气室10和下方的第二养殖气室20，第一养殖气室10与大气连通，第二养殖气室20的内部气压高于第一养殖气室10的内部气压，且第二养殖气室20的深度越深内部气压越大。本发明采用了纵向分布的养殖舱，减少了在水平面的占用面积，提高了单位面积内布置的养殖舱数量，有利于提高产量；此外合理的调节了养殖舱的宽深比宽度与深度比例；通过通气保压的方式，降低了进水泵的扬程，进而降低了泵功率，节约能源消耗。在一可选的实施例中，各第二养殖气室20的内部气压控制值为P＝Po+ρgh。其中，P0为外界水面大气压力，ρ为水的密度，g为重力加速度，h为养殖舱液面与外界水面的高度差。这使得抽水或者排水时，第二养殖气室20的内部压强与抽水口或者排水口处的压强相等，这有利于降低进水泵以及排水泵的扬程，从而可以降低进出水泵的功率，节约能源。如图2所示，示出了在船载养殖舱100中设有3个养殖气室，下方的两个养殖气室为第二养殖气室20。该两个第二养殖气室20的养殖舱液面与外界水面的高度差分别为hm和h1。在一可选的实施例中，各第二养殖气室20均配置有压力调节管路，压力调节管路一端与大气连通，另一端设于第二养殖气室20的顶部以与第二养殖气室20的液面与舱顶之间的空间22连通。优选的，压力调节管路由压力释放管路27以及加压管路29组成，压力释放管路27与大气连通的一端设置有泄压阀28，加压管路29与大气连通的一端设置有增压泵。在一可选的实施例中，各养殖气室预设最高液面的侧壁设有液位传感器，与排水管路上的泵相连。当液面没过液位传感器，排水管路的排水泵则会自动启动进行排水，使得各养殖气室中的液面始终位于预设高度以下。图中，以养殖液面高度在船舶吃水上方和下方为分界线，分为上下两个控制逻辑不同的养殖区域。对于上方养殖区域的各个养殖气室即第一养殖气室10，使用第一进水管路上的第一进水泵11抽取外界水注入到第一养殖气室10中，当第一养殖气室10中的水位到达指定液位后，第一排水管路14上的第一排水泵13开启，多余的水通过第一排水管路14流到舱外，实现船舶吃水上方养殖区域的各个养殖气室与外界水的交换。当投饲后饲料残渣及粪便较多或者根据养殖工艺需要时，开启第一强排管路16上的第一强排泵15，将第一养殖气室10底部的污水强排到舱外。其中，第一养殖气室10顶部开设有透气孔，使得第一养殖气室10的液面与舱顶之间的空间12直接与大气相连。对于下方养殖区域的各个养殖气室即第二养殖气室20，使用第二进水管路上的第二进水泵21抽取外界水注入到第二养殖气室20中，当第二养殖气室20中的水位到达指定液位后，第二排水管路24上的第二排水泵23开启，多余的水通过第二排水管路24流到舱外，实现船舶吃水上方养殖区域的各个养殖气室与外界水的交换。当投饲后饲料残渣及粪便较多或者根据养殖工艺需要时，开启第二强排管路26上的第二强排泵25，将第二养殖气室20底部的污水强排到舱外。此外，各个第二养殖气室20均配置有压力调节管路，可以根据当前第二养殖气室20的深度来调节内部压强。具体调节公式请参照上文，在此不予赘述。通过对第二养殖气室20的内部气压进行了加强，在抽水或者排水时，第二养殖气室20的内部压强与抽水口或者排水口处的压强相等，这有利于降低进水泵以及排水泵的扬程，从而可以降低进出水泵的功率，节约能源。以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

权利要求：1.一种利用通气加压实现多层养殖的船载养殖系统，其特征在于，所述封闭式船载养殖系统包括一设于水域中的船载养殖舱，在船载养殖舱内自下而上依次设置有若干个相对独立的封闭养殖气室，船载养殖舱侧壁在不同高度处对应各个养殖气室开设置有若干组进水管路和排水管路，进水管路和排水管路上均配置有泵，所述进水管路以及所述排水管路的一端与外部水域相连，另一端设于各所述养殖气室中，所述排水管路的进水端设于所述养殖气室侧壁的中上部，且各所述养殖气室的底部还设置有强排管路，所述强排管路的另一端与所述排水管路相连，在所述强排管路上设置有强排泵；该些封闭养殖气室以外部的水域液面为界划分为上方的第一养殖气室和下方的第二养殖气室，第一养殖气室与大气连通，第二养殖气室的内部气压高于所述第一养殖气室的内部气压，且第二养殖气室的深度越深内部气压越大。2.如权利要求1所述的利用通气加压实现多层养殖的船载养殖系统，其特征在于，各第二养殖气室的内部气压控制值为P＝P0+ρgh；P0为外界水面大气压力，ρ为水的密度，g为重力加速度，h为养殖舱液面与外界水面的高度差。3.如权利要求2所述的利用通气加压实现多层养殖的船载养殖系统，其特征在于，各第二养殖气室均配置有压力调节管路，所述压力调节管路一端与大气连通，另一端设于所述第二养殖气室的顶部。4.如权利要求3所述的利用通气加压实现多层养殖的船载养殖系统，其特征在于，所述压力调节管路由压力释放管路以及加压管路组成，所述压力释放管路与大气连通的一端设置有泄压阀，所述加压管路与大气连通的一端设置有增压泵。5.如权利要求1所述的利用通气加压实现多层养殖的船载养殖系统，其特征在于，各所述养殖气室预设最高液面的侧壁设有液位传感器，与所述排水管路上的泵相连。6.如权利要求1所述的利用通气加压实现多层养殖的船载养殖系统，其特征在于，同一养殖气室的进水管路和排水管路上配置的泵位于同一水平线上。

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