Программы 1
На главную Вверх Следующая

[На главную]
[Вверх]
 

Наш Блог
Мониторинг УЗВ

 

Страница для бесплатного скачивания полезных программ

Эта страница содержит ссылки на небольшие программы HTP download.

Древняя мудрость гласит - вместо того, что бы каждый день давать голодному рыбу, лучше его научить ее ловить!

Поэтому в качестве снастей для рыбалки мы предлагаем активным и интересующимся аквакультурой людям наши программы.

Внимание!

Для скачивания файлов введите:

Логин: fish
Пароль:
forum

Кликните на ссылку напротив Formats. Сервер попросит вас ввести логин и пароль два раза, после этого файл начнет скачиваться.

На странице "Программы", размещена информация о коммерческих программах для расчета замкнутых систем.

Если вы новичок в выращивании рыб в замкнутых системах (у вас нет опыта), то работайте с "запасом прочности" от параметров, которые рассчитывают эти программы. Минимум в 2 раза! Эти расчеты предназначены для экспертов.

 

horizontal rule

Содержание:

bulletТаблица скорости роста сома, 2002
bulletПрограмма вычисления концентрации аммиака (для пресной воды).
bulletПрограмма вычисления концентрации аммиака (для морской воды).
bulletПрограмма для расчетов оксигенаторов.
bulletТест программы для расчета оксигенатора.
bulletМодернизация программы для расчетов модели оксигенатора для 4-х газов!
bulletМодернизация программы оксигенатора 2005 год.
bulletВычисление объема биогаза производимого рыбной фермой.
bulletРасчет скорости роста осетра.
bulletМодернизация программы роста осетра 2005 год.
bulletРасчет площади сечения электрического кабеля.
bulletТемпература воды в реке в течение двух лет.
bulletДругие наши программки.

horizontal rule

Download Таблица скорости роста сома, 2002

Эта небольшая таблица (Microsoft Excel for Windows), написана на основании экспериментальных данных выращивания сома в замкнутой лабораторной системе.

Такой скорости не удается достигнуть в промышленной установке потому, что качество воды хуже, чем в лабораторной системе, отсюда рыба тратит больше энергии на  дыхание и на поддержание осмотического давления в тканях. Трудно кормить животных точно по таблицам, т.к. невозможно точно знать навеску рыб в большом бассейне. Кроме того, выше плотность посадки рыб, а значит выше стресс.

Поэтому наша основная задача - это найти золотую середину между скоростью роста рыбы и затратами энергоресурсов, воды и т.д. на выращивание рыбы.

Опыт проходил в Москве, в Институте Океанологии им. П.П. Ширшова (см. страницу Link), автор Краснобородько Василий.

Formats: .xls (33 k). Ссылка отключена, стоимость скачивания 50 евро!
Last updated: 2002.

Back to Top

horizontal rule

Программа вычисления концентрации аммиака (для пресной воды)

Эта короткая программа (Microsoft Excel 2003) вычисляет содержание аммиака в пресной воде, как функция pH, общего аммония, температуры и силы ионов.  Сила ионов вычисляется либо при помощи концентрации Общих Растворенных Солей (TDS) либо при помощи Электрической Проводимости. Только один из этих параметров должен быть определен.
Если вы не знаете какая у вас Проводимость или TDS, поставьте нуль в одной из ячеек.
Вы можете менять значения в строке 15, столбцы с B по F.

          - копия экрана.

Эта программа использует единицы измерения Общего Аммония, пересчитанного на Азот и в тех же самых единицах вычисляется Аммиак!

Актуальность этой темы заключается в том, что в основном, большинство водных животных выделяет излишки азота в виде смеси ионов аммония (NH4+) и растворенного аммиака (NH3). Те же процессы происходят при разложении в воде мертвого органического вещества (мертвых животных и растений, чешуи, слизи и других выделений, не съеденного корма и т.п.).

Аммиак в растворе превращается в аммоний, присоединив к себе ион водорода, аммоний превращается в аммиак, отдав ион водорода. Чем больше в воде свободных ионов водорода (т.е. чем ниже pH), тем больше в ней будет аммония и меньше аммиака, и наоборот. Токсичность аммония (NH4+) намного ниже, чем у аммиака (NH3).

Следовательно, при высоком pH (7,5-8,0) проблема аммиачного отравления существенно выше, чем при низком pH. Обычные тесты на общий аммоний (NH3 & NH4+) показывают содержание в воде суммы ионов аммония (NH4+) и растворенного аммиака (NH3). Для определения содержания токсичного аммиака и предназначена эта программа.

Также она удобна для принятия экстренных мер, если у вас в замкнутой системе резко возрос общий аммоний (например: неправильная работа биофильтра). Чтобы избежать аммиачного отравления рыб, вы легко можете подсчитать на сколько надо уменьшить pH воды, что бы концентрация аммиака уменьшилась до нетоксичного уровня. Также можно быстро заменить воду в системе, правда, обычно нет столько чистой и теплой воды под рукой.

Специалисты по Аквакультуре могут оценить точность вычислений!

Автор: Краснобородько Василий.

       

Formats: .xls (32 k).
Last updated: 2004.

Back to Top

horizontal rule

Программа вычисления концентрации аммиака (для морской воды)

Это тоже самое, что и для пресноводной системы, только для морских, замкнутых систем этот вопрос особенно остро стоит, т.к. pH равен 8,2-8,5, и надо точно знать сколько сейчас в воде находиться аммиака.

Эта короткая программа (Microsoft Excel 2003) рассчитывает содержание аммиака в морской воде, как функция pH, общего аммония, температуры и солености.

- копия экрана.

Эту программу мы выставили здесь потому, что к нам много людей обращаются за расчетами для больших морских аквариумов, а также для расчета систем передержки морской рыбы.

Formats: .xls (29 k).
Last updated: 2004.

Back to Top

horizontal rule

Программа для расчетов оксигенаторов

Представляем вашему вниманию программу (Microsoft Excel 2003), которая вычисляет параметры оксигенатора. Эта довольно серьезная программа. Она отличается от представленных выше, состоит из трех страниц - на первой представлен сам расчет, на второй, для лучшего восприятия, нарисована схема работы оксигенатора, в которую вставлены вычисленные параметры, и на третьей -  выбор пластиковой загрузки от известных мировых производителей (пять видов).

На нашем сайте вы наверное уже увидели какое большое существует разнообразие оксигенаторов. Все они служат для насыщения воды кислородом до уровня концентрации выше, чем можно добиться при аэрации воды. Это дает  возможность значительно увеличить плотность посадки рыбы (кг/м3).

На сегодняшний день мы не встречали не одной математической модели, полностью описывающей процессы, происходящие в оксигенаторе. Максимум, что можно найти в Западной литературе - это модели, рассчитывающие только для двух газов (Кислород и Азот). Если вы знаете обратное, то напишите нам! Наша модель моделирует поведение трех газов: Кислорода, Азота и Углекислого газа. В будущем, когда будем посвободнее, добавим и Аргон, т.к. в атмосфере в основном присутствуют эти 4 газа.

Суть программы:

Исходные данные:

1. Вы выставляете параметры воды (концентрации этих трех газов, мг/л), которая поступает после системы очистки (механический фильтр, биологический фильтр) на оксигенатор. В воде содержится мало кислорода, но много углекислого газа и азота.

2. Вы выставляете нужную концентрацию кислорода, которую хотите получить на выходе из Оксигенатора (мг/л),

3. Какой у вас водообмен (литры в минуту),

4. Выбираете загрузку из 5 возможных,

5. Выставляете высоту оксигенатора (чем выше, тем лучше. в метрах),

6. Атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба.

7. Температуру, в С,

8. Стоимость кислорода, $/кг.

Программа вычисляет:

1. Максимальную растворимость этих трех газов при насыщении воды атмосферным воздухом, в мг/л, при данной температуре и при данном давлении,

2. Тоже самое, только при насыщении воды 100% концентрацией соответствующего газа, в мг/л,

3. Парциальное давление газа в воде, при введенной вами начальной концентрации (см. п.п. Исходные Данные №1), в мм ртутного столба,

4. Общее давление газов, в мм ртутного столба,

5. Парциальное давление газа в атмосфере, в мм ртутного столба. Удобно  сравнить с давлением в воде. Становиться ясно в какую сторону диффузируют газы - в воду или в атмосферу.

6. Диаметр оксигенатора, в метрах,

7. Необходимый поток чистого кислорода в оксигенатор (в л/мин, кг/день и моль/мин),

8. Какая концентрация нерастворенных в воде газов (O2, CO2, N2) получится внутри оксигенатора (в молярных %),

9. Какая концентрация растворенных в воде газов получится внутри оксигенатора (в мг/л),

10. Какой максимальной концентрации можно добиться в оксигенаторе (в мг/л),

11. Сколько газов выбрасывается в атмосферу, по Кислороду, Углекислому газу и Азоту (в л/мин, кг/день и моль/мин),

12. Стоимость кислорода ($/день),

13. Отношение объема газа (Кислорода) к объему воды: (G/L в %),

14. Эффективность разработанного вами оксигенатора (в %).

Самое главное, удалось получить точное решение этой задачи!!!

 

Формулы для расчетов оксигенаторов - копия первой страницы. Представлены вычисленные параметры. Исходные данные вносятся в ячейки отмеченные синим цветом. Красные изменять нельзя!

При просмотре этой картинки, если изображение слишком мелкое, то увеличьте масштаб, чтобы видеть хорошо цифры.

Схема работы оксигенатора - копия второй страницы. Схема работы оксигенатора. Синим цветом показана вода. Здесь ничего нельзя изменять!

Выбор загрузки для биофильтра - копия третьей страницы. Выбор пластиковой загрузки для оксигенатора. Изменять можно только синие ячейки.

Немного об используемых формулах для этой небольшой программки

Для того, чтобы посетители сайта не думали, что мы занимаемся шаманством, расскажем о вычислениях. Применяются 8 уравнений с 8 неизвестными.

Предположения:

1. Давление в оксигенаторе равно атмосферному давлению. Это сделано так, чтобы не не получить перенасыщение газов в воде, т.к. это может привести к газо-пузырьковой болезни рыб. Это равносильно тому, что вы, когда открываете пластиковую бутылку минералки с газом, сразу появляются пузырьки газа. По такому же принципу могут появляться пузырьки газа в кровеносных сосудах рыб, которые вызывают закупорку сосудов. Первые признаки этой болезни можно наблюдать на кончиках жабр, в виде вздутий.
Для этой цели в оксигенаторе установлен клапан для стравливания излишка давления в атмосферу.

2. В воде и в атмосфере присутствуют только O2, CO2, N2. Остальными газами пренебрегаем.

Неизвестные:

1. Молярные концентрации газов в оксигенаторе, в %: X_N2, X_O2, X_CO2.

2. Максимальные концентрации насыщения газов в оксигенаторе, в мг/л: Sat_N2, Sat_O2, Sat_CO2.

3. Изменения концентраций газов в воде, C_out-C_in мг/л: ∆N2, ∆CO2. ∆O2 - известно.

Уравнения:

1. X_N2 + X_O2 + X_CO2 = 100%- это очевидно,

2. ∆N2 / ∆CO2 = (X_N2 * 28000) / (X_CO2 * 44000) - закон сохранения массы. Сколько азота или углекислого газа выделилось из воды, столько его ушло в атмосферу.

3. X_N2 =  f( Sat_N2, Температуры, Давления) - закон Хенриса (Henry's Law). Таких у нас три уравнения, для каждого газа.

4. Sat_N2 = f(N2, температуры, параметры оксигенатора) - используется формулы авторов: Colt and Bouck (1984), Hoff-Arrhenius (APHA, 1995). Таких у нас тоже три уравнения, для каждого газа.

 

Formats: .xls (153 k). Внимание! Это первая версия программы.  В ней есть ошибки, которые исправлены в следующих версиях. Ей можно пользоваться только для оценочных расчетов.
Last updated: 2004.

Back to Top

horizontal rule

Тест программы для вычисления оксигенатора

Для проверки точности расчета программы мы выбрали самый большой в Латвии рыбный завод "TOME". На этом заводе выращивают лосося, форель и осетров.

Наша задача: снять размеры оксигенаторов и сравнить предсказанные данные с экспериментальными. Здесь используют наш тип оксигенатора.

Директор завода Ивар Путвикис любезно согласился помочь науке

Вводим в суть дела, показываем программу для расчетов оксигенаторов

Рыбный завод изнутри

Ивар очень гостеприимный хозяин. Нам всегда нравится приезжать к нему в гости

Осетр

В основном здесь используют пластиковые бассейны

Машина для сортировки рыбы

Компрессор от генератора кислорода

Щиток генератора кислорода

На переднем плане генератор кислорода. На заднем слева - оксигенаторы

Воздуходувка

Оксигенатор с ресивером

Пластиковые наполнители для оксигенаторов

Крупным планом - загрузка, которая эксплуатировалась 1 год

В нашем деле важна точность!

Работы продолжались примерно месяц. Были обнаружены незначительные ошибки в программе (в строке 94, 104 и соответственно все, что ниже).

Параметры оксигенатора:
1. Диаметр - 50 см.
2. Высота - 150 см.
3. Температура воды - 18 С.
4. О2 на входе - 6,5 мг/л.
5. О2 на выходе - 9,5 мг/л.
6. Водообмен - 900 л/мин.
7. Избыточное давление составляет 5% от атмосферного (798 мм ртутного столба).
8. Необходимо добавлять 2,5 л/мин кислорода в оксигенатор.

Как и следовало ожидать, после обработки результатов, предсказанные значения и экспериментальные совпали в пределах погрешности опытов. При заданных параметрах с пункта 1 по пункт 7 программа выдала значение 2,43 л/мин!

Программу доработали,  добавили побольше вычисляемых параметров для облегчения понимания работы прибора. Ввели изменяемое давление в оксигенаторе, но предупреждаем, что нельзя сильно увеличивать давление в оксигенаторе (у рыб может возникнуть газо-пузырьковая болезнь).

Программа расчета параметров оксигенатора в формате Excel - копия новой доработанной версии программы

Предлагаем Вашему вниманию нашу новую, исправленную программу. Будем признательны, если вы ее испытаете на своем рыбном производстве и пришлете нам отчет!

Что такое газо-пузырьковая болезнь у рыб или, как она еще называется, кессонная болезнь водолазов.

В иностранной литературе пишут, что основной виновник этой болезни Азот.

Если в воде находится перенасыщенная концентрация газа под давлением и когда этот газ попадает в кровь, то он начинает выделятся из крови, превращаясь в пузырьки газа. Это похоже на то, когда вы открываете бутылку с газировкой. Эти пузырьки закупоривают сосуды, что и приводит к болезни или гибели рыбы. См. фото внизу.

Концентрация N2 в воде 102-103% от насыщения атмосферным воздухом при нормальных условиях, может у мальков лосося вызвать это заболевание.

Так же отмечается, что 300% концентрация О2, может также вызвать газо-пузырьковую болезнь у рыб. Это соответствует примерно >25 мг/л О2 в воде.

Но нигде не пишут, про Аргон. Сколько % аргона вызовет пузырьковую болезнь?

Основные симптомы этой болезни:

1. Рыба плавает внизу.
2. Есть пузыри в глазах, или на коже, или на плавниках, или на кончиках жабр.
3. При внимательном рассмотрении воды в бассейне, видны маленькие, подымающиеся из воды, пузырьки воздуха.

Почему это важно знать:
В рыбоводстве, содержание кислорода в воде подымают используя чистый кислород (95%), произведенный генератор кислорода. Иногда надо его поднять в подающих трубах до 25 мг/л. Это примерно чуть ниже 300% насыщения. Насыщение, например, 8,5 мг/л.
Так, вот, 95% составляет кислород, а 4,5% примерно Аргон. Из-за него невозможно получить из воздуха чистоту кислорода больше 95,5%. См. ссылку:
http://www.provita.ru/school.html#1

Теоретически мы подсчитали, что содержание Аргона в воде будет тоже около 300% (1,5 мг/л) от насыщения атмосферным воздухом (0,5мг/л). Его трудно померить, т.к. очень дорогой прибор нужен для этого.
Аргон, он как и азот, биологически инертен. Так значит такой же опасный!
В Израиле, в кибуцах, где есть УЗВ для выращивания рыб, используют концентрации О2, как раз такие (25 мг/л). Так значит концентрации аргона около 1,5 мг/л (300% от насыщения).

Вы скажете, а зачем надо насыщать воду кислородом то таких больших значений. Остановимся на этом по подробнее.

В УЗВ создается высокая плотность посадки рыбы.
Есть железное правило:
Если вы работаете на плотностях посадки до 10-15 кг/м3, то нет необходимости воду, которая подается в бассейны с рыбой насыщать чистым кислородом. Например аквариум.
Т.е. если у меня водообмен 1 объем бассейна в час. Содержание кислорода 100% от насыщение, т.е. 8,5 мг/л, а живет осетр (надо >5 мг/л, пусть будет 6 мг/л), то с каждого 1 л воды в час поступающей в бассейн, рыбе доступно только 8,5-6=2,5 мг О2. Это по дыханию соответствует указанной выше плотности посадки рыбы.

Теперь, мы хотим поднять плотность посадки до 50-80 кг/м3. Нам надо или увеличить водообмен в бассейне, или поднять содержание О2 в поступающей воде. Увеличение водообмена в бассейне приведет к повышению затрат на электричество, пропускной способности механического фильтра. Это дорого. Поэтому рыбоводы еще в 70 годы придумали выход из этой ситуации. Они стали воду насыщать чистым кислородом.
Теперь в подающей трубе содержание О2 =25 мг/л. Т.е. с каждого литра поступающей воды в час в бассейн, доступно 25-6=19 мг О2. 19/2,5=7,6 раз больше рыбы можно содержать (при условии, что система механической и биологической фильтрации и дегазации справиться).

Например почитайте про интенсивное рыбоводство:
http://www.ars.usda.gov/research/projects/projects.htm?ACCN_NO=404509&showpars=true&fy=2003
culture tanks stocked at fish densities of 90-98 kg/m3!!!

Но насытить воду до таких концентраций не просто.
Придумали специальный узел, называется оксигенатор. Такой герметичный сосуд в который подается вода и О2. Насос качает воду под давлением. Подает ее на фильтры и в бассейны. Поэтому присутствует небольшое давление в подающих трубах (2-5 м водяного столба). Дома в кране гораздо больше!!!

Такая вода попадает в бассейн с рыбой. О2 потребляется ею и в бассейне тем самым удерживается 6 мг/л кислорода. Обычно делают впрыск такой воды в нескольких точках бассейна (под водой обязательно, чтобы О2 не улетучился в атмосферу). Надо как можно быстрее перемешать воду с бассейновой водой.

Короче, все это работает, не только в Израиле. Это знает любой рыбовод, даже Советский!
Но мы уже практически построили математическую модель поведения газов (в модели 4 газов: О2, N2, CО2, Ar) в оксигенаторе.
Мы думаем, что все до нас игнорировали присутствие аргона в оксигенаторе! Т.к. его концентрация около 5%.
Много исследователей экспериментировали с перенасыщенными газами кислородом, углекислым газом и азотом.
Например: http://fishpatholog.amillo.net/Bolezni/Glava9/sreda/gazopuz.htm
В иностранном интернете таких данных еще больше. Но мы не нашли информации про аргон.

Рыба может проплывать мимо впрыска такой воды и подышать, получить 300% насыщение О2.
Используются генераторы О2, которые дают 95% О2 и 4,24% аргона.
По нашим расчет получилось, что аргона будет тоже около 300%.
Вот нас и заинтересовали критические границы насыщения Аргоном.

Если вы будите использовать источник кислорода с чистотой, например 90% О2, то у вас будет примерно 4,3% Аргона и 5,7% Азота. К проблеме аргона добавиться еще более опасная проблема азота! Поэтому важно иметь как можно более чистый источник кислорода!

Мы понимаем, если используют концентрации О2 25 мг/л в УЗВ, значит 300% концентрация аргона не вредна для рыб. Интересно почему?!

Максимальные концентрации газов в воде при их насыщении 100% чистым газом, при нормальном давлении:
Азот - 18,6 мг/л
О2 - 42 мг/л
Аргон - 57,6 мг/л
СО2 - 1500 мг/л

А атмосферным воздухом:
Азот - 14,1 мг/л
О2 - 8,5 мг/л
Аргон - 0,52 мг/л
СО2 - 0,49 мг/л

Обратите внимание на азот. Он практически находится у максимума растворимости! Наверное поэтому его относят к главному виновнику газо-пузырьковой болезни. Разница составляет 32%. А это значит, что если я повышу давление больше чем на 32% (>3,2 м глубина воды), и буду давать сжатый воздух, то концентрация азота в крови будет выше 18,6 мг/л, то стоит мне всплыть на поверхность, то у меня сразу азот, тот что выше 18,6 мг/л превратиться в газ и, в зависимости от того на сколько глубоко я погрузился закупорит полностью или не нет кровеносные сосуды.
Отсюда совсем не понятно, почему для рыб, азот в пресыщении 102-103% уже вызывает эту болезнь? Это же давление всего 20-30 см водяного столба!

Еще один интересный факт! Водолазы погружаются на воздушной смеси до 30 метров. На этой глубине как раз концентрация О2 300%. Нет ли тут связи с рыбами, тоже 300% максимальный предел насыщения О2.
У нас есть такая мысли, что эти 300% процентов не связаны с кислородом, а связаны с аргоном, у которого тоже 300% насыщение от атмосферного в этом случае.

Ждем от вас комментарии и предложения. Пишите на мыло!

Formats: .xls (155 k). Ссылка отключена, стоимость скачивания 50 евро!
Last updated: 2004.

Back to Top

horizontal rule

Модернизация программы для расчетов Оксигенации до модели для 4-х газов!

В связи с повышенным интересом Аквакультуристов к нашей программе и полное отсутствие подобных программ в Мире, мы доработали ее до модели 4-х газов.

До нас в странах бывшего СССР вообще не пробовали создавать математические модели для таких расчетов. Все оксигенаторы делались на глаз, на основе серии опытов. Очевидно, что это долгий и дорогой путь.

В Европе нам известны программы рассчитывающие оксигенаторы в модели для 2-х газов (кислород и азот) и источник кислорода с чистотой 100%. Это все не точные вычисления. Если вы знаете какие-то другие программы по этой теме, то пожалуйста пишите нам!

Правильно рассчитанный оксигенатор экономит кислород, а значит мощность генератора кислорода может быть меньше!! Генератор кислорода самый дорогой узел УЗВ!!!

Итак, что делает эта наша новая программа:

Вы задаете следующие начальные данные, в программе они помечены синем цветом:

  1. Температуру воды в С.
  2. Атмосферное давление, мм ртутного столба.
  3. Начальные концентрации 4-х газов в воде в мг/л. Т.е. кислорода, азота, аргона, углекислого газа.
  4. Водообмен через оксигенатор, м3/ч.
  5. Молярный поток газа из оксигенатора в атмосферу, моль в минуту. Очень важный параметр. Если поставить "0", то из оксигенатора не выходит газ в атмосферу. В нем получается равновесие между поступающей в него массы газа (кислород + примесь др. газов) и растворяющейся в воде массы газа, которая уноситься с водой в бассейн с рыбой. Т.е. КПД=100%, при этом концентрация О2 в воде будет не высокой. Для его увеличения придется или увеличивать объем оксигенатора или делать сброс газа из оксигенатора, например через краник в верхней части последнего. Но тогда КПД будет меньше 100%, т.к. кислород будет теряться, уходя в атмосферу.
  6. Давление внутри оксигенатора, в метрах водяного столба. При повышении давления, растворимость газов линейно возрастает. Под таким давлением в него поступает вода и газ, источник кислорода.
  7. В оксигенатор поступает газ из источника кислорода, не чистый. Для упрощения решения этой задачки, было сделано предположение, что этой примесью будет аргон. Остальных газов концентрация равна нулю. Если получить максимальную концентрацию кислорода, используя абсорбционный метод, то она равна 95%, оставшиеся газы, это 4,25% аргон и 0,75% азот. Поэтому азотом можно пренебречь. Зато получим точное решение!
    Итак вы выставляете концентрацию кислорода в поступающем в оксигенатор газе. Концентрацию аргона программа высчитывает сама.

Что считает программа. Это долго описывать, смотрите копию экрана ниже.

Программа расчета концентрации газов в рыбоводных бассейнах - копия экрана первой страницы.

Интересные выводы можно получить из данной программы:

  1. Какую концентрацию кислорода в воде может дать оксигенатор при 100% КПД работы.
  2. Как эта концентрация меняется от давления в нем.
  3. Если используется не чистый кислород, то может возникнуть проблема с газопузырьковой болезнью у рыб. Можно определить требуемые пределы чистоты кислорода для получения заданной концентрации О2 в воде. При этом концентрации аргона и азота будут ниже опасных значений.

Formats: .xls (169 k). Ссылка отключена! Продается на коммерческой основе.
Last updated: 19.12.2004.

Back to Top

horizontal rule

Модернизация программы Оксигенатора 2005 год

Ввели дополнения в программу. Также немного изменили визуализацию. Программа начинает пользоваться у рыбоводов все большей популярностью.

Приведем пример реальной дискуссии по поводу использования программы. Не будем называть имен, хотя этот человек известен на нашем форуме как проектировщик УЗВ.

Сначала мы получили такое письмо:

"Внимательно проанализировал результаты расчёта оксигенатора-знаешь, звиняй, но некоторые вещи меня смущают. Больше всего v время контакта 0.02 мин. это по газу или жидкости? И как за такое время (не важно по чём) может раствориться в воде больше 20 мг/л кислорода? мне очевидно, что для этого нужен распыл жидкости в туман-но как её за это время собрать в жидкость снова-.немного меньше смущает следующее-судя по всему газ, который выходит из оксигенатора равновесен с водой поступающей в бассейны с рыбой-.по крайней мере по кислороду-но ведь это нереальная ситуация-равновесие означает отсутствие концетрациооного напора процесса массопередачи-иначе говоря, недостижимо за ограниченное время контакта-который в свою очередь растянут во времени и пространстве-жидкость и газ, двигаясь НАВСТРЕЧУ друг другу постоянно обмениваются массой, стремясь в каждой точке (или моменте времени) к достижению равновесного состояния-и при этом не достигая его. Я понимаю, что программа рассматривает насадочный, а не пневматический (пузырьки газа в воду) оксигенатор-но тем не менее я бы ни за что не поверил, что при таких параметрах можно получать 340% насыщения-это очень уж много.

Звиняй, если где-то по делу покритиковал твою программу, я к этому не стремился, сам понимаешь.

Очень хотелось бы услышать ответные соображения от тебя."

Ответные соображения:

Привет!

Ты невнимательно смотришь, что я тебе присылаю.

Обрати внимание на количество оксигенаторов. Их 105 шт. В этом случае я тебе дал оксигенатор, который состоит из форсунок. Значит надо ставить 105 форсунок (ячейка I31 на странице схема оксигенатора), которые распыляют воду в газовой среде. У меня есть все коэффициенты массо передачи для этих форсунок. Они стоят 10 баксов шт.

А время удержания считается неправильно. Программа не учитывает, что их 105 шт. Это небольшая ошибка (она не на что не влияет дальше), я ее исправил. Т.е. надо 0,02 минуты * 105 =2,1 минута получается. В твоем случае лучше считать, что используется не форсунка, а пластиковая загрузка. У меня можно выбрать 4 варианта пластиковой загрузки.

Я могу выслать расчет по пластиковой загрузке, там тебе будет все понятнее.

Теперь по поводу равновесия. Однозначно, что равновесия нет между газами (кислородом) в оксигенаторе и в воде!!! С чего ты это взял? Пересчитай!

Высылаю тебе еще одну страницу моего файла, где расписывается все подробно. Это расшифровка расчета для форсунок, которые я тебе выслал первый раз.

Давай вместе пройдемся по равновесию, например, для кислорода:

1. Парциальное давление кислорода в миллиметрах ртутного столба после генератора кислорода:

Ячейка D93, 886 мм.

2. В оксигенаторе:

D130, 672 мм.

3. В воде на выходе из оксигенатора:

D115, 533 мм.

Равновесия нет!!!

Откуда ты взял, что оно есть. Если бы было равновесие, то массообмен не шел.

Почему получается такое насыщение понятно, т.к. я поставил давление 5 метров воды, это пол атмосферы! При нормальном давлении и 100% кислорода можно добиться насыщения 44 мг/л (ячейка D43). Насыщение при концентрации кислорода атмосферного 9,1 мг/л (ячейка D46). Т.е. 44/9,1=480%. При увеличении на пол атмосферы давления, получаем 44+50%=66 мг/л, что соответствует насыщению 700%.

Попробуй найти ошибку! Спасибо за дискуссию.

С уважением, Василий

Получили письмо:

Привет, Василий!!!

Во-первых, беру свои слова обратно. И извиняюсь. Насчёт равновесия всё действительно обстоит как ты говоришь. Я правда по таблице не понял точно на какой методике там основан расчёт абсорбции(оксигенации - суть та же)...может просто потому что я никогда не сталкивался с распылительными абсорберами, но только с насадочными и тарелочными...методика их расчёта мне знакома немного (из спиртовых дел, понимаешь) но, проще немного... компонентов поменьше.

Насчёт времени контакта - тут особый вопрос...как я понял, все абсорберы подключаются параллельно и по газу и по жидкости? Значит, оно такое короткое и есть...распыл даёт большую площадь поверхности контакта надо думать...ведь это время может быть разное по газу и жидкости...например, в пневматичексих (и частично тарелочных)абсорберах по жидкости время это может быть достаточно велико, но меньше по газу, а в насадочных или распылительных - наоборот. Таким образом получается, что все мои непонятки связаны в первую очередь с незнакомством с этим типом абсорберов.

Применение насадочного или пневматического абсорбера подразумевает ступенчатость процесса...т.е. состав газа и жидкости меняется по мере движения по колонке... а твой расчёт как бы "в одну ступень" был ошибочно мной понят как достижение равновесия... А для пневнатического адсорбера (коим является по сути наш блок) добавляется ещё одна сложность - разное давление вверху и внизу...

Formats: .xls (167 k). Ссылка отключена! Продается на коммерческой основе.
Last updated: 20.11.2005.

Back to Top

horizontal rule

Вычисление объема Биогаза производимого рыбной фермой.

С помощью данной программы можно оценить количество Биогаза (неочищенного метана CH4), которое можно произвести путем переработки отходов с установки замкнутого водоснабжения (УЗВ) для выращивания рыб.

В УЗВ используется механический фильтр, который удаляет из воды взвешенные частицы (фекалии), остатки не съеденного корма. Побочным продуктом при этом получаются твердые отходы, которые требуют дальнейшей утилизации.

Для увеличение рентабельности рыбного производства, предлагаем дополнить УЗВ реактором для получение газа Метана, который в дальнейшем можно будет использовать для отопления фермы.

Принципиальная схема реактора приведена в программе.

Производство биогаза Метана  CH4 в метан танках - копия экрана.

В фекалиях рыб содержится еще достаточно много энергии, т.к. желудок рыб не обладает 100% КПД, которую можно преобразовать для дальнейшего использования. За счет этой энергии как раз и живут разные бактерии. Если создать условия дефицита кислорода, то органика не будет "сгорать", т.е. содержащийся в ней углерод не соединиться с кислородом с образованием СО2, а пойдет немного другая реакция и углерод будет вынужден соединяться с водородом с образованием метана СН4.

Реакция Метаногенеза протекает в без кислородной среде - Anaerobic. При таких условиях значительно сокращается концентрация патогенных микроорганизмов. Оптимальный рН раствора 6,8-7,2. Оптимальные интервалы температур:
1. 30-38 ºС - Mesophilic,
2. 55-65
ºС - Thermophilic. В этом диапазоне значительно уменьшается размер реактора!

Эта короткая программа (Microsoft Excel 2003) рассчитывает объем производимого Биогаза, а также предполагаемое количества энергии выделившееся при его сжигании. Изменять можно только одну ячейку синего цвета. В ней надо указать количество комбикорма скармливаемого рыбам в сутки.

Мы рекомендуем использовать следующий тип реактора с плавающей крышей:

Схема получения биогаза метана СН4    Хранение метана и получение из отходов

Это позволяет объединить в одном резервуаре и производство метана и его хранение для дальнейшего использования.

Предположения:

Реактор работает в диапазоне температур 30-38 ºС (Mesophilic).
Биодеградация органических отходов 70%.
Время удержания твердой фракции в реакторе 15 дней.
Интервал слива осадка с интервалом 10 дней.
Для полного перемешивания используется механическая мешалка, работающая 24 часа в сутки.
Поддержание температуры происходит во внешнем теплообменнике, в результате прокачки через него "бульона".

Также мы можем рассчитать площадь теплообменника, мощность мешалки, теплотехнику этого процесса, составить баланс масс и геометрию реактора. Все это делает наша новая программа.

Эта программа дана для бесплатного скачивания, для поднятия интереса к теме производства Биогаза из отходов рыбной фермы.

Formats: .xls (22 k).
Last updated: 2004.

Back to Top

horizontal rule

Download Расчет скорости роста осетра.

Нельзя спроектировать УЗВ не зная точного графика роста рыбы по дням. Только имея такой файл, например в Excel, можно рассчитать количество и размеры бассейнов, общую биомассу рыбы и количество корма, скармливаемого в сутки.

В этой программе применен новый оригинальный метод расчета суточных рационов для рыб. Расход корма при выращивании рыбы, это одна из основных задач, поэтому требует скрупулезных расчетов, чтобы затраты корма были как можно меньше. Нами были изучены известные методы расчетов, поняты их недостатки и предложены пути их преодоления.

Наибольшей популярностью в практике рыбоводства пользуются табличные методы расчета суточных норм кормления. Каждая из кормовых таблиц предназначена для определенного вида рыб и для корма, характеризующегося определенным составом и калорийностью. В таблицах определены готовые оптимальные величины суточных норм кормления (в % от массы тела рыбы) в зависимости от температуры воды. Но зачастую не подходят для реальной работы на УЗВ.

Таблицы составляются на основании эмпирических и расчетных данных, полученных опытным путем.

Метод Дьюэла. Наиболее распространенным и достаточно хорошо проверенным на практике является метод расчета суточной нормы кормления по специальным таблицам Дьюэла. Величина дозы устанавливается в зависимости от температуры воды и массы выращиваемой рыбы.

Метод Дьюэла очень удобен в рыбоводной практик, но не лишен недостатков. Во-первых, кормовые таблицы Дьюэла группируют рыбу на размерно-весовые категории, которые имеют весьма широкий диапазон. Например, при температуре воды 10 °С для форели массой 2—5 г рекомендуется суточный рацион в количестве 3,3 % от массы рыбы, а для форели массой 5—12 г — 2,6 %. Следовательно, рыба массой 4,9 г должна получить 3,3 % за рыба массой 5,1 г — уже 2,6 %, т. е. при небольшом изменении в массе (всего 0,2 г) резко снижается суточная доза корма (на 1,1 %). Во-вторых, таблице Дьюэла рассчитаны на корм, содержащий не менее 30—40 % сырого протеина и 2,5—3,0 тыс. ккал/кг обменной энергии. Для кормов, не отвечающих этим условиям, таблицы непригодны.

Метод Пайла. Пайл интерпретировал метод Дьюэла и повысил точность суточной нормы. При расчете суточной нормы кормления по методу Пайла используется следующая формула:

Y = {[(X –X1) (Y1 - Y2)]/(Х1 – Х2)} + Y1,

где Y— искомая суточная доза для рыбы массой X; X— средняя масса выкармливаемой рыбы; X1 — средняя масса предыдущей размерно-весовой группы (по таблицам Дьюэла); Х2 — средняя масса последующей размерно-весовой группы (по таблицам Дьюэла); Y1 — суточная доза кормленая рыбы массой X, Y2-— суточная доза кормления рыбы массой Х2.

Метод Хаскелла. В условиях рыбоводных хозяйств с постоянной температурой воды для определения суточной нормы следует использовать расчетную формулу Хаскелла. Величина суточного рациона вычисляется следующим образом:

Y= кормовой коэффициент * З * dL * 100/L,

где Y—искомая суточная доза кормления, % к массе телла рыбы; З — постоянная величина, получаемая из уравнения соотношения между массой и длиной рыбы (Р — KL , где Р — масса рыбы и К=0,0004055); L — длина рыбы, см; dL — среднесуточный прирост длины рыбы, см.

Для использования уравнения Хаскелла нужно установить среднемесячный прирост длины рыбы по данным предыдущих лет, а среднесуточный  прирост определить путем деления среднемесячного прироста на количество дней месяца. Величина кормового коэффициента устанавливается из ранее полученных Данных или рассчитывается теоретически, исходя из калорийности корма и концентрации протеина. Метод Хаскелла не зависит от качества рациона, поскольку калорийность корма определяется величиной кормового коэффициента.

Метод Хаскелла применим только в условиях сравнительно постоянной температуры воды, поскольку в этих условиях можно знать среднесуточный прирост. Для форелевых хозяйств с переменной температурой воды среднесуточный прирост длины форели можно ориентировочно вычислить по следующей формуле: dL = t °С/350, где t °C—средняя температура воды в данном хозяйстве, °С. Этот метод расчета среднесуточного прироста длины недостаточно точен. Для хозяйств с переменной температурой воды следует пользоваться методом Бутербафа и Виллогби.

Метод Бутербафа и Виллогби. В основе этого метода лежит теория роста форели Хаскелла, согласно которой рост форели при температуре ниже 3,7 °С незначителен и им можно пренебречь. Таким образом, если в хозяйстве среднемесячная температура воды равна 10 °С, то сумма температурных единиц в данном месяце (МТЕ) составляет 10°—3,7°=6,3°С. Температурные единицы устанавливаются отдельно для каждого месяца кормления рыбы.

Следующий этап расчета — определение количества температурных единиц (ТЕ) для получения единицы прироста длины. Для установления этой величины МТЕ данного месяца делят на прирост рыбы в данном месяце, также известный из практики хозяйства. Например, МТЕ за июнь равна 9,5, а прирост рыбы за этот месяц равен 1,1 см. Значит, потребное количество температурных единиц для получения единицы прироста (1 см) равно 9,5/1,1=8,64.

Подобный расчет выполняется для нескольких месяцев, что позволяет определить среднее количество температурных единиц (ТЕ) , необходимых для выращивания форели на единицу роста. По Хаскеллу эта величина должна быть постоянной для каждого вида форели в диапазоне температуры от 3,7 до 15 °С при условии постоянства рациона кормления. Таким образом, это значение, однажды установленное, больше не нуждается в пересчете.

Для определения среднесуточного прироста длины рыбы ожидаемое МТЕ в текущем месяце делится на количество ТЕ, наблюдаемых для прироста форели на единицу прироста (на 1 см) и на 30 дней. Формула расчета выглядит следующим образом:

dL=МТЕ ожидаемые в текущем месяце/ (ТЕ на единицу прироста * 30).

dL рассчитывается для каждого месяца.

Полученные величины среднесуточного прироста длины в данном месяце далее подставляются в описанное выше уравнение Хаскелла и таким образом находится суточная доза корма.

При достаточном навыке расчет суточной нормы кормления по методу Бутербафа и Виллогби дает надежный результат. Этот метод, по мнению специалистов, наиболее приемлем, поскольку в большинстве хозяйств температура воды непостоянная и колеблется в определенных пределах.

Метод А. Н. Канидьева и Е. А. Гамыгина. Для практического использования разработанных для полноценных гранулированных кормов А. Н. Канидьев и Е. А. Гамыгин рекомендуют специальные кормовые таблицы, составленные на основании эмпирических данных. Для их таблиц характерно уменьшение суточных норм кормления по мере роста молоди и увеличение — по мере повышения температуры воды. Однако эти измерения имеют большие различия, связанные с видовой принадлежностью рыбы.

Еще одной важной характеристикой для выращивания рыбы является скорость роста. В разных источниках она разная. Часто бывает, что нет подробных данных за каждый день, но есть выборочные значения через какой-то промежуток времени.

Эта программа по имеющимся нескольким данным восстанавливает весь график роста и прогнозирует бедующий рост. Используется три вида аппроксимации: линейная, экспоненциальная и параболическая.

Если вы аппроксимируете скорость роста от личинок к малькам, то удобнее пользоваться экспоненциальной аппроксимацией, если вам интересна скорость роста взрослых особей, то удобно пользоваться линейной, и т.д.

В программе считаются дни от 1 до 720. Изменять можно только ячейки синего цвета.

Приведем пример:

Возьмем статью моего знакомого д.т.н. Киселева А.Ю. "Выращивание товарного осетра в установках с замкнутым циклом водообеспечения", 1995 г. В ней есть данные роста осетра, полученные во ВНИИПРХ.

А именно: от 3 грамм, малек вырастает до 500 граммов за 180 дней, и 500 г до 1500 г тоже за 180 дней. Т.е. у нас есть три реперные точки: день 0, 180, 360; масса 3, 500, 1500.

По поводу скорости роста. Мы заранее занижаем темп роста осетра в нашем проекте. Осетр будет расти конечно быстрее. Но лучше клиента готовить к пессимистическому графику роста осетра, нежели чем к оптимистическому. Выше темп роста, значит выше урожайность, значит ниже себестоимость рыбы.

Скорость роста осетровых рыб по дням - копия экрана, обрезана с низу из-за того, что очень длинная.

Как вы можете видеть, эти данные введены в поля A23-B25 синим цветом.

На основании этого программа построила график роста и подсчитала массу осетра с первого дня до 720.

Но это еще не все! Если вы укажите какой у вас кормовой коэффициент для разных навесок рыб, то программа сможет подсчитать сколько надо будет скармливать корма рыбам, чтобы была такая скорость роста и такой кормовой коэффициент. В полях I30-K37 вы видите табличку. В ней вы указываете навеску рыб и кормовой коэффициент для этой рыбы. Сюда мы ввели данные все из этой же статьи. А именно при выращивании от 3 г до 500 г использовался корм ЛК-5, кормовой коэффициент 2,0-2,5; при выращивании от 500 г до 1500 г, использовался корм ЛК-5(РГМ), кормовой коэффициент 3.

Теперь посмотрим на следующею табличку, поля I39-K64. Первая колонка, это вы сами вбиваете навеску рыб, для которой вы хотите узнать суточный рацион. Вторая сам результат.

На начальном процессе выращивания вы можете видеть большой процент корма, который надо скармливать в сутки. Это значит, что параболическая аппроксимация плохо предсказывает начальный рост мальков, но зато дальше все точно!

Таких страниц у нас три, на каждый вид аппроксимации. Не будим их описывать, вы сами лучше посмотрите.

Автор программы Краснобородько Василий Всеволодович.

Formats: .xls (472 k). Ссылка отключена, стоимость скачивания 50 евро!
Last updated: 12.08.2004.

Back to Top

horizontal rule

Модернизация программы скорости роста осетра

Теперь это не просто график роста осетра, а программа, которая оптимально рассчитывает количество мальков, расставляет их по бассейнам, производит отлов выращенной рыбы по двум критериям: достижением заданной плотности посадки (в данном случае 50 кг/м3) или заданной массой скармливаемого корма (82 кг/сутки, ограничение системы фильтрации).

Проектировщик и технолог получает в руки грандиозный инструмент, который позволяет правильно выбрать стратегию выращивания заданной рыбы и оптимально задействовать все бассейны.

От себя можем добавить, что когда была дискуссия на одном рыбном предприятии по поводу оптимизации получаемого урожая в год, при существующей системе фильтров и бассейнов. Предложенная нами стратегия выращивания осетра позволила примерно в 1,5 раза увеличить урожайность в год осетра при тех же бассейнах и фильтрах, которые запроектировала другая фирма.

Скорость роста осетра по дням - даем обрезанный вид на эту программу, что бы не показывать наши ноу-хау.

Итак. Как работает программа.

Вы задаете начальные условия. Количество (12 шт.) и размеры бассейнов (16 м2). Здесь указана площадь бассейнов, т.к. выращивается осетр. Потом указываете максимальную плотность посадки осетра (50 кг/м2, как пример) и максимальное количество скармливаемого корма (82 кг/сутки, это определяется мощностью нашей системы фильтрации, для данного вида корма и вида осетра). Осетр зарыбляется 1 раз в год. Например, когда смотрели проект одного иностранца, он собирался зарыблять 2 раза в год осетра. Не знаю как он собирался получать 2 раза в год посадочный материал? Это будет стоить намного дороже. Один раз в год это реально, и есть много поставщиков малька с таким интервалом. Выращивается осетр непрерывно ,т.е. до достижении критических значений по плотности посадки или массе корма. Выращивание происходит 2 года. Эта программа оптимально выбирает зарыбление бассейнов по месяцам одногодок и двух годок осетра. Рыбоводу остается только следовать и инструкциям полученных на основе этой программы. Очень удобно прогнозировать покупку корма, т.к. есть точное его потребление по дням! Вылов рыбы, тоже по дням, реализаторы готовой продукции всегда рады, если все у них спланировано заранее. Конечно жизнь наложит свои отличия от математической модели. Но для этого есть мы. Введем корректировки. Удобно планировать закупку корма. С учетом того, что лучше корма хранить максимум 3 месяца. Такой прогноз, обычно вызывает затруднения у рыбоводов, когда запускается новая УЗВ или по новому выращивается рыба. Тогда они покупают корма "на глаз".

Также программа вычисляет кучу полезных статистических значений. Например среднее потребление корма, биомасса рыб и т.п.

По известному графику роста осетра и кормовому коэффициенту, рассчитывает суточные рационы корма для разных навесок рыбы.

Расчет навески выловленного осетра из бассейнов - Расчет навески рыбы, которая вылавливается из бассейнов.

Один из недостатков такого метода выращивания, это, то что при достижении критических параметров, приходится вылавливать рыбу та какая есть в данное время в бассейнах.

А теперь самый главный плюс: Площадь бассейнов 192 м2, а урожайность в год 17198 кг. Т.е. урожайность 90 кг осетра с 1 м2 бассейна. При этом плотность посадки осетра не самая большая, а именно 50 кг/м2. Максимальная плотность осетра, при которой он все еще растет удовлетворительно 100 кг/м2.

Formats: .xls (637 k). Ссылка отключена, программа продается.
Last updated: 03.11.2005.

Back to Top

horizontal rule

Расчет площади сечения электрического кабеля

Расчет размеров электрических кабелей, тоже важная деталь УЗВ!

Посмотрите наш калькулятор, он выполнен не в Excel, а htm коде.

Пришлось немного почитать литературки. Калькулятор доступен для работы без ограничения доступа к нему.

Автор Краснобородько Василий. 09.2004.

Жми сюда для перехода на страницу калькулятора!

Back to Top

 

horizontal rule

Температура воды в реке Даугава (Западная Двина)

Предлагаем вашему вниманию файл в экселе, в котром указана температура воды в реке в течении 2004-2005 годов. Район города Огре, Латвия.

Formats: .xls (18 k).
Last updated: 2005.

Back to Top

horizontal rule

 

Другие полезные наши программки, которые помогают делать наши проекты, со всех сторон продуманными.

1. Программа расчета погружных канальных биофильтров.

Formats: .xls (16,5 k).
Last updated: 12.09.2005.

2. Программа расчета экономики для теплицы.

Formats: .xls (22k).
Last updated: 13.05.2005.

Back to Top

horizontal rule

Вопросы и предложения относительно того, что представлено на сайте, можно направлять по адресу:

Есть вопросы, звоните: +371 26785118
Copyright © 1997-2017 Vasiliy Krasnoborodko. All rights reserved.
Перепечатка материалов сайта запрещена без письменного согласия владельца

Яндекс цитирования Рейтинг@Mail.ru Top.LV