吸魚泵的類型和原理：水和空氣作為介質(zhì)的吸魚泵類型和原理解析

近年來，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)得到長足發(fā)展，水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模不斷提升，養(yǎng)殖產(chǎn)量也呈現(xiàn)出持續(xù)增長的態(tài)勢，特別是在大型養(yǎng)殖池、深水網(wǎng)箱基地化養(yǎng)殖中，單一大型網(wǎng)箱可出產(chǎn)10~50噸的成品活魚，還有海洋遠洋捕撈漁獲物的上岸，為了解決大型捕魚的收魚難度，吸魚泵應(yīng)運而生。但有通過試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：無魚致死發(fā)生，有少量魚出現(xiàn)鱗片、魚身受傷的情況。對于"魚損"有分析稱魚受傷是因為一定大小的吸魚泵，對于體型過大的魚體吸入會有一定的掛傷，對魚身尺寸、大小有一定限制，當(dāng)然這也是必然。因此對于吸魚泵的推廣適用有一定的障礙，要想普及市場很有難度。本文旨在講述吸魚泵的工作原理，讓大家有一定的了解，僅供參考。

(廣東農(nóng)技服務(wù)輕騎兵的試驗吸魚泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu))

吸魚泵的歷史

吸魚泵是以水或空氣為介質(zhì)吸送魚的裝置，最初主要用于從漁網(wǎng)和魚艙中抽吸和運送出漁獲物，也可在水域中吸魚進行無網(wǎng)捕撈。魚泵主要分為離心魚泵、射流魚泵、空氣揚升魚泵和真空壓氣魚泵等等。

美國于1929年首先在一家沙丁魚工廠試用了離心魚泵。蘇聯(lián)于1935年設(shè)計制造了射流魚泵。上世紀(jì)50年代，蘇聯(lián)還應(yīng)用魚泵配以燈光誘捕里海棱鯡，在世界上首次實現(xiàn)了無網(wǎng)捕魚。中國在上世紀(jì)60年代初研制了離心魚泵，后又制成潛水式離心魚泵（圖 1）。

吸魚泵的種類繁多，按照工作原理大致可分為：射流式吸魚泵、離心式吸魚泵、潛水式吸魚泵和真空式吸魚泵等。

離心吸魚泵

離心式吸魚泵是利用液壓原理驅(qū)動離心泵體內(nèi)葉片的高速運轉(zhuǎn)形成負壓進行吸魚。其能量轉(zhuǎn)換效率高，可吸捕較重個體成魚，但由于魚要經(jīng)過葉片的高速旋轉(zhuǎn)作用，魚體受到的損傷較大，死亡率也較高。一般應(yīng)用于網(wǎng)箱養(yǎng)殖和遠洋漁船的裝卸。

離心吸魚泵由特殊的葉輪和殼體組成，葉輪流道較寬，以雙葉片為主，其進液方向與出液方向垂直。殼體有環(huán)狀和半蝸殼狀，有切向出口和徑向出口之分。當(dāng)水中放入一定比例的魚時，即可被吸入泵內(nèi)進行輸送。魚、水比一般為1:3，最大可達1:1。魚泵葉輪的轉(zhuǎn)速一般為400～800轉(zhuǎn)／分。水力效率為50～65％。泵的吸口直徑隨泵的型號而異，一般為100～350毫米。魚損率在1～3％左右。

離心吸魚泵有固定式與潛水式兩種類型。固定式安裝在陸上或船上，其吸管用耐負壓的材料制成，管口裝有止回閥，與魚泵進口連通。使用時，將吸管插入魚水混合體中。先向泵內(nèi)注水再啟動魚泵，或先用真空泵抽去魚泵中的空氣進行引水再啟動魚泵。一般用電機驅(qū)動，較笨重，操作搬運不便。潛水式直接將魚泵潛入水中，啟動時不需注水和引水，用液壓驅(qū)動，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。

射流吸魚泵

射流式吸魚泵是利用高速流動的水流從噴嘴射出產(chǎn)生負壓，魚水最終由排魚管排出。射流式吸魚泵結(jié)構(gòu)簡單，相對成本低，由于無葉輪，其損傷率相對較小。但容易產(chǎn)生氣蝕，加工難度較大，能量轉(zhuǎn)換效率低，一般應(yīng)用于大型網(wǎng)箱養(yǎng)殖中。

射流吸魚泵一般由吸口、吸管、噴射腔、壓出管、魚水分離器等組成。工作時，由另一水泵噴出的高壓水流在噴射腔向吸管一端噴射，使吸管內(nèi)形成真空。管的吸口浸入魚水混合體中抽吸，使魚水經(jīng)吸口、吸管后在噴射腔與高壓水流一起沿壓出管到魚水分離器內(nèi)，濾水后而得魚。噴射腔內(nèi)工作水的壓力在1個大氣壓以上時真空度約為26670帕。泵的全揚程為3米。該泵無回轉(zhuǎn)體，魚損較小，但其體積較大，水力效率低，一般為30％強。

空氣揚升吸魚泵

空氣揚升吸魚泵工作原理是當(dāng)壓縮空氣通入水下垂直放置的U形輸魚管左面管基部時（圖2），使管中的水隨壓縮空氣一起向上揚升而排出管外。同時， U形管右面吸口處的魚、水混合物就源源不斷地被吸入管中而達到連續(xù)輸送魚的目的。由于該泵無回轉(zhuǎn)體，魚損較小。蘇聯(lián)用以進行無網(wǎng)捕撈棱鯡時，魚泵由壓縮機供氣，所需功率約20千瓦。

真空壓氣吸魚泵

真空吸魚泵由真空泵、集魚桶、電氣控制系統(tǒng)、進出軟管等組成，工作時，首先關(guān)閉系統(tǒng)內(nèi)腔各閥門進行抽氣，使內(nèi)部狀態(tài)成真空，然后進魚閥打開，利用真空和大氣壓原理將魚吸入集魚桶。當(dāng)集魚桶內(nèi)的魚、水總量到一定點時，限位開關(guān)送出桶內(nèi)的高度信號，組合閥開始工作，原抽氣工作轉(zhuǎn)變?yōu)樗蜌夤ぷ?，吸魚泵內(nèi)壓力增加，魚、水通過排出閥門至容器中，實現(xiàn)了真空吸魚、送魚的目的(圖3)。

圖3 真空吸魚泵工作原理圖

真空式吸魚泵又可以分為間歇式真空吸魚泵和連續(xù)式真空吸魚泵。

間歇式真空吸魚泵一般是單罐間歇式工作，根據(jù)需要吸取漁獲的多少，循環(huán)往復(fù)完成吸魚工作。由于其工作效率低，能量損耗大，有將近一半的無功損耗，而且對魚體會有不同程度的損傷，因此其使用范圍具有一定的局限性。但其制造成本低，操作方便，質(zhì)量輕，運輸及安裝方便。因此該類型吸魚泵主要用于連續(xù)工作時間短，捕魚量較少的淡水池塘養(yǎng)殖或工廠化養(yǎng)殖中。

連續(xù)式真空吸魚泵一般運用兩個泵體交替工作，實現(xiàn)不間斷連續(xù)吸魚、排魚。由于采用負壓原理，可以一定程度降低其損傷率。其效率是傳統(tǒng)的單筒間歇式吸魚泵吸魚獲物水效率的1. 5倍以上，可以有效解決間歇式真空吸魚泵存在的效率低、功耗大的問題。但其制造成本高，安裝及運輸難度較大。因此該類型吸魚泵一般用于工作時間長、捕魚量比較大的拖網(wǎng)、圍網(wǎng)、捕魚、碼頭卸魚以及網(wǎng)箱活魚的起捕等。

真空壓氣吸魚泵主要原理是利用壓氣機或真空泵將貯魚桶抽成真空，將魚、水吸入桶內(nèi);卸魚時又利用同一臺壓氣機，將壓縮空氣注入桶內(nèi)把魚、水混合物壓送到目的地。日本研制成的真空壓氣魚泵主要由貯魚桶、真空泵、壓縮泵、氣流轉(zhuǎn)換閥、魚水分離器以及吸入、壓出管路及其閥門等組成。吸入管路一端與魚艙相接，另一端與貯魚桶相連。當(dāng)轉(zhuǎn)換閥被調(diào)節(jié)在泵對貯魚桶抽真空的位置時，魚艙中的魚、水混合物就沿吸入管被吸到貯魚桶中。當(dāng)轉(zhuǎn)換閥調(diào)節(jié)在泵對貯魚桶通入壓縮空氣位置時，桶中魚貨就被壓出，沿壓送管進入魚、水分離器。操作時，吸管的吸口一定要浸入魚、水混合體中，以防外界空氣進入。這種魚泵的整個吸魚過程是間歇的。

（廣東牧洋漁業(yè)設(shè)備有限公司自主研發(fā)已大量投入市場，據(jù)說高效不傷魚新型吸魚泵）

潛水式吸魚泵是將吸魚泵沉于水下，利用負壓原理進行活魚抽吸。該泵具有構(gòu)造簡單、效率高，不需配用大量的加強吸入管，且具有占用甲板面積小、質(zhì)量輕、操作方便等優(yōu)點，應(yīng)用較廣；其缺點是揚程較低，造價較高。因此，捕撈船、基地船和運輸船等應(yīng)用較多。

上圖是國家海洋設(shè)施養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心研發(fā)的吸魚泵，用于深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類的高效分級起捕。采用全不銹鋼制成，起捕時可以對不同大小的魚類按設(shè)定要求進行自動分級，據(jù)說每小時最大吸魚量可達10噸。

(廣東農(nóng)技服務(wù)輕騎兵的試驗吸魚泵的吸魚+分級系統(tǒng)示意圖)

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