Филтриране на аквариумни филтри

Филтриране. Аквариумни филтри.

Въведение.

Akvariumista основен проблем пред избора на аквариум филтър е да се определи необходимото количество вода навлиза в резервоара от системата за филтриране. За да отговорим на този въпрос е необходимо, на първо място, за да се определи какъв ще бъде обемът на резервоара, ако той не е придобил това, риба и как техният брой ще живеят там, максималния възможен размер на възрастни екземпляри, наличието или отсъствието в аквариум с живи растения и техния брой или обем.

Някои препоръки на този етап вече могат да бъдат дадени, но след това всичко трябва да бъде решено от самия аматьор.

Например, някои акваристи предпочитат да засадят така наречените холандски аквариуми правят без филтри, но много аквариуми tsihlidnye да минат и без растения, и следователно без мощен филтър на обема на резервоара, тя не може да направи. Това, разбира се, екстремни, но те илюстрират важността на въпроса за филтри за различни аквариуми. С разбирането на този въпрос, отговорът идва необходимостта да се филтрира за закупуване, или, обратно, отказ от закупуването му, с оглед на безполезността че спестява пари, понякога много, за нещо друго, по-съществено значение.

Някои сортове филтри или дюзи за готови филтри могат да бъдат направени сами, а някои продукти от производителите на аквариумни апарати просто не произвеждат.

Както е добре, ти трябва да знаеш и не забравяйте, че най-малко животни, които живеят в аквариуми, не само ядат, но и да живеят в собствената си четка за тоалетна, която те не могат да, не може и няма да бъде сам. В това се нуждаят от помощта на човек. Всяко лице, изграждащо аквариум, поема отговорност за тези малки същества.

Дори и с "яко" филтър, трябва да се извършва редовно подмяна на водата в аквариума с прясна вода. Такива заместители намаляване на концентрацията на вещества, изпускани в аквариума по време на живота не само на рибите и растенията, но и най-простите живи същества - водорасли и бактерии, които присъстват във всеки аквариум, а понякога може да предизвика не само загриженост акваристът аматьор, но също така главоболието си в продължение на няколко месеца. Тези вещества могат да бъдат не само ненужни за обитателите на аквариума, но и опасни за живота им. И няма защо да се използват от любители, филтри, всички, няма да могат да се отстранят тези вещества. Колкото повече вода проведе такава замяна, толкова по-малко може да бъде количеството на водата сменяема. Необходимо е също така да се отстранят мъртвите листа от растения, които няма филтър, който няма да се правят. Е, разбира се, почистете аквариум стъкло табелка от водорасли и бактерии, предотвратяване на наблюдението на живот в нея, и да развалят външния вид на аквариума.

Във всеки случай, е желателно да се избере филтър с малко, най-малко, около 20-30 на сто марж, или власт, или по обем на водата в резервоара, че и в бъдеще, може да се елиминират възникващите изненадите. Намаляването на мощността на филтъра е проста, но не може да се увеличи.

Класификация на филтрите.

Съвременните филтри аквариумни могат да бъдат разделени на групи, различаващи структура, принцип на работа, и принципа на метода на филтриране за създаване на движение вода. Те са вътрешно и външно, извънбордови и стои на земята, както и за сгъстен въздух действие помпа, биологични, механични, дъно, вградени в дизайна на аквариума, или допълнителен хардуер комбиниран с допълнителни устройства: нагреватели, дифузори, ултравиолетови облъчватели, и така нататък.

Понастоящем, за създаване на поток на вода в системата за филтруване, като се използва продухване на въздух, така наречените въздушен транспорт (аеро + лифт - повдигане въздух) филтри или действие помпа (с помпа - помпа) филтри. Аквариумните филтри на помпата имат по-голяма ефективност от въздушните лифтови филтри.

Принцип на проектиране и експлоатация на аквариумен филтър с въздушен повдигач.

Въздушен аквариумни филтри са част от тръба, разположен в резервоара във вертикално положение, чрез което от дъното нагоре, въздухът се изпомпва от аквариум, или всяка друга компресор.

Въздушни мехурчета, когато разпенващ, увличат вода аквариум в тръбата, се смесва с това, създаването на сходство емулсия, които в тяхната плътност, по-лек от вода, но той се издига през тръбата, създавайки поток.

Ако поставите парче пяна на долния край на такова устройство, получавате прост вътрешен филтър с аериране (насищане с въздух) на вода. Без аерация, естествено, няма да работи. Можете да огънете горната част на тръбата или да обърнете целия такъв филтър под ъгъл към повърхността на водата, след което ще създаде и малко движение на водата в аквариума. Инсталирайки го хоризонтално, можете значително да намалите потока на водата, което ще намали вече слабото филтриране.

Тя може да бъде окачен на стената на резервоара всеки контейнер, напълнен с филтърен материал и имаща преливник в резервоара и се свързва с тръба за сгъстен въздух е затворен под предпазната мрежа. След това водата от аквариума ще се издигне в този резервоар, ще премине през слой филтърен материал и ще се излива в аквариума от другата страна. Този дизайн е прост закачен външен филтър. Тя може да бъде окачена отвън на аквариума и вътре в него, например, под капак със светлини, който ще скрие отделението с филтър.

Смяна на филтърния материал във филтър над солидна порест материал, като пемза или разширени глина, както и да го поставите в бързорастящи растения, ние получаваме fitofiltr. Това е една от възможностите за хидропоника. В такъв филтър корените на растенията ще вземат за храната си разтворените вещества, като се върнат в аквариума с по-чиста вода. Тази опция може да бъде полезна при цихлидни аквариуми или в аквариуми със златни рибки, които сериозно увреждат растенията, ако растат в аквариум. Угарването на водораслите ще бъде много по-малко.

Височината на водата във въздушния лифт е много малка. Тя силно зависи от работата на компресора и въздушния дифузьор, както и от диаметъра на тръбата, където водата и въздухът се смесват. Ето защо може да се препоръча само за малки аквариуми.

За да се повиши водата до много по-голяма надморска височина или да се инсталира в аквариум с голям обем, се използват филтри, оборудвани с помпи, наречени помпени филтри.

Проектирането и работата на филтъра за аквариум на помпата.

Помпени действие аквариумни филтри, вътрешни и външни, може да бъде единичен елемент, състоящ се от самата помпа и отделение или отделения за настаняване на филтърна среда или биологични ексципиенти. Или те могат да бъдат направени като отделен филтриращ резервоар, в който помпата се спуска, за да вдигне вода в аквариума. Или, алтернативно, помпата може да се доставя вода от резервоара към входа на филтъра и пречистена вода се изпуска в резервоара от гравитацията, както в въздушен филтър изпълнение описано по-горе.

Помпата на аквариума е центробежна помпа с мокър ротор, в който изпомпваната вода охлажда статорните намотки на двигателя. Най-често роторът е термично обработен полимер, в който по време на производството се въвеждат магнитни материали. На ротора е помпеното колело или работното колело на помпата.

Как работи центробежната помпа?

Когато електрическата мрежа е включена, електрическият ток започва да тече през статорните намотки на помпата, създавайки редуващо се магнитно поле, действащо върху магнитния материал на ротора, което го кара да се върти. Когато роторът се върти, монтираното върху него пневматично колело или роторното колело, лопатките на работното колело започват да разтварят водата в работната камера на главата на помпата. Водата се движи по спирала, като се има предвид нейното движение по окръжност, която съвпада с разстоянието от оста и праволинейно по радиуса на окръжността. Това движение на водата се нарича центробежно движение, а помпите се наричат ​​центробежни. Излиза от центъра.

Придвижвайки се с висока скорост между лопатките на витлото, водата създава област с повишено налягане пред нея, а зад нея - зона с намалено налягане или вакуум. Това разрязване между лопатките на перката тегли вода в пространството между статора и ротора на помпата и по-нататък по каналите за водоснабдяване, които се простират извън корпуса на помпата.

Едновременно с този процес част от водата под налягане, когато лопатките на перката са подравнени с изхода, се втурват в нея, създавайки поток от вода.

Характеристики на аквариум филтър помпи.

Основните хидродинамични характеристики на аквариумните помпи, както и на конвенционалните помпи, са главата и потока.

Инкрементът се нарича увеличение на специфичната енергия на флуида, когато течността се движи през помпата. Показва на каква височина помпата може да повдигне течността спрямо нивото на течността в резервоара за захранване. Този резервоар може да бъде не само аквариум, но друг капацитет, откъдето се поема водата за аквариума или къде ще се слее. Главата се измерва чрез броячите на колоната на доставената течност или чрез натиска на тази колонка от течност. Дебитът намалява по протежение на потока. Главната разлика в двете напречни сечения на потока на истинска течност се нарича загуба на главата.

Ако говорим за скоростта излизане системата за филтриране на вода в съответствие с определена височина на покачване на водата над нивото в съда, където има отказ, тогава скоростта ще бъде равна на скоростта на водата, разливане на дупката в отворен съд, нивото на водата, която е равна на размера на максималната или общо главата , който може да създаде помпа, която работи в тази система за филтриране. На друг той може да бъде записано като даване на помпата скорост на водния поток в набирането на определена височина, което ще има течаща вода свободно от една и съща височина.

Дебитът е количеството на течността, изпомпвано от помпата за единица време, на дадена глава.

Зависимостта на потока вода, преминаваща през помпата или системата за филтриране, от височината на водата над нивото на водата или главата, са основните за всяка помпа и се показват в паспорта си под формата на графика или таблица. Дори за две помпи, които имат една и съща консумация на енергия от различни производители, съотношението "глава към глава" може да се различава поради различията в дизайна.

При избора за закупуване, трябва да се помни, че максималният воден поток, преминаващ през помпата съответства на минималното налягане на помпата, или нивото на неговата инсталация, която съвпада с нивото на водата в резервоара за прием на вода. При увеличаване на височината на повдигане потокът на водата ще намалее. Потреблението също ще намалява с течение на времето. Това се дължи на постепенното свръхрастеж на бактериални колонии на всички вътрешни повърхности на системата за филтриране в контакт с аквариумната вода. Този процес е неизбежен и всеки, който инсталира филтър в аквариума, трябва да бъде готов за него. Тя може да бъде контролирана чрез постепенното отпускане на водната струя, изтичаща от изхода на филтъра или маркуча. Не изчакайте, докато водата, изтичаща от помпата, ще загуби голяма скорост или ще намалее значително дължината на дюзата, тъй като това може да доведе до прегряване на намотките на статора и на помпата.

Всъщност, генерирани налягане на помпата е по-малка от теоретичната, защото на консумирана от помпата енергия се изразходват за преодоляване на хидравличното съпротивление в помпата, а също и поради факта, че не всички кипящия движение извършват по лопатките на работното колело или работно колело, влизащи в пропастта между лопатките на работното колело, вътрешната повърхност на работната камера. И това води до намаляване на абсолютната скорост на водата. Реалното налягане, създадено от помпата, се влияе от дизайна на филтриращата система, в която работи. Всяко устройство, през което водата тече, помпана от помпа, ще създаде допълнителна устойчивост на потока вода. Скорост реално течност върху твърда повърхност винаги е нула, така че повърхностите на течен поток е винаги образуват всяка израстъци отлагане, и, когато се прилага за аквариум, и дори бактериална или водорасли замърсяване. Всеки маркуч филтър туба, самата филтърния материал, Вдлъбнатините, поток реактори въглероден диоксид и други устройства, както и биологично замърсяване вътрешната повърхност, всичко това създава съпротивление на потока, наречена загуба на налягане. Биологична Замърсяването води до намаляване на напречни маркучи раздел, намаляване на скоростта на водния поток през системата за филтруване, и могат да намалят характеристиките дизайн на няколко пъти на филтъра, така че работата на помпата, за да изразят числено филтър или чрез използване на законите на хидродинамиката, много трудно. Можете да говорите само за вероятностните стойности на ефективността на такава система в този или друг период от нейното функциониране и поддръжка. Загубата на налягане може да се изрази чрез намаляване на налягане или вакуум, или намаляване на височината на нарастване вода, намаляване на скоростта на потока или обем вода за единица време. Всички тези количества са взаимосвързани. Промяната на един от тях води до промяна в другите.

Но промяната в скоростта на потока вода, преминаваща през участъците с различно напречно сечение, се използва за поместване на филтърните материали.

Промените в скоростта на вода в различни части на системата за филтруване е илюстрирано най-добре от работата на външен аквариум филтър контейнер, където разликата в сечение на контейнера и маркуча може да достигне до няколко стотици пъти. Ако скоростта на потока в маркуча ще бъде на няколко метра в секунда, на филтъра кутията ще падне до няколко милиметра в секунда, като обемът на водата, минаваща за единица време през напречното сечение на маркуча и метална кутия ще бъде равен. Следователно съотношението на скоростите на потока в маркучите и в резервоара е обратно пропорционално на съотношението на техните напречни сечения.

При изчисляване на дебит в филтри, трябва да се помни, че зоната на филтъра напречно сечение е по-голяма от площта на ефективното напречно сечение на филтърен материал, и ще зависи по своя пропускливост в случай на влакнест, лист или порест материал, или пропускливостта на слоя на пълнежа частици, което зависи от общите размери на частиците на този пълнител.

Вземете например въображаема аквариумна помпа, която има следните характеристики:

- консумация на помпа = 2 m3 / h = 0.5555555. l / s (литри / секунда)

- вътрешен диаметър на свързващите маркучи = 20 mm = 0,02 m

- долната част на кошниците за пълнежи = 300 * 300 mm2 = 0,3 * 0,3 m2.

Ако присъства, за по-голяма яснота, всичката вода, тази помпа се изпомпва за 1 час в маркуча ще се полага хоризонтално, и незначителен процент загуба, дължината на маркуча може да бъде изчислена от маркуча за формула обем:

V = n * R ^ 2 * L,

където п = "pi" = 3.1415

R е вътрешният радиус на напречното сечение на маркуча

L е дължината на маркуча. За нашите данни,

V = n * R ^ 2 * L = 2 m3.

L = V / п * R ^ 2 = 2 / 3,1415 * (0,01) ^ 2 = 6366,3855 м. Разделяне получената дължината на маркуча на маркуча по време на пълнене, ние получаваме дължината на частта от маркуч, който преминава водата за една секунда , т.е. скоростта му в маркуча:

Vš = 6366,3855 / 3600 = 1,7684 m / s. Съотношението на скоростите на потока в различните участъци на системата за филтриране:

Vm / Vp = Sph / Sш, Където

Vš - скоростта на водата в маркуча,

Vf е скоростта на водата във филтъра,

Sw е площта на напречното сечение на маркуча,

Sf е напречното сечение на филтъра. За нашите данни,

Sш = 0.00031415 м2,

Sph = 0,09 m2,

V п = 1,7684 m / s,

ние откриваме, че Vφ = 0,0062 m / s.

Загубата на вода ще бъде 286,5 пъти!

Измерването на действителните стойности на дебита на налягането за дадена помпа или система за филтриране е доста проста.

За да се измери общата глава, е достатъчна редовна рулетка. Трябва само да вдигнете маркуча, свързан към изхода на работната помпа, на височина, по-висока от нивото на номиналното налягане. Водата спира на определено ниво в маркуча. Измервайки височината на повдигането на водата в маркуча до нивото на водата в резервоара, откъдето влиза в помпата, получаваме стойността на главата.

За да се измери скоростта на водния поток е желателно да се използват от водомер или водомера, но при липса на по-прости, кофи и чаша. Необходимо е само за определен период от време, например минути изготвят вода в кофата, в мястото на изхода на нивото на струя или ниво на водата в резервоара или на изхода на монтаж на системата за филтруване в аквариум. В първия случай се получава скорост на пълно водния поток през системата за филтруване, с налягане, равно на нула. И във втория - истинският разход на истинска глава.

Водното налягане в системата за филтриране може да се контролира, например, за да регулира (само затихне) скоростта на водата. Но трябва да знаете къде е помпата: преди филтъра или след него. Това важи главно само за външни филтри за канали, които имат два или повече регулиращи клапана за подрязване.

Помпата, както вече бе споменато по-горе, създава диференциално налягане на водата преди и след нея. Тази разлика съответства на главата й. Ако помпата е в предната част на филтъра, то създава налягане във филтъра, а ако има, тогава вакуум.

Покрийте вход кран намаляване предполагат вакуум (отрицателно налягане), намаляване на количеството на водата, преминаваща през помпа (дебит) на, и като следствие, намаляване система изходящия филтруване налягане. Главата ще намалее.

Покриването на изходния кран ще увеличи налягането на изхода на помпата, но не и системата за филтриране, ще намали количеството вода, протичаща през нея, и следователно ще намали вакуумния модул на входа на филтриращата система. Главата също пада.

Използването на тези режими, не може да се препоръчва за употреба, особено за дълъг период от време, тъй като, с намаление в размер на изпомпва вода, статор помпа ще загрява по-силно, отколкото когато се работи в пълен режим, а това може да доведе до прегряване на намотките и на изхода на повреда на помпата ,

Концепцията за кавитация.

Ако на входа на работното колело на помпата, абсолютното налягане ще бъде по-малко от или равно на парното налягане на изпомпваната течност при дадена температура, течността започва да кипи, разликата в поток възниква и течният доставката престава.

Явленията, възникващи в помпата, когато течността се вриви, се наричат ​​кавитация. В този случай парите и разтворените газове се изпускат от течността в точката, където налягането е равно на или по-малко от наситеното парно налягане. Парите на парите и газовете, привлечени от потока в зоната на повишено налягане, кондензират с намаляване на обема в микроскопичните зони. При продължителна работа на помпата при такива условия това води до механични повреди на лопатките и тяхното унищожаване. Тези явления са придружени от напукване, шум и вибрации на помпата. По време на кавитацията ефективността на помпата рязко спада, производителността и главата.

Същото явление се наблюдава в филтри действие помпа, вътрешни и външни, свързващ аерация или фуражи въглероден диоксид на входа на филтъра. Газове, разтворени във водата попадне в главата на помпата, се открояват под формата на мехурчета, които създават най-шум, който доста акваристи се оплакват. Причината за възникване на същия шума, без свързване подаването на газ и аерация може да бъде излишък дължина на маркуча външен контейнер филтър, който попадащи под нивото на изходящия помпа, направена от разтворени газове "джоб въздух", "претоварване", или част от които помпата не може да изпомпва вода.

Материали, използвани в производството на аквариумни съоръжения.

Аквариумната вода, за разлика от питейната вода, съдържа много повече примеси, отколкото изглежда. Въпреки че изливането на аквариуми и идва от акведукта с питейна вода. Чрез своите химични и биологични параметри, аквариумната вода е по-близо до реката или езерото вода. Наличието в него на голям брой микроорганизми се дължи на жизнената активност на рибите и растенията, които произвеждат тези или други вещества, необходими за живота на бактерии и водорасли.

Рибата диша кислорода разтворен във вода, издишвайки въглероден диоксид. В растенията, в процеса на фотосинтеза, има процес на консумация на въглероден диоксид, за да се получи въглеродът, от който се нуждаят за растеж, и отделянето на кислород. В допълнение, растенията също дишат кислород, освобождавайки въглероден диоксид. Тези два процеса протичат паралелно един на друг, като растенията дишат денонощно. Това води до окисляването на въглерода към неговия оксид с освобождаване на енергията, необходима на растенията за фотосинтезиране.

Въглеродният диоксид е силно разтворим във вода, създавайки въглеродна киселина. Този процес е обратим, въглеродната киселина се разлага в въглероден диоксид и вода. Разтворимостта на газовете във вода зависи от температурата и концентрацията им във въздуха, така нареченото парциално налягане на газа.

В процеса на живота на бактериите се отделя сероводород, който е вреден за рибите и растенията. Разтваряйки се във вода, тя също така образува киселина.

Амоняк, амониев, нитрити и нитрати - азотни съединения, фосфор и серни съединения, влизащи в различни редокс реакция един с друг, и във връзка с въглероден диоксид и кислород, разтворен в вода аквариум чрез взаимодействие с почвата на утаечен произход, създават както органични и неорганични съединения, които променят водния състав, неговата твърдост и киселинност.

Всички тези газове се разтварят във вода, йони от разтворени химични съединения, бактерии и водорасли, винаги налице в аквариумната вода, създават доста агресивна среда, която трудно може да се нарече питейна вода. Ето защо е трудно да се използва оборудване, изработено от метали в аквариум.

За да произвеждате оборудване за аквариуми в контакт с вода, използвайте химически инертни материали: стъкло, керамика, пластмаса или полимери. Някои части могат да бъдат направени от метал. Но този метал трябва да бъде едновременно химически стабилен и достатъчно силен, за да се избегне корозия по време на работа, възможно увреждане поради износване и за отстраняване на контакт на металните съединения или сплав на вода аквариум, които могат да повлияят неблагоприятно върху същества жизнено обитаване в него води до смъртта им. Поради това е по-добре да се избягва използването на метални предмети и конструкции в подреждането на аквариума. Изработена от химически неактивни вещества, аквариумното оборудване е един от залозите на тихия живот на аквариста и неговите отделения.

Константин Абрамов (Даксел)

Използвани ресурси:

https://aqa.ru/forum/