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단백질 스키머는 어떻게 작동합니까?
단백질 스키머는 종종 바닷물 수족관을 깨끗하게 유지하기위한 좋은 선택입니다. 일차 생물학적 여과 외에도 거품 분리 (protein skimming)가 건강한 해양 시스템에서 가장 중요한 측면입니다.
DOC (용해 된 유기 화합물), 페놀 오일 및 기타 황색 제는 성가신 문제입니다. 활성 단백질 스키밍 만이 이들의 필요성을 제거 할 수 있습니다.
그러나 질문은 단백질 스키머가 어떻게 작동 하는가? 일반적으로 모든 스키머는 같은 방식으로 작동하지만 수년 동안 개발 된 다양한 디자인이 있습니다. 여기에는 병류 식, 역류 식, 벤츄리 식 및 ETS 스키머가 포함됩니다. 각각은 약간 다른 방식으로 작동합니다.
다른 제조업체들이 기본 디자인에 자신 만의 비꼬아 넣음을 이해하는 것도 중요합니다. 대충 훑어 보는 사람의 선택 이 방대하지만, 기본 기능을 이해하는 것이 중요합니다.
스키머들은 어떻게 물을 마십니까?
이를 간단히 말하면, 스키머의 몸 안의 공기 방울은 바람직하지 않은 폐기물 부산물의 물을 제거합니다. 거품이 어떻게 이것을 달성하는지는 설명이 필요한 깔끔한 트릭입니다.
어렸을 때 거품을 불어 봤니? 그들에 모든 무지개 색깔을 기억 하는가? 그 예쁜 무지개 색깔은 비누 필름을 굴절시키는 빛이었습니다. 비누가 거대한 거품에 달라 붙었 듯이 수족관 물 속에있는 모든 유기물 쓰레기도 마찬가지입니다.
우리의 스키머에서는 거품이 미세하고 결과가 수집 된 컵에 "필름"을 버리고 증착 한 후에 만 볼 수 있습니다. 여기의 색의 무지개가 없다. .. 상상할 수있는 가장 흉악하고보고있는 오물이 우리 스키머의 거품을 태운다.
이런 일이 오래 전에 폐기물 처리 공장에서 발견되었습니다. 다량의 공기 방울을 폐수의 칼럼에 주입함으로써 생성되는 배출수 (유출 물)는 이전보다 훨씬 깨끗하고 청결했습니다. 이 놀라운 과정은 모두 표면 장력 때문입니다.
표면 장력 및 스키밍
표면 장력은 산소 버블과 주변 물이 상호 작용할 때 발생하는 마찰로 인해 발생합니다. 이 마찰은 차례로 물 속에있는 분자를 충전합니다.
"반대하는 사람들이 끌어 당기는"물리학의 오래된 법칙을 가지고 놀면서, 유료 덩어리 분자는 기포에 붙어 물의 기둥을 타고 올라갑니다. 거품이 표면 공기에 도달하면, 그들은 버스트와 수집 컵에 hitchhikers을 입금. 이 컵은 축적 된 덩어리가 반응 챔버 내부의 수층으로 미끄러지는 것을 방지합니다.
바닷물의 특성상이 과정이 가능합니다. 담수 단백질 스키밍은 우리의 수준에서 실현 가능하지 않습니다. 기술을 단순히 실현시키는 것이 취미 인에게는 실용적이지 않기 때문입니다.
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공동 전류 단백질 스키밍
돈 카너 버블 크기는 성공적인 단백질 대충 훑어에 기본 요소이며 다양한 방법을 사용하여 "완벽한"버블을 만듭니다.
원래, 석회질은 스키밍에서 요구되는 거품을 만드는데 사용되었으며 오늘날에도 여전히 사용됩니다. 유럽 애호가들은 처음으로 수족관을 감추는 것의 중요성을 인식했습니다. 좀 더 구체적으로 말하면, 독일인들은 가장 훌륭한 모델을 설계하는 책임이 있습니다. Tunze와 다른 사람들은 co-current skimming이라고 불리는 원래의 디자인으로 미국 해안에 단백질 스키밍을 가져 왔습니다.
기본 공동류 스키머는 기부에 기포 발생원이 장착 된 개방형 튜브 또는 실린더를 사용했습니다. 언더 그라빌 필터 판에 사용 된 융기 튜브와 마찬가지로, 병류 스키머는 기둥에서 상승하는 공기 방울의 양을 사용하여 챔버 몸체 내의 시스템 물과 접촉시킵니다. 물은 수면 아래에서부터 실린더 안으로 "그려집니다". 일단 수거 컵에서 거품이 터지면, 처리되거나 제거 된 물은 간단히 "수족관으로 떨어집니다".
병류 스키머 설계는 정지 형 또는 섬프 형일 수 있습니다.
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역류 스키밍
돈 카너 병류 방식이 효과적이지만 굉장히 효율적이지는 않습니다. 문제는 우리가 "거주 시간 (dwell time)"이라고 부르는 것 또는 물이 거품과 접촉하는 시간입니다. 반응 챔버를 길게함으로써 더 많은 물이 처리되고 더 많은 쓰레기가 제거 될 수 있습니다. 문제는 많은 사람들이 수족관 뒤쪽에 6 피트 길이의 튜브를 고집하는 것을 원하지 않는다는 것입니다.
연구 및 개발은 스키머 진화의 다음 단계 인 역류 스키밍 (counter-current skimming)을 만들었습니다. 우리는이 발전을 천문학과 뉴턴 망원경과 굴절 망원경의 차이점과 비유 할 수 있습니다. 거울에서 반사하여 빛의 파장을 굴절시키는 것과 마찬가지로 망원경의 초점 거리를 두 배로 늘릴 수 있으므로 스키머에서 머무르는 시간을 두 배로 늘릴 수 있습니다.
역류 대충 훑어보기에서 물은 반응 튜브의 상단에 주입됩니다. 기포 발생원과 격리 된 배출구 피팅은 챔버의 바닥에 있습니다. 그러므로 물은 거품의 상승 벽에 대항하거나 "반대"해야합니다. 이것은 효과적으로 생산적인 단위를위한 체류 시간을 두 배로 만듭니다.
오늘날 많은 기업들이이 향류 설계에 다양한 시장을 형성하고 있습니다.
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벤츄리 스타일 스키밍
스키머 벤 투리 밸브. 돈 카너 Mazzei Injector Company는 "더 나은 쥐덫"을 개발하기 위해 Mazzei 밸브로 알려진 것을 개발했습니다. 오늘날, 공기 주입의이 방법을 사용하는 모든 스키머는 벤츄리 스타일 스키머라고 불립니다.
이 모델은 공기 방울 기둥을 만들기 위해 공기 방울이 또는 석회질 디퓨저를 사용하지 않습니다. 대신 벤츄리 밸브를 사용하여 처리 할 물과 수십억 개의 미세한 거품을 전달합니다. 이것은 엉덩이 - 허리 디자인 내에서 수행됩니다.
벤츄리 밸브는 어떻게 작동합니까?
Venturi 밸브는 쉽게 인식 할 수 있으며 동일한 기본 설계를 따릅니다. 왼쪽부터 들어오는 고속의 물은 성형 된 말벌 허리에 병목이 있습니다. 흡기 니플은 튜브의 상부에 배치되어 물 운동에 의해 공기 방울이 생겨 밸브 내부에 거품이 형성됩니다. 밸브를 빠져 나가는 거품은 유기물을 제거하는 주된 스키머 몸체로 유입된다.
실린더의 바닥에있는 피팅을 오프셋함으로써 볼텍스가 생성되고 드웰 시간이 크게 확대됩니다.
수년 동안, 이것은 심각한 폼 분획 화를위한 전문가의 선택이었으며, 많은 서클에서는 그대로 유지되었습니다. 이러한 스키머는 1 시간 내에 처리 할 수있는 물의 양이 "유출 (flow-through)"설계를 필요로하므로 출구 파이프가 필요합니다. 일반적으로 유출 물은 스키머의 본체에서 높으며 웅덩이 또는 디스플레이 탱크로 다시 향하게됩니다.
파워 헤드 수정하기
벤츄리 밸브와 동일한 결과를 제공하기 위해 일반적인 파워 헤드를 수정할 수 있습니다. 이러한 수정으로 마이크로 암초 시스템의 소형 스키머에 사용할 수있는 소량의 파워 헤드를 만들 수 있습니다.
또한 많은 교수형 스타일의 스키머 는 수정 된 파워 헤드 를 메인 펌프로 사용합니다. 그들은 공기를 임펠러 하우징으로 끌어들이는 벤츄리 밸브 개념을 모방합니다. 임펠러는 수분 - 공기 혼합물을 쪼개어 그것을 스키머로 쏘습니다. 사실 아주 간단하고 우아합니다.
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ETS 및 다운 드래프트 스키밍
돈 카너 또 다른 단순한 디자인은 ETS (Environmental Tower Skimmer)가 애호가에게 소개 된 2000 년대 중반에 인기를 얻었습니다. 다운 드래프트 스키머라고도하는이 디자인은 거대한 양의 물을 처리 할 수 있으며 큰 탱크 소유자가 선호합니다.
ETS 모델은 내부 배플 플레이트 및 배수 밸브 이상으로 섬프에 연결된 긴 튜브를 사용합니다. 바이오 볼은 상단을 통해 분사되는 고속의 물을 확산시키기 위해 튜브 내부에 배치됩니다. 바이오 볼 위로 물이 내려 가면 바이오 볼 타워에 여러 번 박살납니다.
물이 바닥에있는 기름 통에 도달 할 때까지, 물은 거품의 하얀 바다입니다. 섬프 내부의 배플은 정지 시간을 만듭니다. 또한 단백질이 풍부한 거품이 수집 컵이 위에 놓인 넓은 입구의 튜브 안으로 들어올 수있게합니다.
동일한 테넌트를 따르는 더 작은 디자인은 소용량 시스템이 이익을 얻을 수있게합니다. 대부분의 기본 단백질 스키머 모델과 마찬가지로 개별 회사는 원래 디자인에 변형을 제공합니다.