梁荊文
在豬場環控設計中,環控指標是設計的核心,只有設計出合理的環控指標,才能成就一套成功的環控方案。美式豬場環控設計指標主要包括溫濕度、風速、換氣率、豬只排氣量以及舍內負壓,在設計計算時需嚴謹論證計算。
溫濕度指標主要是指豬舍適宜溫濕度,國家標準以及各大集團公司都有相應的參數要求,是豬舍環控運行的重要參考指標。但在經典的理論設計中溫濕度指標只作為輔助參考,只有在復雜的能量守恒以及流體力學模型中,該指標才作為重要參數進行計算。
風速包括過簾風速、舍內風速和天窗進風風速。這三種風速的設計取值直接影響到環控設計配置方案。
過簾風速是指空氣通過水簾的風速,在不考慮借助風冷效應的條件下,通常設計過簾風速為1.5—2m/s。常用的7090型號濕簾同等條件下加濕效率高壓降大,主要在干燥地區使用,通常設計過簾風速1.5m/s。當豬舍較長;7060型號濕簾同等條件下加濕效率稍低壓降小,主要應用于濕度較大的地區,通常設計過簾風速2m/s。
舍內風速是指豬舍內與新風垂直截面的風速,該指標往往和換氣率結合評估豬舍環控設計方案,換氣率是指新風從水簾端到風機端的時間,主要通過該指標來間接評估舍內前后溫差。舍內風速與換氣率設計參考指如下表。
不同豬群夏季舍內風速設計參考值
過高的舍內風速和過低的換氣率需要較大的投資和運行成本,設計出性價比最優的環控配置方案,需結合分析豬舍結構與氣候等情況。同時考慮到豬只和欄架對新風的阻礙以及設備折舊等因素,可適當將舍內風速指標放大,通過實際數據測量,在無豬的情況下,舍內風速實際值約為理論值的82%,故建議取放大系數不超過1.2。
天窗進風風速指在寒冷季節使用天花小窗進風時,新風從天花窗出來的風速。實驗數據證明,在空氣混合時,空氣運行距離至少達到風口尺寸的20倍后,混合空氣溫度才能達到一致。利用康達效應能抵抗部分浮力的作用,使新風的運行距離加大到1.4倍,從而加長新風混合距離。通常天窗開口為20cm,至少使新風吹過4m才能確保混合空氣溫度才能達到一致,同時考慮天窗新風更新對應位置空氣的作用,故天花進風風速通常設計為4m/s。
豬只排氣量指每頭豬每小時需要的排氣量,國家標準以及各大集團公司都有相應的參數要求。該指標主要作用于投資評估和優配置化環控設備,當設計配置好風機后,該指標常常用來復核豬只夏季和冬季排氣量,以進一步優化已設計配置好的風機。
舍內負壓主要用于定性分析豬舍冬季通風方案。在冬季的垂直通風中,因負壓不足,遠離風機端的空氣更新較慢,從而導致氨氣偏高,氧氣不足等問題。通常,在超過50米的豬舍中會考慮設計配置側墻風機用于冬季通風,當需配置多臺側墻風機時,為使舍內負壓均勻,常采用“V”或“W”字型布置。
以上是美式豬舍環控設計五項重要指標,指標把控到位是環控設計配置最優方案的前提,在掌握以上基本原理的基礎上,再對具體項目具體具體分析設計即可。