
摘 要:對大型連棟豬舍的通風方式進行研究,采用風機-濕簾的降溫系統,設置活動板、通風窗、卷簾等部件作為進氣方式的切換。通過選取風機、濕簾等產品的技術參數,以及豬舍環境參數的設定,根據幾種不同的通風量計算方式計算出夏季最大通風量,從而得出所需的風機、濕簾使用量,區域和季節的差異性導致了通風量計算值的不同。簡單介紹了換氣次數的概念,在獲取足夠充分的試驗數據之后,可用于通風量的估算。
關鍵詞:連棟豬舍;通風設計;通風量計算;換氣次數
在豬舍建設方面,越來越多的農場從單棟豬舍慢慢轉型為連棟豬舍,目的是降低豬舍建造成本以及集中化飼養管理。不過在通風系統設計方面增加了難度,很大程度上提高了均勻通風的要求。有研究表明,垂直通風模式可以使豬舍內的通風更加均勻,通過CFX 軟件對豬舍通風氣流場和溫度場進行的模擬結果也可以看出垂直通風模式的優點。
濕簾降溫系統主要由濕簾、風機、水循環系統組成,具有顯著的降溫效果,廣泛運用于畜牧業的溫室通風。研究表明,與自然通風、單風機通風相比,濕簾降溫系統不僅可以緩解母豬的熱應激,還能有效提高母豬的生產性能。
一、基礎參數的選取
選取的連棟豬舍以配懷舍為例,豬舍長度L=90米,寬度W=48米,吊頂高度H=2.2米,飼養的母豬數量為1760頭,取母豬的平均體重為160kg。進風口配備濕簾墻、卷簾、活動板、通風窗,排氣口配備風機、卷簾、活動板,如圖1所示。
風機采用50”玻璃鋼軸流風機,風機的風量有多種計算方式,有精準的算法和近似的算法。由于風機的風量在產品出廠時已經計算得出,可直接選用風機銘牌上的風量數值作為選用風機數量的依據。查得每臺風機靜壓為0時的風量為38700m3/h,當空氣經過濕簾紙芯時會產生阻力,即舍內舍外會有靜壓差,根據選定風機的性能,取靜壓差20Pa時的風量,約為35000m3/h。
濕簾采用7090型纖維紙濕簾,厚度0.1m,高度1.8m,根據相關實驗得出,最佳過簾風速宜選擇在簾風速1.0~1.5m/s之間,降溫效率可確保在60%~70%之間,此處選取過簾風速1.5m/s作為計算參數。
有關舍內環境參數方面,選取目標溫度18℃、相對濕度80%、冬季通風量0.3m3/(h·kg)、夏季通風量0.6m3/(h·kg)、冬季最大風速0.3m/s、夏季適宜風速1m/s,CO2濃度1500mg/m3。
二、夏季通風量計算
關于濕簾-風機降溫系統的設計,有相關研究分析了三種通風量的計算方法,依照該方法分別計算夏季的最大通風量,如下所示,Q1、Q2、Q3分別表示三種計算方法的通風量,單位m3/h。
由上述計算結果可以看出,Q4的計算值遠遠小于Q1、Q2、Q3的計算值,可見夏季的高溫豬舍中,豬群的散熱量只是豬舍總余熱的一部分。
三、風機濕簾數量計算
四、換氣次數
全面通風的效果不僅與風量有關,而且與房間的氣流組織有關,常見的氣流組織方式有下進上回、上送上回、上送下回以及中間送上下回。換氣次數的經驗值可運用于通風量的快速估算,其中的具體計算參數還需要從實際豬舍獲取的實測數據后推測得出。
五、結語
1.通過選取風機、濕簾的產品信息,以及豬舍環境參數的理想設定值,根據豬舍夏季最大通風量的計算方式,分別計算出不同的通風量數值。方法一由美國溫室制造業協會提出,方法二、三為國內比較簡潔的經驗計算方式,方法四為國內研究人員赴德國考察了解的計算方式(有特定條件)。可以看出,不同區域不同通風方式的通風量計算值存在明顯差異,需要根據實際情況探索合適的通風量。
2.根據通風量可以計算出風機和濕簾的使用量,風機、濕簾需要配套使用,在冬季環境下的通風量明顯減小,此時可通過減少濕簾墻進風口或者通過通風窗的方式進風。濕簾墻在使用中,可以加濕使用,也可以干燥使用,不過有必要增加卷簾可在冬季時覆蓋不進風。
3.換氣次數的經驗值可用于通風量的估算,目前的研究數據比較少,需要更多試驗數據才能得出合適的數值。
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作者簡介:林南弟(1988-)男,本科,主要從事養豬設備研究。