豬舍風(fēng)速影響因素的試驗(yàn)研究

解 天 李修松 王 博楊衛(wèi)平崔維浩 曲全瑜楊玉鵬

（1江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，江西南昌 330045；2青島大牧人機(jī)械股份有限公司，山東青島 266000；3唐人神集團(tuán)，湖南株洲412000）

環(huán)境與豬只品種、飼料、疫病共同構(gòu)成了養(yǎng)豬生產(chǎn)的4大限制因素，不良的豬舍環(huán)境將導(dǎo)致豬群免疫力降低，誘發(fā)各種疾病[1]。而良好的通風(fēng)系統(tǒng)能有效調(diào)節(jié)舍內(nèi)環(huán)境因素，如溫度、濕度、有害氣體濃度等，進(jìn)而滿足豬只健康生長的需求[2]。風(fēng)速作為通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的指標(biāo)，始終是從業(yè)人員研究的重點(diǎn)對象[3]，但目前對于畜禽舍內(nèi)風(fēng)速的研究大多局限于通過增大風(fēng)機(jī)通風(fēng)量來提高舍內(nèi)風(fēng)速，如通過優(yōu)化風(fēng)機(jī)扇葉形狀、調(diào)整風(fēng)機(jī)組成結(jié)構(gòu)（皮帶改直驅(qū)）等，在通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中并沒有探究其他因素對舍內(nèi)風(fēng)速的影響。針對此現(xiàn)狀，本文通過現(xiàn)場試驗(yàn)的方法，分別對比了風(fēng)機(jī)百葉窗、過濾網(wǎng)和防風(fēng)布袋對舍內(nèi)風(fēng)速的影響，以期了解不同通風(fēng)設(shè)備對畜舍內(nèi)風(fēng)速的影響程度，進(jìn)而豐富、完善環(huán)控設(shè)計(jì)人員的理論基礎(chǔ)，優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效果，最終為豬只創(chuàng)造更為舒適的生長環(huán)境[4]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)豬舍

試驗(yàn)以某妊娠舍為研究對象，如圖1所示。其長度為72 340 mm，寬度為3 660 mm，吊頂高度為2 400 mm。該豬場采用縱向通風(fēng)系統(tǒng)，裝有16臺55寸玻璃鋼風(fēng)機(jī)和4臺36寸變頻風(fēng)機(jī)，為防止舍外冷空氣從風(fēng)機(jī)段進(jìn)入舍內(nèi)，每個(gè)風(fēng)機(jī)內(nèi)配百葉窗外配防回風(fēng)布袋。此外，為保證空氣新鮮度，豬舍進(jìn)風(fēng)端配有空氣過濾設(shè)備。

圖1 試驗(yàn)豬舍平面圖

1.2 方法

1.2.1 數(shù)據(jù)測量

豬舍內(nèi)人畜呼吸平面是養(yǎng)殖人員和豬只感受最直接同時(shí)也是環(huán)控設(shè)計(jì)人員最關(guān)心的區(qū)域，故測量平面選擇距離地面500 mm豬只呼吸面和1 500 mm飼養(yǎng)員呼吸面?，F(xiàn)場實(shí)測時(shí)間為2021年8月14日，采用風(fēng)速測量儀（testo410-2）測量。根據(jù)圖1所示選擇測試點(diǎn)測風(fēng)速大小，每個(gè)測量點(diǎn)位測量3次，取其平均值作為該點(diǎn)最終數(shù)據(jù)。

1.2.2 方案設(shè)計(jì)

⑴百葉窗清洗對比試驗(yàn)：為探究豬舍長期運(yùn)行后，風(fēng)機(jī)百葉窗上的積灰是否會(huì)影響舍內(nèi)風(fēng)速，將單元一內(nèi)的風(fēng)機(jī)百葉窗進(jìn)行清洗，而單元二內(nèi)的百葉窗保持原樣。

⑵過濾網(wǎng)清洗對比試驗(yàn)：為探究豬舍長期運(yùn)行后，過濾網(wǎng)上附著的灰塵是否影響舍內(nèi)風(fēng)速，將單元一內(nèi)的過濾網(wǎng)進(jìn)行清洗，而單元二內(nèi)的過濾網(wǎng)保持原樣。

⑶防風(fēng)布袋拆除對比試驗(yàn)：為探究防風(fēng)布袋對舍內(nèi)風(fēng)速的影響，將單元一內(nèi)的防風(fēng)布袋全部拆除，而單元二內(nèi)的防風(fēng)布袋保持原樣。

⑷百葉窗拆除對比試驗(yàn)：為探究風(fēng)機(jī)百葉窗對舍內(nèi)風(fēng)速的影響，將單元一內(nèi)的風(fēng)機(jī)百葉窗全部拆除，單元二內(nèi)的百葉窗保持原樣。

2 結(jié)果與分析

⑴百葉窗清洗對比試驗(yàn)結(jié)果見圖2。由圖2可知，清洗風(fēng)機(jī)百葉窗對提高豬舍內(nèi)風(fēng)速無顯著影響，其原因是豬舍內(nèi)風(fēng)速的形成是由風(fēng)機(jī)運(yùn)行導(dǎo)致，而百葉窗上的灰塵對風(fēng)機(jī)性能影響較小，因此清洗百葉窗對舍內(nèi)風(fēng)速影響較小。

圖2 百葉窗清洗與不清洗的對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)

⑵過濾網(wǎng)清洗對比試驗(yàn)結(jié)果見圖3。由圖3可知，清洗過濾網(wǎng)能有效提高豬舍內(nèi)風(fēng)速，其原因是豬舍長期運(yùn)轉(zhuǎn)，濾網(wǎng)過濾空氣中的顆粒物后，其表面會(huì)附著大量灰塵，使得濾網(wǎng)進(jìn)風(fēng)面積減小，該情況會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)豬舍內(nèi)外壓差變大，而在負(fù)壓通風(fēng)模式下風(fēng)機(jī)性能受壓力影響顯著，即壓差越大，風(fēng)機(jī)通風(fēng)量越小。故清洗過濾網(wǎng)能提高豬舍內(nèi)的風(fēng)速。

圖3 過濾網(wǎng)清洗與不清洗的對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)

⑶防風(fēng)布袋拆除對比試驗(yàn)結(jié)果見圖4。由圖4可知，拆除風(fēng)機(jī)防風(fēng)布袋能提高豬舍內(nèi)的風(fēng)速。其原因是防風(fēng)布袋安裝在風(fēng)機(jī)攏風(fēng)筒上，將導(dǎo)致風(fēng)機(jī)排風(fēng)端空氣流動(dòng)不暢，壓力有所增大，進(jìn)而降低風(fēng)機(jī)運(yùn)行性能，最終導(dǎo)致安裝防風(fēng)布袋的豬舍內(nèi)風(fēng)速變小。而拆除風(fēng)機(jī)防風(fēng)布袋后，風(fēng)機(jī)排風(fēng)流暢，增加排風(fēng)量，使得豬舍內(nèi)風(fēng)速變大。

圖4 防風(fēng)布袋拆除與不拆除對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)

⑷百葉窗拆除對比試驗(yàn)結(jié)果見圖5。由圖5可知，拆除風(fēng)機(jī)百葉窗能提高豬舍內(nèi)風(fēng)速，其原因是百葉窗的開啟是由于風(fēng)機(jī)運(yùn)行引起氣流流動(dòng)進(jìn)而形成風(fēng)速，風(fēng)速經(jīng)過百葉窗，最終使百葉開啟。因此百葉窗的開啟是消耗了風(fēng)機(jī)的部分動(dòng)力勢能，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)能量轉(zhuǎn)化降低，最終使得安裝百葉窗的豬舍風(fēng)速減小。

圖5 百葉窗拆除與不拆除對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3 結(jié)論

⑴相較于清洗百葉窗，清洗過濾網(wǎng)、拆除風(fēng)機(jī)百葉窗和拆除防風(fēng)布袋更能明顯提升豬舍內(nèi)風(fēng)速，進(jìn)而增大風(fēng)冷效果，改善夏季豬只生長環(huán)境。

⑵通過分析清洗過濾網(wǎng)、拆除百葉窗和拆除防風(fēng)布袋提高豬舍內(nèi)風(fēng)速的原因可知，對于豬舍內(nèi)風(fēng)速的提高除增大風(fēng)機(jī)運(yùn)行性能外還可以從減少風(fēng)機(jī)性能損失方面進(jìn)行研究。

⑶百葉窗和防風(fēng)布袋的作用為防止風(fēng)機(jī)間歇性關(guān)閉時(shí)，舍外空氣從風(fēng)機(jī)端進(jìn)入舍內(nèi)，而對于夏季極端高溫時(shí)，可以選擇拆除百葉窗和防風(fēng)布袋的方式增大舍內(nèi)風(fēng)速。