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猪场设计

你的猪舍设计紧急通风系统了吗?

  由于自然通风系统的不可控及效果不可预期,现代大型畜禽养殖一般采用封闭式机械通风,畜禽生产过程中产生的热量、水分及气体通过风机排除舍外,并引入舍外新鲜空气,如此为动物提供生存必须的氧气及合适的温湿度环境。

  许多动物,尤其对肉鸡来讲,其自身机体代谢率非常高,产生的大量热量需要持续的排除舍外。另外,肉鸡同时产生较大量的二氧化碳。大量肉鸡被饲养在一栋封闭式舍内,产生的二氧化碳如果不能及时排除,由于二氧化碳比空气要重,其会很快在地板附近形成气体层,导致肉鸡无法呼吸到足够的氧气产生窒息。基于此,通风系统故障或断电应该被第一时间监测到并配套备用通风系统。

  除安装报警系统和备用发电机外,广为应用的为开启通风口,利用自然通风原理,为动物提供及时的通风换气,延缓动物窒息的时间,为人工干预争取时间或者直接解决问题。

  上篇文章介绍了奶牛舍自然通风系统的设计和管理,畜禽舍的紧急通风系统设计可以加以借鉴。

  自然通风

  自然通风,指的是利用自然风压、空气温差、空气密度差等对室内区域进行通风输气的方式。自然通风是依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压,促使空气流动,使得建筑室内外空气交换。

  风压驱动的自然通风

  室外气流在遇到建筑物时,由于气流的冲击作用,在建筑物的迎风面将形成一个滞流区,这里的静压高于大气压,处于正压状态。一般情况下,当风向与该平面的夹角大于30°时,便会形成正压区。

  室外气流绕流时,在建筑物的顶部和后侧将形成弯曲的循环气流。屋顶上部的涡流区称为回流空腔,建筑物背风面的涡流区称为回旋气流区。这两个区域的静压均低于大气压力,形成负压区,称为空气动力阴影区。空气动力阴影区覆盖着建筑物下风向各表面(如屋顶、两侧外墙和背风面外墙),并延伸一定距离,直至气流尾流区。

  室外气流吹过建筑物时,在建筑物表面形成的空气静压变化成为风压。建筑物外围结构上某一点的风压值可表示为:

  

  式中,K为空气动力系数;vw为室外空气流速,m/s;ρw为室外空气密度,kg/m³。

  具体实践中有以下2种自动设备可以利用:

  

  液压开窗通风-建筑两侧窗户同时开启,利用风压形成穿堂风

  电磁释放卷帘通风-建筑两侧滑帘或卷帘同时开启,利用风压形成穿堂风

  风压驱动的自然通风主要依靠风速和风向,如果风速小或者风向与建筑长轴平行,则舍内的通风量很小,并且有很多死区。同时畜禽舍位置、舍间距要求较高,并不是所有畜舍都能充分利用风压。

  热压驱动的自然通风

  如图所示,设房间外围护结构的不同高度上有两个窗孔a和b,两者的高差为h。假设窗孔外的静压分别为pa、pb,窗孔内的静压力分别为pa’、pb’,室内外的空气温度和密度分别为tn、ρn和tw、ρw。

  

  按流体静力学原理的要求,窗孔b的内外压差为:

  式中,Δpa、Δpb为窗孔的内外压差,Pa;g为重力加速度,m/s2。

  断电时执行器内置电池将进风口及排风口打开-利用热压形成烟囱效应通风

  在设计紧急通风系统时,一般主要考虑热压形成的自然通风,尽量利用风压,增加自然通风的效果,要避免风压对自然通风的不利影响。

  
[责任编辑:猪小妹]
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