空氣過濾器|高效過濾器專題 佰倫空氣過濾器已榮獲多項(xiàng)國家專利! |
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隧道式通風(fēng)的基本概念
隧道式通風(fēng)(Tunnel Ventilation)普遍應(yīng)用于現(xiàn)在的配種妊娠豬舍和育肥豬舍,是一種很流行的通風(fēng)方式。這種通風(fēng)模式如圖1所示是在豬舍一側(cè)安裝風(fēng)機(jī),另一側(cè)開墻體進(jìn)風(fēng)口(很多畜禽舍會在進(jìn)風(fēng)口位置安裝濕簾),風(fēng)機(jī)開啟舍內(nèi)形成負(fù)壓,從進(jìn)風(fēng)口到風(fēng)機(jī)的空間內(nèi)產(chǎn)生風(fēng)速。該通風(fēng)模式的主要特點(diǎn)是可以在豬舍產(chǎn)生持續(xù)風(fēng)速,夏季是依靠風(fēng)速增加豬只的散熱。
圖1 隧道式通風(fēng)模式示意圖
隧道式通風(fēng)最早被設(shè)計(jì)是因?yàn)槊绹鴸|南地區(qū)夏季沒有足夠的自然風(fēng)來降溫,隧道式通風(fēng)的目標(biāo)就在于夏季人為提供足夠的風(fēng)速。所以風(fēng)速是隧道式通風(fēng)設(shè)計(jì)時最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)指標(biāo),一般我們計(jì)算風(fēng)量時按照設(shè)計(jì)風(fēng)速2m/s計(jì)算需要的通風(fēng)量,Q=VA也就是通風(fēng)量等于設(shè)計(jì)風(fēng)速乘以豬舍橫截面積。這也是為什么采用隧道式通風(fēng)的豬舍應(yīng)當(dāng)?shù)蹴?,吊頂之后豬舍的通風(fēng)橫截面積會有明顯減少,需求的風(fēng)量也會相應(yīng)減少。
隧道式通風(fēng)需注意的指標(biāo)和事項(xiàng)
風(fēng)速是隧道式通風(fēng)設(shè)計(jì)的核心。那是不是只關(guān)注風(fēng)速這一個指標(biāo)就可以呢?其實(shí)還有兩個指標(biāo)同樣關(guān)鍵。
1、換氣率
隧道式通風(fēng)有一個明顯缺點(diǎn),就是進(jìn)入舍內(nèi)的新風(fēng)需要經(jīng)過整個豬舍,在經(jīng)過豬舍的過程中空氣的溫度會升高,空氣質(zhì)量會下降,所以靠近風(fēng)機(jī)端的環(huán)境相對較差。夏季通風(fēng)時如果升溫幅度過高,會影響到風(fēng)機(jī)端豬群,所以需要控制升溫的幅度,一般控制指標(biāo)是風(fēng)機(jī)端空氣溫度比進(jìn)風(fēng)口空氣溫度升溫不超過2℃??舍槍ωi舍具體保溫和豬群情況進(jìn)行試算,也可按照每小時換氣次數(shù)100次這個指標(biāo)控制。隧道式通風(fēng)豬舍設(shè)計(jì)時要在換氣率控制的通風(fēng)量和風(fēng)速控制的通風(fēng)量中選較大值進(jìn)行風(fēng)機(jī)選配。
2、靜壓差(static pressure)
空氣穿過進(jìn)風(fēng)口,空氣通過豬舍都需要克服阻力,這就意味著從進(jìn)風(fēng)口到風(fēng)機(jī),豬舍的靜壓差(舍內(nèi)外的氣壓差)是逐漸增大的,而靜壓差越大風(fēng)機(jī)的風(fēng)量越小,所以隧道式通風(fēng)的豬舍需要注意控制豬舍的靜壓差。對靜壓差影響主要有以下幾點(diǎn):
①風(fēng)速
壓力與速度的平方成正比。風(fēng)速越大需要的動力越大,相應(yīng)的靜壓差也越大,提供過高風(fēng)速的能耗會增加很多,而風(fēng)速越高增加的風(fēng)速對應(yīng)改善豬降溫效果的幅度會減小。所以說風(fēng)速也并不是越大越好,需要找到一個平衡點(diǎn),這也是為什么豬舍隧道式通風(fēng)風(fēng)速指標(biāo)一般采用2m/s的原因。
②進(jìn)風(fēng)口
進(jìn)風(fēng)口的大小會影響到靜壓差的大小,一般豬舍隧道式通風(fēng)進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)速不宜大于2m/s。過小的進(jìn)風(fēng)口不但會增大靜壓差,減小通風(fēng)量,還有可能引起通風(fēng)死角。豬舍的相關(guān)研究較少,圖2為佐治亞大學(xué)對一棟12mx152m的隧道式通風(fēng)雞舍的風(fēng)速測試結(jié)果,從測試結(jié)果中不難看出進(jìn)風(fēng)口過小對于通風(fēng)量和風(fēng)速分布的不利影響。
圖2 某隧道式通風(fēng)雞舍不同進(jìn)風(fēng)口大小時的風(fēng)速分布(風(fēng)速單位m/s)
進(jìn)風(fēng)口位置安裝的濕簾、紗窗等都會增大靜壓差。濕簾在選型時除了關(guān)注蒸發(fā)效率還要特別注意濕簾紙的壓降數(shù)據(jù),這樣才能選配合適面積的濕簾。例如某品牌150mm厚7090型濕簾風(fēng)速2m/s時的壓降超過50Pa,這顯然會大大增加靜壓差,減小風(fēng)機(jī)通風(fēng)量。筆者建議濕簾的壓降控制在15Pa以內(nèi)。
有些豬舍為了防止異物進(jìn)入濕簾會在濕簾外側(cè)增加一層紗窗。這層紗窗會增加通風(fēng)的阻力,阻力與線徑,目數(shù),氣流速度、進(jìn)風(fēng)口的長寬比有關(guān)。實(shí)際使用中紗網(wǎng)一般經(jīng)驗(yàn)上取水簾面積的2-3倍,以減少對通風(fēng)的影響。
空氣穿過豬舍時也會有一些壓力的沿程損失,靜壓差逐漸加大,這一部分壓力同風(fēng)速和豬舍內(nèi)表面的光滑程度有關(guān),一般情況占比不大,但豬舍建設(shè)時也應(yīng)盡量做到內(nèi)墻面和吊頂?shù)墓饣?。此外風(fēng)機(jī),濕簾的維護(hù)保養(yǎng)對于維持隧道式通風(fēng)豬舍較低的靜壓差也非常關(guān)鍵。臟的風(fēng)機(jī)百葉甚至可以增加12Pa的靜壓差。
靜壓差是一個很關(guān)鍵的監(jiān)控指標(biāo),隧道式通風(fēng)豬舍風(fēng)機(jī)兩側(cè)的靜壓差盡量控制在25Pa以內(nèi)。低靜壓差=低的運(yùn)行費(fèi)用。
筆者認(rèn)為在豬舍風(fēng)機(jī)側(cè)安裝靜壓計(jì)是有需要的,本身紅油靜壓計(jì)的價格也很低。安裝時有一點(diǎn)需要注意,舍內(nèi)的氣管開口距離風(fēng)機(jī)不大于6m。
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隧道式通風(fēng)風(fēng)機(jī)的選擇
了解了隧道式通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理會發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)最關(guān)鍵的部件是風(fēng)機(jī),所需要的風(fēng)量都是由風(fēng)機(jī)提供的,所以選擇好隧道式通風(fēng)風(fēng)機(jī)很關(guān)鍵。選擇風(fēng)機(jī)時首先要要求廠商提供第三方機(jī)構(gòu)的通風(fēng)性能檢測報告,拿到報告后我們可以對比3個性能指標(biāo):風(fēng)量、能效、風(fēng)量比。
1、風(fēng)量
無水簾時一般按照12Pa左右時通風(fēng)量選配風(fēng)機(jī)(采用水簾時一般按照25Pa左右)。比如一棟舍需要300000m3/h風(fēng)量,33000m3/h的風(fēng)機(jī)需要9臺,38000m3/h風(fēng)量的風(fēng)機(jī)則只需要8臺。這很明顯是個關(guān)鍵指標(biāo)。
2、能效
另一個關(guān)鍵指標(biāo)是能效,能效是指每瓦功率可以產(chǎn)生多少風(fēng)量。能效指標(biāo)幫助使用者選出運(yùn)行費(fèi)用最低的風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)能效越高越省電。
3、風(fēng)量比
風(fēng)量比是選購風(fēng)機(jī)時最容易被忽略的指標(biāo),但是這個指標(biāo)和風(fēng)量、能效同樣重要。我們都知道靜壓差增大,風(fēng)機(jī)的風(fēng)量會減少,但不同風(fēng)機(jī)靜壓差增大對應(yīng)的風(fēng)量折減情況各不相同。衡量靜壓差增加風(fēng)量折減情況可以使用風(fēng)量比(Air Flow Ratio)這個指標(biāo)。指標(biāo)的定義是風(fēng)機(jī)0.20英寸水柱(約51Pa)靜壓差風(fēng)量比0.05英寸水柱(約12.5Pa)靜壓差下的風(fēng)量。有一點(diǎn)很重要,高風(fēng)量比的風(fēng)機(jī)往往能效較差,高能效的風(fēng)機(jī)往往風(fēng)量比較低。需要找到一個平衡點(diǎn)。
美國佐治亞大學(xué)的相關(guān)資料有這樣的建議指標(biāo)供大家參考:選擇風(fēng)機(jī)時至少能效達(dá)到32m3/h/watt,風(fēng)量比不小于0.67。(實(shí)際上有能效32m3/h/watt,同時風(fēng)量比超過0.8的風(fēng)機(jī))
除了以上3點(diǎn)風(fēng)機(jī)性能指標(biāo),還有其他一些因素我們在選購風(fēng)機(jī)時也要考慮。
4、風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)
風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式很多,很多結(jié)構(gòu)的改善會體現(xiàn)在風(fēng)機(jī)的性能的改善上。
這里試舉兩例:風(fēng)機(jī)驅(qū)動形式分為直驅(qū)和皮帶驅(qū)動,直驅(qū)風(fēng)機(jī)更方便清洗,減少了更換皮帶的麻煩;風(fēng)機(jī)百葉設(shè)置分為外側(cè)百葉風(fēng)機(jī)和內(nèi)側(cè)百葉風(fēng)機(jī),相對而言內(nèi)側(cè)百葉風(fēng)機(jī)更為合理。有以下幾點(diǎn)原因:
①外側(cè)百葉風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)的主要構(gòu)件均暴露在舍內(nèi)環(huán)境中,相對而言腐蝕的可能性更大;
②內(nèi)側(cè)百葉相對外側(cè)百葉更好清理;
③外側(cè)百葉風(fēng)機(jī),冬季容易結(jié)露會加快風(fēng)機(jī)主要構(gòu)件的腐蝕。鍍鋅板方形風(fēng)機(jī)一般下部留有排水孔,但是排水孔本身又破壞了豬舍的氣密性。
5、風(fēng)機(jī)的材質(zhì)和配件
豬舍風(fēng)機(jī)有其特殊的使用環(huán)境,針對具體的材質(zhì)和配件一般有如下要求:
①電機(jī)為知名品牌,防護(hù)等級IP55及以上,對于軸承可以單獨(dú)要求品牌;
②外框、攏風(fēng)筒為玻璃鋼或可靠鍍鋅板、鍍鋁鋅板等防腐耐久材質(zhì),結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠;
③扇葉為玻璃房、鑄鋁、不銹鋼、尼龍等耐腐材料,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠;
④結(jié)構(gòu)構(gòu)件、緊固件采用不銹鋼或其他防腐耐久材質(zhì);
6、最后風(fēng)機(jī)價格也是我們需要考量的重要因素。
佰倫高效過濾器部分客戶案例:貴州茅臺,旺旺集團(tuán),三九藥業(yè),京東方電子,深圳比亞迪等。
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