CN113875600B - 一种适用于猪舍的通风系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于猪舍的通风系统，包括猪舍、正压风机、正压风道、出风口、出风口调节装置、温度传感器、风速传感器、湿度传感器和环控器，正压风机安装于猪舍的侧墙上，正压风机与正压风道相连通，正压风道安装于猪舍的墙壁上，沿猪舍的纵向方向延伸，正压风道设有第一斜面和第二斜面，第一斜面与水平面的夹角为1°，第二斜面与垂直面的夹角为1.2°，正压风道的内径沿其延伸方向逐渐变小，正压风道开设有出风口，出风口调节装置安装于出风口上，温度传感器安装于猪舍内，湿度传感器和风速传感器安装于出风口外侧，环控器与温度传感器、湿度传感器、风速传感器、正压风机和出风口调节装置相信号连接。

Description

一种适用于猪舍的通风系统

技术领域

本发明涉及家畜养殖技术领域，特别是涉及一种适用于猪舍的通风系统。

背景技术

为保证生猪养殖质量，需要对养猪舍进行良好的通风，但现有的猪舍设计过程中大多采用负压通风的模式来实现对猪舍内部的温度、湿度、氨气浓度等主要环境因子的控制，该种通风模式需要满足建筑结构密封性好、达到一定的体感风速的要求，但是在实际建设和应用过程中往往存在建筑密闭性差、猪群活动空间范围内体风速低、温度分布不均匀等问题，而且有效通风量低，后端栏位的猪只呼吸空气质量较差，生物安全等级偏低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于猪舍的通风系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种适用于猪舍的通风系统，包括猪舍、正压风机、正压风道、出风口、出风口调节装置、温度传感器、风速传感器、湿度传感器和环控器，正压风机固定安装于猪舍的侧墙上，正压风机与正压风道相连通，正压风道安装于猪舍的墙壁上，沿猪舍的纵向方向延伸，正压风道设有第一斜面和第二斜面，第一斜面与水平面的夹角为1°，第二斜面与垂直面的夹角为1.2°，正压风道的内径沿其延伸方向而逐渐变小，正压风道开设有出风口，出风口调节装置安装于出风口上，温度传感器安装于猪舍内，湿度传感器和风速传感器安装于出风口外侧，环控器与温度传感器、湿度传感器、风速传感器、正压风机和出风口调节装置相信号连接。现有的正压风道较长，其一端设有正压风机，会导致风道上的第一个出风口与最后一个出风口的风速差值较大，而且各个出风口的风速不均衡，导致猪舍内各栏位的通风效果差异很大。本发明将正压风道设置为：第一斜面与水平面的夹角为1°，第二斜面与垂直面的夹角为1.2°，采用变截面的同时，保证位于侧向的出风口位置不发生改变，进而使正压风道的内径沿其延伸方向而逐渐变小，可以有效降低各个出风口之间的风速差值，保证各养殖栏位的通风效果的一致性。

在一些实施方式中，与正压风机相对的猪舍侧墙设有粪沟排气口和地沟排气口，猪舍内设有栏位、漏粪板、地沟和第一粪沟，漏粪板位于栏位下方，第一粪沟位于漏粪板下方，地沟位于第一粪沟的一侧，粪沟排气口与第一粪沟的一端相对应连通，地沟排气口与地沟的一端相连通，第一粪沟的靠近地沟的侧壁设有缺口，缺口将地沟与第一粪沟相连通，缺口位于第一粪沟远离粪沟排气口的一端，缺口的长度占第一粪沟长度的三分之一。现有技术在使用地沟或粪沟向外排气时，通常是在粪沟或地沟内安装风机，粪沟与地沟之间通过全程间隔设置的通孔进行排气连通，使地沟或粪沟内形成负压环境，将猪舍内的有害气体排出，因为粪沟和地沟长度较长，这种方式存在一些问题，在前三分之一长度的粪沟或地沟内，即远离出气口一端的三分之一的粪沟和地沟处于猪舍内进气端，该部分粪沟或地沟内压力大于舍内压力，该部分粪沟内的有害气体很难沿粪沟直接排出或由粪沟进入地沟再排出，就会导致该部分粪沟内的有害气体会从粪沟回流到栏位上方，在猪舍内流动到位于粪沟三分之一以后的栏位上方，在由此进入粪沟，进入地沟或直接由粪沟排出。这样就造成有害气体对猪舍内环境的影响，而且十分不利于隔断传播途径。本发明中将地沟的前三分之一部分与第一粪沟的前三分之一部分通过缺口相联通，使地沟与第一粪沟的前三分之一部分形成足够的气压差，使第一粪沟内前三分之一部分的有害气体可以直接沿地沟由地沟排气口排出，而第一粪沟另外三分之二部分内的有害气体在出风口正压通风的压力下，直接通过粪沟排气口排出，而不需要进入地沟再排出。

在一些实施方式中，猪舍内还设有第二粪沟，第二粪沟位于第一粪沟的另一侧，第二粪沟的靠近第一粪沟的侧壁设有连通道，连通道将第二粪沟与第一粪沟相连通，连通道位于第二粪沟远离粪沟排气口的一端，连通道的长度占第二粪沟长度的三分之一，连通道包括多个连通口，多个连通口依次成排排列，连通口将第二粪沟与第一粪沟沟相连通。本发明中将第二粪沟的前三分之一部分与第一粪沟的前三分之一部分通过连通道的多个连通口相联通，增加了第二粪沟与第一粪沟的连通面积，使第二粪沟与第一粪沟的前三分之一部分形成足够的气压差，使第二粪沟内前三分之一部分的有害气体可以直接沿连通口进入第一粪沟，进而直接进入地沟，然后沿地沟由地沟排气口排出，而第二粪沟另外三分之二部分内的有害气体在出风口正压通风的压力下，直接通过粪沟排气口排出。第二粪沟内的有害气体全部沿地沟或粪沟直接排出，不会回流到猪舍内，解决了粪沟前三分之一部分内的有害气体回流的问题，提高了猪舍内的空气质量，进一步保障了猪只健康。

在一些实施方式中，猪舍的屋顶设有多个屋顶排气口和多个风帽，每个屋顶排气口位于栏位上方，并与栏位的位置相一一对应，风帽安装于屋顶排气口上方，并与屋顶排气口相连通，多个风帽与多个屋顶排气口相一一对应匹配。通过在每个栏位上设置排风口，可均衡舍内气压。在猪舍屋顶设置屋顶排气口和风帽，通风过程中可通过屋顶排气口排出约60％的废气，风帽为无动力驱动风帽，在冬季使用时，能有效的兼顾保暖与通风，最的限度的降低能耗。

在一些实施方式中，出风口包括倾斜设置的上出风口和下出风口，上出风口位于下出风口上方，上出风口和下出风口均与正压风道相连通，上出风口的倾角为A角，下出风口的倾角为B角，A角与B角分别通过以下公式(1)、(2)计算得出：

其中，L为栏位长度；

H为上出风口、下出风口与地面的高度距离；

a为上出风口的圆心与其相对应的正压风道内壁的垂直距离，

根据猪舍内具体栏位的布局设置，通过上述公式(1)和(2)根据栏位长度L、上出风口、下出风口与地面的高度距离H和正压风道的内径宽度a这些参数，计算得到针对该猪舍栏位、正压风道布局的上出风口倾角A和下出风口倾角B的具体角度。根据上述公式计算出的倾斜角度A角设置的上出风口，可以使上出风口的吹风范围可覆盖栏位范围的2/3区域；根据上述公式计算出的倾斜角度B角设置的下出风口，是针对靠墙侧死角区域，可使下出风口的吹风范围覆盖栏位范围的另外1/3区域。上出风口和下出风口通过两种不同倾角交错布局，实现对出风口的分级设置，利用不同的倾斜角度分布来满足不同区域的通风需求，保证大栏饲养过程中单个实体栏位通风均匀，无明显死角区域。当栏位布局或正压风道设置改变时，可以根据改变后的参数，通过上述公式计算得到新的倾角A和倾角B，并根据新倾角角度重新设置上出风口和下出风口的倾斜角度，以保证猪舍内达到良好的通风效果。

在一些实施方式中，上出风口为多个，下出风口为多个，多个上出风口与多个下出风口依次相间隔，并平行排列于正压风道上。

在一些实施方式中，出风口调节装置包括上移动板、下移动板、电机、转轴、齿轮调节结构和传动绳，齿轮调节结构包括齿轮、上齿条和下齿条，电机的输出端与转轴相轴连接，传动绳为闭合绳圈，传动绳依次绕设于转轴和齿轮上，上移动板位于下移动板前方，上齿条固定安装于上移动板上，下齿条固定安装于下移动板上，上齿条和下齿条分别位于齿轮的上下两侧，并均与齿轮相啮合，上移动板和下移动板均固定安装于正压风道内，并位于上出风口的两侧。出风口调节装置用于调节上出风口的面积，以满足不同季节对通风量和风速的要求。电机用于带动转轴转动，转轴和传送绳用于带动齿轮转动，齿轮转动时带动上移动板和下移动板反向移动，上移动板和下移动板位于上出风口内侧，通过上移动板和下移动板的紧密贴合或分离，实现对上出风口的闭合和开启，实现对上出风口出风面积的调节，进而满足对通风量或风速的要求。

在一些实施方式中，上移动板设有第一挡板，下移动板设有第二挡板，第一挡板的形状、位置均与第二挡板的形状、位置相匹配，上齿条带动上移动板、下齿条带动下移动板进行反向移动，第一挡板与第二挡板的面积与上出风口面积的一半相匹配，第一挡板与第二挡板可调节上出风口的出风面积。上齿条带动第一挡板和下齿条带动第二挡板反向移动，第一挡板和第二挡板位于上出风口内侧，通过第一挡板和第二挡板的紧密贴合或分离，实现对上出风口的闭合和开启，实现对上出风口出风面积的调节，进而满足对通风量或风速的要求。

在一些实施方式中，出风口调节装置还包括光电传感器，光电传感器安装于上出风口，光电传感器和电机均与环控器相信号连接，齿轮调节结构为多个，多个齿轮调节结构与多个上出风口相一一匹配，多个齿轮调节结构通过传动绳相依次串联连接。光电传感器用于监测上出风口的出风面积。环控器接收光电传感器的监测信号，用于识别出风口的出风面积，并通过环控器控制电机的工作，进一步根据需要调节出风口的出风面积。

在一些实施方式中，本发明还包括过滤装置和喷淋装置，正压风机设有进风端和出风端，过滤装置安装于进风端，喷淋装置包括水管、电磁阀和雾化喷头，电磁阀的一端与水管相连通，另一端与雾化喷头相连通，雾化喷头安装于出风端，电磁阀与环控器相信号连接。现有技术的降温方式大部分采用水帘降温，少部分采用直接喷淋水到动物身上降温，水帘降温大多应用于传统的隧道通风模式，但该通风模式下室内温度分布不均匀，靠近水帘端和远离水帘端温度差值较大；直接喷淋水到动物身上，可能会导致动物出现冷应激，不利于动物健康。本发明在正压风机的出风端，设置雾化喷头，雾化后的水气直接随新风进入猪舍内各栏位，即能保证猪舍内温度均匀，又能避免动物出现冷应激现象。

本发明的有益效果：本发明采用在正压风机出口端进行喷雾的形式对吸入的外界空气进行降温，相比传统的水帘降温模式，降温效果更快速，使进入猪舍的空气通过携带的水雾直接与猪群皮肤接触，实现蒸发降温；采用正压管道进风、粪沟+地沟+屋顶排风的通风模式，使猪舍内的有害气体直接通过地沟排气口、粪沟排气口和屋顶排气口排出，使室内空气质量保持较好水平，正压风机更少的接触腐蚀性气体，使用寿命近一步提高，在不降低有效风速的同时，降低了通风量、降低了能耗，猪使舍内风速、压力、温度分布更均匀，避免了传统猪舍的热积累或局部过冷现象。在本发明的通风模式下，在使用隔断栏位的形式饲养时，通过设置上出风口、下出风口以特定角度出风，可以提高猪群活动空间内的有效通风量和有效风速，使猪只产生的臭气通过所在栏位上方的屋顶排气口或栏位下方进入粪沟、地沟排出，大大减少了臭气在猪舍内向其他栏位扩散流动，进一步提高了猪舍内的防疫等级。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的结构示意图。

图2为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的地沟排气口和粪沟排气口的结构示意图。

图3为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的猪舍的左视图。

图4为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的猪舍的右视图。

图5为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的正压风道的截面图。

图6为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的正压风道的结构示意图。

图7为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的第一粪沟、第二粪沟和地沟的俯视图。

图8为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的第一粪沟、地沟和第二粪沟的剖视图。

图9为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的出风口调节装置的结构示意图。

图10为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的方框图。

图11为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的上出风口倾角A为60°时的吹风范围测试图。

图12为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的下出风口倾角B为45°时的吹风范围测试图。

图13a为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的排风方式1中粪沟内有害气体的排出路径图。

图13b为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的排风方式2中粪沟内有害气体的排出路径图。

图13c为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的排风方式2中粪沟内有害气体的排出路径图的局部放大图。

图14a为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的通风方式3的猪舍内离地300mm高度的风速图。

图14b为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的通风方式3的猪舍内离地500mm高度的风速图。

图15a为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的通风方式4的猪舍内离地300mm高度的风速图。

图15b为本发明的一种实施方式的一种适用于猪舍的通风系统的通风方式4的猪舍内离地500mm高度的风速图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

参考图1～图10，本发明提供了一种适用于猪舍的通风系统，包括猪舍1、正压风机2、正压风道3、出风口4、出风口调节装置5、温度传感器6、风速传感器7、湿度传感器8、环控器9、过滤装置和喷淋装置。

猪舍1内设有栏位14、漏粪板15、地沟16、第一粪沟17和第二粪沟18。漏粪板15位于栏位14下方，第一粪沟17和第二粪沟18均位于漏粪板15下方，地沟16位于第一粪沟17的一侧，第二粪沟18位于第一粪沟17的另一侧。与正压风机2相对的猪舍1的另一侧的侧墙102上设有粪沟排气口12和地沟排气口13，粪沟排气口12与第一粪沟17和第二粪沟18的一端相连通，地沟排气口13与地沟16的一端相连通。第一粪沟17的靠近地沟16的侧壁172设有缺口171，缺口171将地沟16与第一粪沟17相连通，缺口171位于第一粪沟17远离粪沟排气口12的一端，缺口171的长度占第一粪沟17长度的三分之一。

第二粪沟18的靠近第一粪沟17的侧壁设有连通道181，连通道181位于第二粪沟18远离粪沟排气口12的一端，连通道181的长度占第二粪沟18长度的三分之一，连通道181的长度、位置与缺口171相对应匹配。连通道181包括多个连通口182，多个连通口182依次成排排列，连通口182将第二粪沟18与第一粪沟17相连通。

正压风机2固定安装于猪舍1的一侧的侧墙101上，正压风机2与正压风道3相连通，正压风道3安装于猪舍1的墙壁上，沿猪舍1的纵向方向延伸，并位于栏位14的侧上方。正压风道3设有第一斜面31和第二斜面32，第一斜面31与水平面的夹角为1°，第二斜面32与垂直面的夹角为1.2°，正压风道3的内径沿其延伸方向而逐渐变小。

正压风道3开设有出风口33，出风口33包括倾斜设置的多个上出风口331和多个下出风口332，上出风口331位于下出风口332上方，上出风口331和下出风口332均与正压风道3相连通，多个上出风口331与多个下出风口332依次相间隔并平行排列于正压风道3上。上出风口331的倾角为A角，下出风口332的倾角为B角，A角与B角分别通过以下公式(1)、(2)计算得出：

其中，L为栏位长度；

H为上出风口、下出风口与地面的高度距离；

a为上出风口的圆心与其相对应的正压风道内壁的垂直距离，

本实施例中栏位14长度L为6.8m，上出风口331和下出风口332与地面的高度距离H为1.2m，上出风口331的圆心与其对面的正压风道内壁34的垂直距离a为1.13m，a最大不能超过栏位长度的六分之一。通过上述公式(1)和公式(2)计算得到，上出风口与垂直面的夹角即倾角A为60°，下出风口与垂直面的夹角即倾角B为45°。

出风口调节装置5包括上移动板51、下移动板52、电机53、转轴54、多个齿轮调节结构、传动绳56和光电传感器57。齿轮调节结构包括齿轮551、上齿条552和下齿条553。电机53固定安装于正压风道3内，并与转轴54相轴连接，传动绳56为闭合绳圈，传动绳56依次绕设于转轴54和多个齿轮551上，多个齿轮551通过传动绳56相依次串联连接。多个齿轮调节结构55与多个上出风口331相一一匹配。一个齿轮调节结构用于调整三个上出风口331的出风面积。

上移动板52和下移动板52均固定安装于正压风道3内，并位于上出风口331的两侧。上移动板51设有三个第一挡板511，下移动板52设有三个第二挡板521，第一挡板511的形状、位置与其下方的第二挡板521的形状、位置相一一对应匹配，第一挡板511与第二挡板521的面积与上出风口331面积的一半相匹配，第一挡板511与第二挡板521可调节上出风口331的出风面积。上齿条552固定安装于上移动板51上，下齿条553固定安装于下移动板52上，上齿条552和下齿条553分别位于齿轮551的上下两侧，并均与齿轮551相啮合。上齿条552带动上移动板51、下齿条553带动下移动板52进行反向移动，进而带动第一挡板511和第二挡板521反向移动，第一挡板511和第二挡板521位于上出风口331内侧，通过第一挡板511和第二挡板521的紧密贴合或分离，实现对上出风口331的闭合和开启，实现对上出风口331出风面积的调节，进而满足对通风量或风速的要求。

光电传感器57安装于上出风口331外侧，光电传感器57和电机51均与环控器9相信号连接。光电传感器57用于监测上出风口331的出风面积。环控器9接收光电传感器57的监测信号，用于识别上出风口331的出风面积，并通过环控器9控制电机的工作，进一步根据需要调节上出风口331的出风面积。

猪舍1的屋顶19设有多个屋顶排气口191和多个风帽，每个屋顶排气口191位于栏位14上方，并与栏位14的位置相一一对应，风帽安装于屋顶排气口191上方，并与屋顶排气口191相连通，多个风帽与多个屋顶排气口191相一一对应匹配。

正压风机2设有进风端21和出风端22，过滤装置安装于进风端21，喷淋装置包括水管、电磁阀112和雾化喷头113，电磁阀112的一端与水管相连通，另一端与雾化喷头113相连通，雾化喷头113安装于出风端22，电磁阀112与环控器9相信号连接。过滤装置为空气过滤网。

温度传感器6安装于猪舍1内，湿度传感器8和风速传感器7安装于出风口33外侧。环控器9与温度传感器6、湿度传感器8、风速传感器7和正压风机2相信号连接。

实施例2

正压风道各出风口的风速测定及比较实验

本实施例中以实施例1的正压风道的设置方式、正压风机设置在上墙上、正压风道设置有多个出风口为通风方式1，以现有技术中正压风道无变径、无倾斜的设置方式、正压风机设置在上墙上、正压风道设置有多个出风口为通风方式2，通风方式1与2只是正压风道设置方式不同，而正压风机、出风口的设置均相同，采用计算流体力学(CFD)软件进行数值模拟和计算得出通风方式1和通风方式2的各个出风口的风速，测试结果见下表1。

表1正压风道不同设置方式对出风口风速的影响

通过表1可以直接得出，通风方式1即实施例1中采用的正压风道设置方式其最前出风口与最后出风口的风速差值仅为0.22m/s，并且最前、中间和最后出风口之间风速差值较小，保证了正压风道上各个出风口的风速均匀，出风均匀。而通风方式2即现有技术中的正压风道设置方式其最前出风口与最后出风口的风速差值高达1.63m/s，远远大于通风方式1的差值，并且其正压风道上各个出风口的风速不均匀。通风方式1将第一出风口与最后出风口的风速差值降低了86.50％，通风方式1中各个出风口风速的均匀度远远高于通风方式2。

现有技术即通风方式2的正压风道较长，其一端设有正压风机，会导致风道上的最前出风口与最后出风口的风速差值较大，而且各个出风口的风速不均衡，导致猪舍内各栏位的通风效果差异很大。本发明将正压风道设置为：第一斜面与水平面的夹角为1°，第二斜面与垂直面的夹角为1.2°，正压风道的内径沿其延伸方向而逐渐变小，可以有效降低各个出风口之间的风速差值，保证各养殖栏位的通风效果的一致性。

实施例3

上出风口与下出风口的倾斜角度对吹风范围的影响实验

本实施例中采用实施例1中上出风口与下出风口分为两排设置与正压风道上，上出风口位于下出风口上方，上出风口的倾角A为60°，下出风口的倾角B为45°的设置方式，采用CFD软件模拟上出风口和下出风口对猪舍内的吹风范围，仿真模拟结果见图11、图12。

通过图11和图12可以直接得出，倾角为60°的上出风口的风速为8.2m/s，上出风口的吹风范围覆盖栏位范围的2/3区域；倾角为45°的下出风口，是针对靠墙侧死角区域，下出风口的吹风范围覆盖栏位范围的另外1/3区域。上出风口和下出风口通过两种不同倾角交错布局，实现对出风口的分级设置，利用不同的倾斜角度分布来满足不同区域的通风需求，保证大栏饲养过程中单个实体栏位通风均匀，无明显死角区域。

实施例4

地沟与粪沟的排风设置对粪沟内有害气体排出的影响实验

本实施例中采用实施例2中地沟、第一粪沟和第二粪沟的连通方式作为排风方式1，以现有技术中粪沟与地沟相邻设置，粪沟的全部长度与地沟的全部长度通过多个均匀分布的通气孔相连通的设置方式作为排风方式2，通过CFD软件模拟这两种排风方式中粪沟内有害气体的排出路径模拟，结果见图13b、13c。

从图13b和图13c的软件模拟结果，可以直接得出，排风方式2中，远离出口101一端的三分之一长度的粪沟102(即第一栏位至第四栏位部分)内的有害气体出现由漏粪板104向猪舍内回流的现象，并没有由粪沟进入相连通的地沟103排出。表2的实测数据与图13b、13c的软件模拟结果，相互印证了排风方式2对于粪沟内有害气体的排出存在问题。

实测排风方式2中粪沟内有害气体的排出风速，实测结果见表2。

表2排风方式2中粪沟内及漏缝板处的排风风速测定表

根据表2的实测数据，第一栏位、第三栏位下粪沟内的排风风速为负值，第五栏位至第十一栏位粪沟内排风风速为正值，说明第一栏位、第三栏位下粪沟内的排风方向与第五栏位至第十一栏位粪沟内的排风方向相反，进一步对图13c的模拟结果进行了验证说明排风方式2中，第一栏位至第四栏位粪沟内的有害气体出现向漏粪板处回流的现象。

现有技术在使用地沟或粪沟向外排气时，通常是在粪沟或地沟内安装风机，粪沟与地沟之间通过全程间隔设置的通气孔进行排气连通，使地沟或粪沟内形成负压环境，将猪舍内的有害气体排出，因为粪沟和地沟长度较长，在前三分之一长度的粪沟或地沟内，即远离出气口一端的三分之一的粪沟和地沟内气压差较小，该部分粪沟内的有害气体很难沿粪沟直接排出或由粪沟进入地沟再排出，就会导致该部分粪沟内的有害气体会从粪沟回流到栏位上方，在猪舍内流动到位于粪沟三分之一以后的栏位上方，在由此进入粪沟，进入地沟或直接由粪沟排出。这样就造成有害气体对猪舍内环境的影响，而且十分不利于防疫控制。

根据图13a的模拟结果可以直接得出，实施例1中采用的地沟与粪沟相结合的排风方式1，即将地沟的前三分之一部分与第一粪沟的前三分之一部分通过缺口相联通，使地沟与第一粪沟的前三分之一部分形成足够的气压差，使第一粪沟内前三分之一部分的有害气体可以直接沿地沟由地沟排气口排出，而第一粪沟另外三分之二部分内的有害气体在出风口正压通风的压力下，直接通过粪沟排气口排出，而不需要进入地沟再排出。第二粪沟的前三分之一部分与第一粪沟的前三分之一部分通过连通道的多个连通口相联通，增加了第二粪沟与第一粪沟的连通面积，使第二粪沟与第一粪沟的前三分之一部分形成足够的气压差，使第二粪沟内前三分之一部分的有害气体可以直接沿连通口进入第一粪沟，进而直接进入地沟，然后沿地沟由地沟排气口排出，而第二粪沟另外三分之二部分内的有害气体在出风口正压通风的压力下，直接沿第二粪沟通过粪沟排气口排出。第一粪沟与第二粪沟内的有害气体全部沿地沟或粪沟直接排出，不会回流到猪舍内，解决了粪沟前三分之一部分内的有害气体回流的问题，提高了猪舍内的空气质量，进一步保障了猪只健康。

实施例5

对猪舍内离地300mm、500mm的风速进行测定实验

本实施例采用实施例1中正压风道、上出风口和下出风口的倾角设置作为通风方式3，以现有技术正压风道无变径、无斜面的设置和出风口无倾角设置作为通风方式4，分别使用CFD软件模拟分析通风方式3和实测通风方式4的猪舍内离地300mm、500mm的风速，测试结果见下图15a、图15b、图14a和图14b。

根据图15a、图15b的实测结果，可以直接得出，通风方式4即现有技术条件下，猪舍内离地300mm的风速均低于1.0m/s，离地500mm的风速均低于1.1m/s；而根据图14a、图14b的模拟结果通风方式3即本实施例1的正压风道、上出风口和下出风口的倾角设置条件下，猪舍内离地300mm、500mm的风速均在1～3m/s。通风方式3在300mm、500mm的风速和均匀性均远远高于通风方式4即现有技术的风速。

实施例6

本实施例中采用实施例1的全部通风设置作为通风方式5，以现有技术即正压风道无变径、无斜面的设置和出风口无倾角、粪沟与地沟相邻设置，粪沟的全部长度与地沟的全部长度通过多个均匀分布的通气孔相连通的设置方式作为通风方式6，具体设置参数见下表3，分别检测这两种通风方式下猪舍内300mm、500mm高度的风速、粪沟内排气流向、装机功率、平均单头猪通风量这些参数，结果对比见下表4。

表3通风方式5、6的具体设置参数表

表4通风方式5、6的通风效果参数表

根据表4可以直接得出，通风方式5即本实施例1中所采用的通风设置，其在300mm、500mm高度的风速远远高于通风方式6的风速，猪舍内的气体包括粪沟内的有害气体和粪沟外的废气，通风方式5中粪沟外的废气由屋顶的屋顶排气口和风帽排出，粪沟内的有害气体几乎均通过粪沟和地沟由粪沟排气口和地沟排气口排出，粪沟内的有害气体几乎不会回流到猪舍内。而通风方式6中猪舍内的气体经纵向排风和地沟排出，但是前1-4排栏位对应的粪沟内的有害气体从粪沟回流到猪舍内，在猪舍内扩散到其他位置的栏位进入粪沟，再由地沟排出或直接由纵向通风排出，会造成有害气体对猪舍内气体的污染，影响猪舍内的空气质量，不利于在单个栏位内形成单独的通风环境，隔断传播途径。在较低装机功率下，通风方式5的栏位内有效风速更高均匀性更好出风更加均匀，在平均每头猪为85m³/h的低通风量情况下，可以满足猪只生长对通风量的要求，又能使猪舍内猪只感受到体感风速1m/s以上，实现通风量、体感风速与装机功率三者达到最佳平衡，既能满足猪的健康生长需要，又节省能耗，降低功率，提高了有效通风效率。而通风方式6的猪只平均通风量为250m³/h，仅能实现猪只的体感风速在0.5～1.0m/s，体感风速较低，猪只很难感受到体感风速，通风效果不好，消耗功率为通风方式5的三倍以上，不能实现装机功率、通风量及体感风速的最佳平衡，不利于节能环保。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种适用于猪舍的通风系统，其特征在于，包括猪舍、正压风机、正压风道、出风口、出风口调节装置、温度传感器、风速传感器、湿度传感器和环控器，所述正压风机固定安装于所述猪舍的侧墙上，所述正压风机与所述正压风道相连通，所述正压风道固定安装于猪舍的墙壁上，沿所述猪舍的纵向方向延伸，所述正压风道设有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面与水平面的夹角为1°，所述第二斜面与垂直面的夹角为1.2°，所述正压风道的内径沿其延伸方向而逐渐变小，所述正压风道开设有出风口，所述出风口调节装置安装于所述出风口上，所述温度传感器安装于所述猪舍内，所述湿度传感器和风速传感器安装于所述出风口外侧，所述环控器与所述温度传感器、湿度传感器、风速传感器、正压风机和出风口调节装置相信号连接，所述出风口包括倾斜设置的上出风口和下出风口，所述上出风口位于所述下出风口上方，所述上出风口和下出风口均与所述正压风道相连通，所述上出风口的倾角为A角，所述下出风口的倾角为B角，所述A角与B角分别通过以下公式(1)、(2)计算得出：

其中，L为栏位长度；

H为上出风口、下出风口与地面的高度距离；

a为上出风口的圆心与其相对应的正压风道内壁的垂直距离，

2.根据权利要求1所述的一种适用于猪舍的通风系统，其特征在于，与所述正压风机相对的猪舍侧墙设有粪沟排气口和地沟排气口，所述猪舍内设有栏位、漏粪板、地沟和第一粪沟，所述漏粪板位于所述栏位下方，所述第一粪沟位于所述漏粪板下方，所述地沟位于所述第一粪沟的一侧，所述粪沟排气口与所述第一粪沟的一端相对应连通，所述地沟排气口与所述地沟的一端相连通，所述第一粪沟的靠近所述地沟的侧壁设有缺口，所述缺口将所述地沟与所述第一粪沟相连通，所述缺口位于所述第一粪沟远离所述粪沟排气口的一端，所述缺口的长度占所述第一粪沟长度的三分之一。

3.根据权利要求2所述的一种适用于猪舍的通风系统，其特征在于，所述猪舍内还设有第二粪沟，所述第二粪沟位于所述第一粪沟的另一侧，所述第二粪沟的靠近所述第一粪沟的侧壁设有连通道，所述连通道将所述第二粪沟与所述第一粪沟相连通，所述连通道位于所述第二粪沟远离所述粪沟排气口的一端，所述连通道的长度占所述第二粪沟长度的三分之一，所述连通道包括多个连通口，多个所述连通口依次成排排列，所述连通口将所述第二粪沟与所述第一粪沟相连通。

4.根据权利要求2所述的一种适用于猪舍的通风系统，其特征在于，所述猪舍的屋顶设有多个屋顶排气口和多个风帽，每个所述屋顶排气口位于所述栏位上方，并与所述栏位的位置相一一对应，所述风帽安装于所述屋顶排气口上方，并与所述屋顶排气口相连通，多个所述风帽与多个所述屋顶排气口相一一对应匹配。

5.根据权利要求1所述的一种适用于猪舍的通风系统，其特征在于，所述上出风口为多个，所述下出风口为多个，多个所述上出风口与多个所述下出风口依次相间隔，并平行排列于所述正压风道上。

6.根据权利要求1所述的一种适用于猪舍的通风系统，其特征在于，所述出风口调节装置包括上移动板、下移动板、电机、转轴、齿轮调节结构和传动绳，所述齿轮调节结构包括齿轮、上齿条和下齿条，所述电机的输出端与所述转轴相轴连接，所述传动绳为闭合绳圈，所述传动绳依次绕设于所述转轴和所述齿轮上，所述上移动板位于所述下移动板前方，所述上齿条固定安装于所述上移动板上，所述下齿条固定安装于所述下移动板上，所述上齿条和所述下齿条分别位于所述齿轮的上下两侧，并均与所述齿轮相啮合，所述上移动板和所述下移动板均固定安装于所述正压风道内，并位于所述上出风口的两侧。

7.根据权利要求6所述的一种适用于猪舍的通风系统，其特征在于，所述上移动板设有第一挡板，所述下移动板设有第二挡板，所述第一挡板的形状、位置均与所述第二挡板的形状、位置相匹配，所述上齿条带动上移动板、所述下齿条带动所述下移动板进行反向移动，所述第一挡板与第二挡板的面积与所述上出风口面积的一半相匹配，所述第一挡板与第二挡板可调节所述上出风口的出风面积。

8.根据权利要求6所述的一种适用于猪舍的通风系统，其特征在于，所述出风口调节装置还包括光电传感器，所述光电传感器安装于所述上出风口，所述光电传感器和电机均与所述环控器相信号连接，所述齿轮调节结构为多个，多个所述齿轮调节结构与多个所述上出风口相一一匹配，多个所述齿轮调节结构通过所述传动绳相依次串联连接。

9.根据权利要求1所述的一种适用于猪舍的通风系统，其特征在于，还包括过滤装置和喷淋装置，所述正压风机设有进风端和出风端，所述过滤装置安装于所述进风端，所述喷淋装置包括水管、电磁阀和雾化喷头，所述电磁阀的一端与所述水管相连通，另一端与所述雾化喷头相连通，所述雾化喷头安装于所述出风端，所述电磁阀与所述环控器相信号连接。

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