CN114631482A - 一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明专利提出一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统。该系统包括舍内气体冷凝液化交换器、气液分离装置、空气洁净装置、进排风装置、舍外空气生物质能供热系统、控制系统组成。通过该发明装置形成一个多级多层次的酸水幕帘和活性碳过滤层,将舍内的空气通过风机引入到装置中,并且使其通过酸水幕帘和活性碳过滤层,有效降低氨气浓度后,将净化后的空气排到舍内,同时实现氨气的收集和酸水的循环利用,如此循环达到降低舍内氨气等有害气体浓度、净化舍外空气,减少猪舍与外界换气次数,降低热量损失的目的。

Description

一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统
技术领域
本发明属于畜禽舍环境调控技术领域。
背景技术
目前,在集约化畜禽养殖中,由于饲养密度大,畜禽舍内空间相对封闭,空气流通性差,使得舍内的空气湿度大、有害气体含量高,影响畜禽健康水平。通风换气可以将舍外新鲜空气引入舍内,保证舍内有充足的氧气,排除舍内的热、湿、粉尘、氨气硫化氢和二氧化碳等有害气体,改善舍内的空气质量。
不同的季节对畜禽舍通风的目的不同,炎热高温夏季,通风可以排除舍内大量的余热,降低舍内高温,畜禽会感到舒适,可以缓解高温对畜禽的不良影响。在冬季,通风换气是为了引入舍外新鲜的空气,排除舍内污浊的空气,降低舍内的水汽,减小舍内湿度。目前畜禽舍内湿空气主要由制冷除湿机去除,该机仅有除湿功能,不能去除氨气、二氧化硫、硫化氢和二氧化碳等有害物质,并且为提高畜禽舍内的除湿效率,通常利用大功率的制冷除湿机进行除湿,这样会消耗大量的电能,给养殖户造成沉重的经济负担。由于寒区冬季舍外温度低,直接将舍外空气引入舍内将会造成舍内大量热量损失,同时引发畜禽冷应激反应。因此,冬季将舍外冷空气引入舍内,必须进行加热,将温度升高到畜禽适宜生活的温度。目前,对舍外冷空气加热的设备主要是电加热设备,也存在功率大、能耗高等缺点,增加了养殖户的养殖成本。此外由舍内直接排出的湿空气会造成排风口严重结冻,无法正常向外排风。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:
现有畜禽舍冬季除湿设备功能单一,仅有除湿功能,不能去除舍内空气中的氨气、二氧化硫、硫化氢和二氧化碳等有害物质,并且功率大,耗能高,给养殖户造成沉重的经济负担。
现有排风装置在寒区冬季使用时,直接将舍外空气引入进行通风换气会带来舍内温度急剧下降,造成舍内热量大量散失,同时引发动物产生冷应激反应。
现有舍外冷空气电加热设备,也存在功率大、能耗高等缺点,增加了养殖户的养殖成本。
冬季将由舍内直接排出的湿空气会造成排风口严重结冻,无法正常向外排风。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统。
本发明是这样实现的,一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统,包括:
舍内气体冷凝液化交换器,包括冷凝器AB、舍内气体进气管、舍外冷空气进气管、冷凝器内管连接定位孔、冷凝器内管固定架、防冻冷却液或冷凝水排放管、电磁阀、法兰盘和密封垫圈;冷凝器AB由冷热介质交换处理器、冷凝器内管组成;冷凝器内管通过冷凝器内管固定架与冷热介质交换处理器固连在一起;
气液分离装置,通过冷凝器内管连接定位孔、冷凝器内管连接定位管法兰盘和密封圈与舍内气体冷凝液化交换器固连在一起;具体包括气液分离器CD、舍内气体出气管、排水支管、冷凝器内管连接定位管、第三舍外空气排放管、第二冷空气液化水排水管、气液分离器内管固定架、法兰盘和密封垫圈;气液分离器CD由气液分离器外管和气液分离器内管组成;气液分离器内管通过气液分离器内管固定架固连在气液分离器外管上;
空气洁净装置,包括舍外空气过滤器和舍内气体净化器组成;具体包括过滤器主体、净化器主体、高压脉冲静电除氨气除尘器、氨气传感器、二氧化硫传感器、硫化氢传感器、粉尘传感器和二氧化碳传感器、数据采集传输系统和控制系统等组成。冷空气进气入口管、舍内气体进气管、空气洁净器连接管、法兰盘和密封垫圈;
进排风装置,包括舍外冷空气进气管、舍内气体进气管、第一舍内气体出气管,舍内气体引出风机、加热器、第四舍外空气排放管、舍外空气排放管接头、舍外空气引入风机或水泵、空气洁净器连接管、湿度传感器、第二电磁阀门、湿度控制仪和变频器等组成;
舍外空气生物质能供热系统,通过生物质能加热炉出水管、生物质能加热炉出水管延长管、动力水泵、加热器进水管、加热器出水管、加热器出水管延长管、电磁阀、变频器、生物质能加热炉回水管和密封圈将加热器与生物质能加热炉固连在一起;具体包括生物质能加热炉、加热器、湿度传感器、温度传感器、压力传感器、电磁阀、温湿度控制仪、压力控制仪、动力水泵、生物质能加热炉出水管延长管、加热器出水管延长管、法兰盘和密封垫圈等组成;生物质能加热炉包括生物质能加热炉出水管、排汽减压管、生物质能加热炉回水管、生物质能加热炉排烟筒、加热炉膛、加热炉膛盖、鼓风机、送风管道、炉灰回收管道、炉灰回收管道盖和支座等组成;加热器包括加热器主体、加热器进水管和加热器出水管等组成;
控制装置,包括湿度传感器、温度传感器、压力传感器、电磁阀、变频器、继电器、温度控制仪、压力控制仪和湿度控制仪;
液化水收集装置,包括液化水进水管、液化水收集器主体、液化水出水管、第一电磁阀门和法兰盘;
辅助制冷器,包括太阳能电源或220v供电源、辅助制冷器主体、连接电源线、支架、冷却介质(冷空气或防冻冷却液)流入连接管、冷却介质(冷空气或防冻冷却液)流出连接管、法兰盘、温度传感器和温度控制仪等组成。
进一步,所述舍内气体冷凝液化交换器的冷热介质交换处理器的外部包裹有保温层。
进一步,所述舍内气体冷凝液化交换器在冷却介质是冷空气时,与防冻冷却液相连的电子阀门关闭,舍外空气过滤器和舍外冷空气进气管之间的电磁阀门开启,在舍外空气引入风机的作用下,舍外冷空气经舍外空气过滤器过滤后,进入冷热介质交换处理器壁和冷凝器内管之间的空腔;同时在舍内气体引出风机的作用下,畜禽舍气体经舍内气体净化器净化后,进入到冷凝器内管中。
进一步,所述舍内气体冷凝液化交换器在冷却介质是防冻冷却液时,打开与防冻冷却液相连的电子阀门,关闭舍外空气过滤器和舍外冷空气进气管之间的电磁阀门,防冻冷却液在水泵的作用下,进入冷热介质交换处理器壁和冷凝器内管之间的空腔;同时在舍内气体引出风机的作用下,畜禽舍气体经舍内气体净化器净化后,进入到冷凝器内管中。
进一步,舍内气体冷凝液化交换器冷凝器内管冷凝的液化水,在自身重力及舍内气体引出风机的共同作用下,流入气液分离装置,在惯性力的作用下,流经舍内气体出气管和舍内气体液化水排水管的接口处,通过舍内气体液化水排水管和液化水进水管进入液化水收集装置中,气液分离后的气体经第二舍内气体出气管和第一舍内气体出气管排到畜禽舍外。另外冷凝器内管外面结露后产生的液化水,经排水支管也进入到液化水收集装置中;残留在冷凝液化交换器内冷热介质交换处理器壁与冷凝器内管外所形成空间内的冷凝水或防冻冷却液由防冻冷却液或冷凝水排放管排出。
进一步,舍外空气(新风)在引入风机作用下,经空气洁净装置过滤器净化后依次进入冷热介质交换处理器壁与冷凝器内管之间形成的空间和加热器,经加热器加热到适宜温度后排到舍内空气中。
进一步,所述进排风装置用于舍外空气和畜禽舍内气体达到一定的速度,将舍外的空气吸入到舍内,将畜禽舍内的气体吸出舍外;还将湿度传感器测得的第一舍内气体出气管中的气体的湿度值与湿度控制仪中所设定的湿度值进行比较,通过变频器来控制畜禽舍内气体引出风机的风速,控制排出气体湿度及风量,还调节进入舍内新鲜空气的流量。
进一步,所述舍外空气生物质能供热系统通过温度传感器和温度控制仪调节进入畜禽舍内新鲜空气(新风)的温度。
进一步,所述控制装置控制舍内气体引出风机和舍外空气引入风机或水泵的转速,调节进入畜禽舍内新鲜气体或防冻冷却液和排出舍外气体的流量;还调节排放到舍外气体的湿度;还调节进入畜禽舍内气体的温度;还调节生物质能加热炉内的压力;还调节生物质能加热炉内的温度;还调节进入加热炉内风量。
进一步,所述液化水收集装置收集畜禽舍内的气体冷凝后的液化水;还收集冷凝器内管外面结露后产生的液化水。
进一步,所述辅助制冷器用于秋冬季节或冬春季节舍外冷空气的温度或冷却防冻液温度偏高,冷凝液化交换器内舍内空气冷凝效果较差时,辅助制冷冷空气或冷却防冻液。
进一步,所述空气洁净装置用于通过物理、化学或电化学反应,除掉舍外冷空气中的灰尘及除掉舍内环境中的氨气、二氧化硫、硫化氢、粉尘和二氧化碳等。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:
本发明提供了一种低成本、简单、高效适合北方寒区气候特点的舍内空气除湿、净化排风及舍外冷空气净化、加热装置,利用舍内排出气体的余热与舍外温差实现舍内湿空气冷凝、水分回收,利用生物质能加热进入舍内的舍外冷空气,最大限度地节约能源,达到舍内空气除湿、净化及舍外空气加热的目的,从而减少畜禽舍内的湿度和氨气、二氧化碳、硫化氢等有害气体的含量,减少舍外冷空气对舍内畜禽的冷激反应,为畜禽舍内饲养的动物提供一个舒适、健康的生长环境,保障它们健康生长。
本发明将空气净化装置置于舍内与舍外气体进风通道中,将辅助制冷器置于舍外空气进风通道中,设计利用热传递原理和惯性分离原理工作的畜禽舍内空气净化除湿干燥排风装置,来解决寒区冬季排风口冻结无法正常工作及舍内空气除湿、净化和调整进入冷凝液化交换器防冻冷却液或冷空气温度等问题。冬季,利用舍内外温差和惯性力将排出的湿空气冷凝干燥后排出,将冷凝后的水引入舍内回收排放;秋冬和冬春季节调整进入冷凝液化交换器防冻冷却液或冷空气的温度,提高舍内除湿效率;夏季,舍内气体通过净化后可直接由风机排出。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统的结构示意图。
图2是本发明实施例提供的舍内气体净化器的安装结构示意图。
图3是本发明实施例提供的舍内气体冷凝液化交换器的结构示意图。
图4是本发明实施例提供的气液分离装置的结构示意图。
图5是本发明实施例提供的液化水收集器的结构示意图。
图6是本发明实施例提供的生物质能供热系统机构示意图。
图中:1、冷空气进气入口管;2、舍外空气过滤器;3、舍外冷空气进气管;4、舍内气体进气管;5、舍内气体净化器;6、第一舍内气体出气管;7、湿度传感器;8、舍内气体引出风机;9、第二舍内气体出气管;10、第一电磁阀门;11、第一冷空气液化水排水管;12、舍内气体液化水排水管;13、排水支管;14、液化水收集器;15、舍外空气排放管接头;16、第四舍外空气排放管;17、温度传感器;18、加热器;19、第二电磁阀门;20、第一舍外空气排放管;21、第二舍外空气排放管;22、第三电磁阀门;23、舍外空气引入风机或水泵;24、冷凝器内管;25、冷热介质交换处理器;26、空气洁净器连接管;27、冷凝器内管连接定位孔;28、冷凝器内管固定架;29、内管连接定位管;30、气液分离器外管;31、气液分离器内管;32、第三舍外空气排放管;33、第二冷空气液化水排水管;34、气液分离器内管固定架;35、液化水进水管;36、液化水收集器主体;37、液化水排水管;38、固定支架;39、防冻冷却液输入管;40、防冻冷却液;41、防冻冷却液输出管;42、生物质能供热系统;43、冷凝液化交换器;44、辅助制冷器;45、冷却介质(防冻冷却液或冷凝水)排放管;46、冷却介质;47、生物质能加热炉出水管;48、排汽减压管;49、生物质能加热炉出水管延长管;50、电磁阀;51、动力水泵;52、加热器进水管;53、加热器出水管;54、加热器出水管延长管;55、生物质能加热炉回水管;56、生物质能加热炉排烟筒;57、压力传感器;58、温度传感器;59、加热炉膛;60、加热炉膛盖;61、鼓风机;62、送风管道;63、炉灰回收管道;64、炉灰回收管道盖;65、支座;66、生物质能加热炉。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1至图6所示,本发明实施例提供的一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统有:舍内气体冷凝液化交换器、气液分离装置、空气洁净装置、进排风装置、舍外新风生物质能供热系统、辅助制冷器、液化水收集器和控制装置。
舍内气体冷凝液化交换器主要由冷凝器AB、舍内气体进气管4、舍外冷空气进气管3、冷凝器内管连接定位孔27、冷凝器内管固定架28、冷却介质(防冻冷却液或冷凝水)排放管45、法兰盘和密封垫圈等组成。冷凝器AB由冷热介质交换处理器25、冷凝器内管24组成。冷凝器内管24通过冷凝器内管固定架28与冷热介质交换处理器壁25固连在一起。根据需要也可以在冷热介质交换处理器25的外部加上保温层。
气液分离装置主要由气液分离器CD、舍内气体出气管9、排水支管13、冷凝器内管连接定位管29、第三舍外空气排放管32、冷空气液化水排水管33、气液分离器内管固定架34、法兰盘和密封垫圈等组成。气液分离器CD由气液分离器外管30和气液分离器内管31组成。气液分离器内管31通过气液分离器内管固定架34固连在气液分离器外管30上。
气液分离装置通过冷凝器内管连接定位孔27、冷凝器内管连接定位管29法兰盘和密封圈与舍内气体冷凝液化交换器固连在一起。
空气洁净装置主要由冷空气进气入口管1、舍外空气过滤器2、舍内气体进气管4、舍内气体净化器5、空气洁净器连接管26、过滤器主体、净化器主体、高压脉冲静电除氨气除尘器、氨气传感器、二氧化硫传感器、硫化氢传感器、粉尘传感器和二氧化碳传感器、数据采集传输系统、控制系统法兰盘和密封垫圈等组成。
进排风装置主要由舍外冷空气进气管3、舍内气体进气管4、第一舍内气体出气管6,舍内气体引出风机8、加热器18、第四舍外空气排放管16、舍外空气排放管接头15、舍外空气引入风机或水泵23、空气洁净器连接管26、湿度传感器7、第二电磁阀门19和22、湿度控制仪和变频器等组成。
舍外空气生物质能供热系统主要生物质能加热炉66、加热器18、温湿度传感器17、压力传感器57、电磁阀50、温湿度控制仪、压力控制仪、动力水泵51、生物质能加热炉出水管延长管49、加热器出水管延长管54、法兰盘和密封垫圈等组成;生物质能加热炉66包括生物质能加热炉出水管47、排汽减压管48、生物质能加热炉回水管55、生物质能加热炉排烟筒56、加热炉膛59、加热炉膛盖60、鼓风机61、送风管道62、炉灰回收管道63、炉灰回收管道盖64和支座65等组成;加热器18包括加热器主体、加热器进水管52和加热器出水管等53组成。
加热器18与生物质能加热炉66通过生物质能加热炉出水管47、生物质能加热炉出水管延长管49、动力水泵51、加热器进水管52、加热器出水管53、加热器出水管延长管54、电磁阀50、变频器、生物质能加热炉回水管55和密封圈固连在一起。
控制装置主要由湿度传感器7、温度传感器17、氨气传感器、二氧化硫传感器、硫化氢传感器、粉尘传感器、二氧化碳传感器、数据采集传输系统、控制系统、变频器、继电器、温度控制仪和湿度控制仪等组成。
液化水收集装置主要由液化水进水管35、液化水收集器主体36、液化水出水管37、第一电磁阀门10和法兰盘等组成。
舍内气体冷凝液化交换器功能:当冷却介质是冷空气时,关闭与防冻冷却液相连的电子阀门,打开舍外空气过滤器2和辅助制冷器44之间的电磁阀门,在舍外空气引入风机23的作用下,舍外冷空气经舍外空气过滤器2过滤后,通过辅助制冷器44进入冷热介质交换处理器壁25和冷凝器内管24之间的空腔,使冷凝器内管24的温度降低;同时在舍内气体引出风机8的作用下,畜禽舍气体经舍内气体净化器5净化后,进入到冷凝器内管24中,通过热量交换,使其温度降低,当达到液化温度时,使畜禽舍气体中的水蒸气液化。
当冷却介质是防冻冷却液时,打开与防冻冷却液相连的电子阀门,关闭舍外空气过滤器2和辅助制冷器44之间的电磁阀门,防冻冷却液在水泵23的作用下,进入冷热介质交换处理器壁25和冷凝器内管24之间的空腔,使冷凝器内管24的温度降低;同时在舍内气体引出风机8的作用下,畜禽舍气体经舍内气体净化器5净化后,进入到冷凝器内管24中,通过热量交换,使其温度降低,当达到液化温度时,使畜禽舍气体中的水蒸气液化。
气液分离装置功能:舍内气体冷凝液化交换器冷凝的液化水,在自身重力及舍内气体引出风机8的共同作用下,流入气液分离装置并达到一定的速度,在惯性力的作用下,流经舍内气体出气管9和舍内气体液化水排水管12的接口处,通过舍内气体液化水排水管12和液化水进水管35进入液化水收集装置中,气液分离后的气体经第二舍内气体出气管9和第一舍内气体出气管6排到畜禽舍外。另外,当冷却介质是冷空气时,冷凝器内管24外面结露后产生的液化水,一部分经排水支管13也进入到液化水收集装置中,剩余部分经冷凝水排放管45排出。
空气洁净装置功能:由于生畜禽养殖企业都是建在郊区,并且北方地区气候比较干燥,空气中的灰尘比较大,所以进入冷热介质交换处理器25和冷凝器内管24之间的舍外空气,必须由舍外空气过滤器2净化;畜禽舍内的空气含有大量的氨气、硫化氢、二氧化硫和二氧化碳等有害气体及粉尘等有害物质,根据国家环保要求,养殖企业舍内气体,必须经过净化达到国家标准之后,才能排到畜禽舍外空气中,所以舍内气体必须由舍内气体净化器5净化后,才能进入到冷凝器内管24中,经液化干燥后,排到空气中。
进排风装置功能:一是克服畜禽舍内空气净化除湿排风装置中的阻力,使舍外空气和畜禽舍内气体达到一定的速度,将舍外的空气吸入到舍内,将畜禽舍内的气体吸出舍外;二是将湿度传感器7测得的第一舍内气体出气管6中的气体的湿度值与湿度控制仪中所设定的湿度值进行比较,通过变频器来控制畜禽舍内气体引出风机8的风速,达到控制排出气体湿度及风量的目的;三是调节进入舍内新鲜空气的流量。
舍外空气生物质能供热系统功能:在冬季,由于畜禽舍内是密闭的,需要经常补充舍外新鲜空气,但由于冬季舍外空气温度较低,舍外冷空气在舍内气体冷凝液化交换器中虽然经过热量交换温度有所提高,但也达不到直接排放到畜禽舍内的要求,所以通过舍外空气生物质能供热系统将进入畜禽舍内的冷空气加热,并通过温湿度传感器17和温度控制仪来调节进入畜禽舍内新鲜空气的温度。
控制装置功能:一是控制舍内气体引出风机8和舍外空气引入风机或水泵23的转速,调节进入畜禽舍内新鲜气体(或防冻冷却液)和排出舍外气体(或防冻冷却液)的流量;二是调节排放到舍外气体的湿度;三是调节进入畜禽舍内气体的温度;四是调节生物质能加热炉内的水温;五是调节生物质能加热炉内的气压;六是调节进入冷凝液化交换器43内的冷却介质(冷空气或防冻冷却液)的温度。
液化水收集装置功能:一是收集畜禽舍内的气体冷凝后的液化水;二是收集冷凝器内管24外面结露后产生的液化水。
辅助制冷器功能:在秋冬和冬春季节,舍外冷空气的温度偏高,致使冷凝液化交换器43的冷凝效果变差,一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统的除湿效率降低,因此,通过温度传感器和温度控制仪控制辅助制冷器工作,使进入冷凝液化交换器43的冷却介质的温度达到合适的温度(至少为-25℃),这样才能保证一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统具有较高的除湿效率。
如图1至图2所示,本发明实施例提供的一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统还包括:固定支架38、防冻冷却液输入管39、防冻冷却液40、加热水、防冻冷却液输出管41。
本发明实施例的工作过程为:
冬季工作当冷却介质是舍外冷空气时,关闭第二电磁阀门19,打开第三电磁阀门22,关闭与防冻冷却液相连的电子阀门,打开舍外空气过滤器2和舍外冷空气进气管3之间的电磁阀门,启动舍外空气引入风机23和舍内气体引出风机8,在舍外空气引入风机23的作用下,舍外冷空气经舍外空气过滤器2过滤后,进入冷热介质交换处理器壁25和冷凝器内管24之间的空腔,使冷凝器内管24的温度降低;同时在舍内气体引出风机8的作用下,畜禽舍内气体经舍内气体净化器5净化后,进入到冷凝器内管24中,通过热量交换,使其温度降低,当达到液化温度时,使畜禽舍内气体中的水蒸气液化。冷凝后的液化水,在自身重力及舍内气体引出风机8的共同作用下,流入气液分离装置并达到一定的速度,在惯性力的作用下,流经舍内气体出气管9和舍内气体液化水排水管12的接口处,通过舍内气体液化水排水管12进入液化水收集装置14中。气液分离后的气体经第二舍内气体出气管9和第一舍内气体出气管6排到舍外。当气液分离后的气体湿度不能满足要求时,通过控制舍内气体引出风机8的转速,调节气液分离后的气体湿度。通过第一电磁阀门10定时开闭,将冷凝器内管24外面结露后产生的液化水,一部分流经排水支管13也进入到液化水收集装置14中,剩余部分经冷凝水排放管45排出。进入冷热介质交换处理器壁25和冷凝器内管24之间空腔内的舍外空气,在舍外空气引入风机23的作用下,继续进入到气液分离器CD中,经加热器18加热到所设定的温度后,排入畜禽舍内。当舍外空气生物质能供热系统出现故障时,关闭第三电磁阀门22,打开第二电磁阀门19,将未加热的舍外冷空气经第一舍外空气排放管20和第二舍外空气排放管21直接排出舍外。
冬季工作当冷却介质是冷却防冻液时,打开第二电磁阀门19,关闭第三电磁阀门22,打开与防冻冷却液相连的电子阀门,关闭舍外空气过滤器2和舍外冷空气进气管3之间的电磁阀门,启动水泵23和舍内气体引出风机8,在水泵23的作用下,冷却防冻液进入冷热介质交换处理器25和冷凝器内管24之间的空腔,使冷凝器内管24的温度降低;同时在舍内气体引出风机8的作用下,畜禽舍内气体经舍内气体净化器5净化后,进入到冷凝器内管24中,通过热量交换,使其温度降低,当达到液化温度时,使畜禽舍内气体中的水蒸气液化。冷凝后的液化水,在自身重力及舍内气体引出风机8的共同作用下,流入气液分离装置并达到一定的速度,在惯性力的作用下,流经舍内气体出气管9和舍内气体液化水排水管12的接口处,通过舍内气体液化水排水管12进入液化水收集装置14中。气液分离后的气体经第二舍内气体出气管9和第一舍内气体出气管6排到舍外。当气液分离后的气体湿度不能满足要求时,通过控制舍内气体引出风机8的转速,调节气液分离后的气体湿度。工作时,第一电磁阀门10一直处于关闭状态。当冷却介质由冷却防冻液变为冷空气时,将冷凝液化交换器内的冷却防冻液由冷却防冻液45排出。
冬季舍内需要新鲜的空气时,关闭第二电磁阀门19,打开第三电磁阀门22,关闭与防冻冷却液相连的电子阀门,打开舍外空气过滤器2和辅助制冷器44之间的电磁阀门,启动舍外空气引入风机23,在舍外空气引入风机23的作用下,舍外冷空气经舍外空气过滤器2过滤后,进入冷热介质交换处理器25和冷凝器内管24之间的空腔,经第三电磁阀门22,经加热器18加热到所设定的温度后,排入畜禽舍内。以上除湿和舍内通新鲜的空气的工作过程可以交替工作。
夏季工作时,关闭第二电磁阀门19,打开第三电磁阀门22,启动舍外空气引入风机23和舍内气体引出风机8,在舍外空气引入风机23的作用下,舍外空气经舍外空气过滤器2过滤后,通过冷凝器AB、气液分离器CD、第四舍外空气排放管16直接排入到畜禽舍内;在舍内气体引出风机8的作用下,畜禽舍内气体经舍内气体净化器5净化后,通过空气洁净器连接管26、舍内空气进气管8、冷凝器AB、气液分离器CD、舍内气体液化水排水管12、第二舍内气体出气管9和第一舍内气体出气管6排到舍外。
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统,其特征在于,所述一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统包括:
舍内气体冷凝液化交换器,包括冷凝器AB、舍内气体进气管、舍外冷空气进气管、冷凝器内管连接定位孔、冷凝器内管固定架、防冻冷却液或冷凝水排放管、电磁阀、法兰盘和密封垫圈;冷凝器AB由冷热介质交换处理器、冷凝器内管组成;冷凝器内管通过冷凝器内管固定架与冷热介质交换处理器壁固连在一起;
气液分离装置,通过冷凝器内管连接定位孔、冷凝器内管连接定位管法兰盘和密封圈与舍内气体冷凝液化交换器固连在一起;具体包括气液分离器CD、舍内气体出气管、排水支管、冷凝器内管连接定位管、第三舍外空气排放管、第二冷空气液化水排水管、气液分离器内管固定架、法兰盘和密封垫圈;气液分离器CD由气液分离器外管和气液分离器内管组成;气液分离器内管通过气液分离器内管固定架固连在气液分离器外管上;
空气洁净装置,包括舍外空气过滤器和舍内气体净化器组成;具体包括过滤器主体、净化器主体、高压脉冲静电除氨气除尘器、氨气传感器、二氧化硫传感器、硫化氢传感器、粉尘传感器和二氧化碳传感器、数据采集传输系统、控制系统、冷空气进气入口管、舍内气体进气管、空气洁净器连接管、法兰盘和密封垫圈;
进排风装置,包括舍外冷空气进气管、舍内气体进气管、第一舍内气体出气管,舍内气体引出风机、加热器、第四舍外空气排放管、舍外空气排放管接头、舍外空气引入风机或水泵、空气洁净器连接管、湿度传感器、第二电磁阀门、湿度控制仪和变频器等组成;
舍外空气生物质能供热系统,通过生物质能加热炉出水管、生物质能加热炉出水管延长管、动力水泵、加热器进水管、加热器出水管、加热器出水管延长管、电磁阀、变频器、生物质能加热炉回水管和密封圈将加热器与生物质能加热炉固连在一起;具体包括生物质能加热炉、加热器、温湿度传感器、压力传感器、电磁阀、温湿度控制仪、压力控制仪、动力水泵、生物质能加热炉出水管延长管、加热器出水管延长管、法兰盘和密封垫圈等组成;生物质能加热炉包括生物质能加热炉出水管、排汽减压管、生物质能加热炉回水管、生物质能加热炉排烟筒、加热炉膛、加热炉膛盖、鼓风机、送风管道、炉灰回收管道、炉灰回收管道盖和支座等组成;加热器包括加热器主体、加热器进水管和加热器出水管等组成;
控制装置,包括湿度传感器、温度传感器、压力传感器、电磁阀、变频器、继电器、温度控制仪、压力控制仪、氨气传感器、二氧化硫传感器、硫化氢传感器、粉尘传感器、二氧化碳传感器、数据采集传输系统、控制系统和湿度控制仪;
液化水收集装置,包括液化水进水管、液化水收集器主体、液化水出水管、第一电磁阀门和法兰盘;
辅助制冷器,包括太阳能电源或220v供电源、辅助制冷器主体、连接电源线、支架、冷却介质(冷空气或防冻冷却液)流入连接管、冷却介质(冷空气或防冻冷却液)流出连接管、法兰盘、温度传感器和温度控制仪等组成。
2.如权利要求1所述的一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统,其特征在于,所述舍内气体冷凝液化交换器的冷热介质交换处理器的外部包裹有保温层。
3.如权利要求1所述的一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统,其特征在于,所述舍内气体冷凝液化交换器在冷却介质是冷空气时,与防冻冷却液相连的电子阀门关闭,舍外空气过滤器和舍外冷空气进气管之间的电磁阀门开启,在舍外空气引入风机的作用下,舍外冷空气经舍外空气过滤器过滤后,进入冷热介质交换处理器壁和冷凝器内管之间的空腔;同时在舍内气体引出风机的作用下,畜禽舍气体经舍内气体净化器净化后,进入到冷凝器内管中。
4.如权利要求1所述的一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统,其特征在于,所述舍内气体冷凝液化交换器在冷却介质是防冻冷却液时,打开与防冻冷却液相连的电子阀门,关闭舍外空气过滤器和舍外冷空气进气管之间的电磁阀门,防冻冷却液在水泵的作用下,进入冷热介质交换处理器壁和冷凝器内管之间的空腔;同时在舍内气体引出风机的作用下,畜禽舍气体经舍内气体净化器净化后,进入到冷凝器内管中。
5.如权利要求1所述的一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统,其特征在于,舍内气体冷凝液化交换器冷凝器内管冷凝的液化水,在自身重力及舍内气体引出风机的共同作用下,流入气液分离装置,在惯性力的作用下,流经舍内气体出气管和舍内气体液化水排水管的接口处,通过舍内气体液化水排水管和液化水进水管进入液化水收集装置中,气液分离后的气体经第二舍内气体出气管和第一舍内气体出气管排到畜禽舍外。另外冷凝器内管外面结露后产生的液化水,经排水支管也进入到液化水收集装置中;残留在冷凝液化交换器内冷热介质交换处理器壁与冷凝器内管外所形成空间内的冷凝水或防冻冷却液由防冻冷却液或冷凝水排放管排出。
6.如权利要求1所述的一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统,其特征在于,舍外空气(新风)在引入风机作用下,经空气洁净装置过滤器净化后依次进入冷热介质交换处理器壁与冷凝器内管之间形成的空间和加热器,经加热器加热到适宜温度后排到舍内空气中。
7.如权利要求1所述的一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统,其特征在于,所述进排风装置用于舍外空气和畜禽舍内气体达到一定的速度,将舍外的空气吸入到舍内,将畜禽舍内的气体吸出舍外;还将湿度传感器测得的第一舍内气体出气管中的气体的湿度值与湿度控制仪中所设定的湿度值进行比较,通过变频器来控制畜禽舍内气体引出风机的风速,控制排出气体湿度及风量,还调节进入舍内新鲜空气的流量。
8.如权利要求1所述的一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统,其特征在于,所述舍外空气生物质能供热系统通过温度传感器和温度控制仪调节进入畜禽舍内新鲜空气(新风)的温度。
9.如权利要求1所述的一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统,其特征在于,所述控制装置控制舍内气体引出风机和舍外空气引入风机或水泵的转速,调节进入畜禽舍内新鲜气体或防冻冷却液和排出舍外气体的流量;还调节排放到舍外气体的湿度;还调节进入畜禽舍内气体的温度;还调节生物质能加热炉内的压力;还调节生物质能加热炉内的温度;还调节进入加热炉内风量。
10.如权利要求1所述的一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统,其特征在于,所述液化水收集装置收集畜禽舍内的气体冷凝后的液化水;还收集冷凝器内管外面结露后产生的液化水。
11.如权利要求1所述的一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统,其特征在于,所述辅助制冷器用于秋冬季节或冬春季节舍外冷空气的温度或冷却防冻液温度偏高,冷凝液化交换器内舍内空气冷凝效果较差时,辅助制冷冷空气或冷却防冻液。
12.如权利要求1所述的一种基于生物质能加热的寒区畜禽舍内环境调控系统,其特征在于,所述空气洁净装置用于通过物理、化学或电化学反应,除掉舍外冷空气中的灰尘及除掉舍内环境中的氨气、二氧化硫、硫化氢、粉尘和二氧化碳等。
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