УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ МИКРОКЛИМАТА В ПТИЧНИКЕ Российский патент 2005 года по МПК A01K31/00 

Изобретение относится к промышленному птицеводству, в частности к системам вентиляции в птичниках.

Цель изобретения - улучшение санитарно-гигиенических условий содержания птицы, снижение энергоемкости при создании и поддержании оптимальных параметров микроклимата в птичнике, эффективное вентилирование внутриклеточного пространства.

На чертеже изображено устройство для создания микроклимата в птичнике, общий вид.

Известно устройство для создания микроклимата в птичнике, включающее многоярусные клеточные батареи, над проходами которых установлены приточные и вытяжные воздуховоды, отработанный воздух из середины птичника удаляется через воздухозаборные отверстия вытяжных воздуховодов /1/.

Недостатком данного устройства является то, что воздухозаборные отверстия вытяжных и приточных воздуховодов расположены на одном уровне. Потоки чистого приточного и загрязненного воздуха, нагреваясь, быстро поднимаются вверх, при этом приточный воздух полностью не ассимилирует вредные выделения от птицы и помета.

Известна система вентиляции для птичников, включающая клетки для птицы, приточные воздухораспределители с направленными вниз воздуховыпускными отверстиями и вытяжную вентиляцию. Приточные вентиляционные шахты располагаются на крыше с торцевой стороны. Вытяжные осевые вентиляторы располагаются равномерно по всей длине птичника, с каждой стороны /2/.

Недостатком данного устройства является то, что часть чистого приточного воздуха, минуя клетки с птицей, которые имеют большое сопротивление воздуху, удаляется вытяжной вентиляцией без использования его птицей, что отрицательно сказывается на сохранении внутри клеток нормативного микроклимата. Концентрация вредных газов неравномерно распределяется по всей площади птичника, а именно в центре птичнике, где скорость воздуха ниже зоогигиенических требований, концентрация вредных газов значительно превышает ПДК /предельно допустимую концентрацию/.

Пример. Опыты по испытанию предлагаемого устройство для создания микроклимата в птичнике проводились в экспериментальном хозяйстве на гибридных курах кросса “Родонит”. В птичнике содержалось 15000 гол кур-несушек в возрасте от 5 до 10 месяцев. В технологическую линию по производству промышленного яйца входит известная /базовая/ система вентиляции, работающая на птицефабрике. Птичник оборудован 6 рядами клеточных батарей, которые располагаются параллельно вдоль птичника. Предлагаемая вентиляционная система для птицеводческих помещений работает по принципу “сверху вниз” и удалением загрязненного воздуха через осевые вентиляторы, входящие в комплект оборудования “Климат-47”. Приточные вентиляционные шахты в количестве 5 штук располагаются на крыше с торцевой стороны, с общей площадью 2,7 м². Вытяжные осевые вентиляторы располагаются равномерно по всей длине птичника, по 11 вентиляторов с каждой стороны.

Согласно известному /базовому/ устройству система вентиляции по зоогигиеническим требованиям обеспечивает воздухообмен: в холодный период W_{min x}=12138 м³/ч и W_{min т}=69360 м³/ч в теплый период.

По зоогигиеническим требованиям температура воздуха в птичнике должна поддерживаться 18°С, скорость движения воздуха - в интервале 0.4...0.6 м/с в переходный период, относительная влажность воздуха - 65-70%. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) в воздухе аммиака составляют 15 мг/м³, углекислого газа - 0.25% по объему. В птичнике с базовой системой вентиляции параметры микроклимата соответствовали: температура поддерживалась в интервале 18...22.3°С, скорость движения воздуха изменялась в интервале 0.02...0.98 м/с, относительная влажность воздуха составляла 51...56%, концентрация аммиака - 30...67 мг/м³, углекислого газа - 0,42...0,54%. Базовая система вентиляции, несмотря на расчет производительности систем вентиляции по общепринятым методикам, не обеспечивала заданных параметров воздушной среды.

Устройство для создания микроклимата в птичнике включает зону обитания птицы в клеточных батареях 1, которые разделены проходами 2, при этом между крайними клеточными батареями и продольными стенами птичника имеются боковые проходы. На продольных стенах птичника установлены направляющие экраны 3, выполненные из жести, шифера или другого подобного материала.

На крыше над центральными рядами клеточных батарей смонтированы приточные вентиляционные шахты 4, которые располагаются на крыше равномерно, попарно, в 3 ряда, на уровне 30-й, 90-й и 170-й клеток. Приточные вентиляционные шахты 4 имеют заслонки 5, устроенные таким образом, что в жаркий период года открыты все три отверстия шахты, воздушный поток направляется по двум боковым отверстиям и вниз между клеточными батареями 1, обеспечивая полную замену загрязненного воздуха на свежий. В холодный период - отверстие приточной вентиляционной шахты перекрывается заслонкой снизу, и воздушный поток равномерно распределяется по двум боковым.

Вытяжные осевые вентиляторы 6 смонтированы на торцевой стене птичника в несколько ярусов, один над другим, количество вентиляторов в первом ряду равно числу рядов клеточных батарей 1, которые выполнены сдвоенными. Вытяжные осевые вентиляторы 6 установлены по продольно-вертикальным координатным плоскостям 9, проходящим через середину сдвоенных клеточных батарей таким образом, что нижний ряд вытяжных вентиляторов находится строго напротив середины пометного канала, расположенного под клетками, а каждый последующий ряд вытяжных вентиляторов установлен над первым рядом вентиляторов и, таким образом, находится напротив середины клеток, в которых содержится птица. Число ярусов зависит от типа клеточных батарей (одно-, двух-, трехярусные).

Вытяжные осевые вентиляторы 6 удаляют потоки загрязненного воздуха, которые обрабатываются дизраствором. Дизраствор подают через форсунки 7, которые расположены над каждым осевым вытяжным вентилятором 6, обеззараженный загрязненный воздух на выбросе из птичника поступает в окружающую среду птицефабрики.

Устройство работает следующим образом.

В приточные вентиляционные шахты 4 из окружающей среды поступают потоки чистого воздуха, которые не сразу опускаются вниз, а рассеиваются над клеточными батареями 1, нагреваясь встречными потоками теплого воздуха. При этом потоки чистого приточного и загрязненного воздуха, нагреваясь, движутся по проходам 2, ассимилируют вредные выделения от птицы и помета. В теплый период года, когда температура наружного воздуха поднимается до 30...40°С, открыты заслонки 5 приточных вентиляционных шахт, которые обеспечивают полную замену загрязненного воздуха на свежий. В холодный период нижнее отверстие приточной вентиляционной шахты перекрывается заслонкой 5 снизу, и воздушный поток равномерно распределяется по двум боковым отверстиям.

Воздушные потоки, поступающие из приточных вентиляционных шахт 4, направляются между клеточными батареями 1 и создают дополнительные воздушные потоки вдоль продольных стен птичника. На продольных сторонах птичника закреплены направляющие экраны 3, которые перемешивают эти потоки, при этом полностью ассимилируются вредные газы от птицы и помета.

Потоки загрязненного воздуха, которые за счет разности давления, создаваемого работой вытяжных осевых вентиляторов 6, проходят между клеточными батареями 1 и удаляются из птичника. Потоки загрязненного воздуха из птичника обрабатывают дизраствором, который распыляют форсунками 7, расположенными над каждым вентилятором 6, при этом происходит обеззараживание загрязненного воздушного потока от микроорганизмов и снижение концентрации аммиака, углекислого газа в воздухе, поступающем в окружающую среду на птицефабрике.

Согласно предлагаемому устройству создания микроклимата в птичнике система вентиляции должна обеспечивать воздухообмен: в холодный период W_{min x}=20400 м³/ч и W_{min т}=102000 м³/ч в теплый период. Параметры микроклимата: температура в птичнике - 15...19.8°С, скорость движения воздуха - 0.25...0.85 м/с, отклонения относительной влажности воздуха - 62...89%, концентрация аммиака - 11...16 мг/м³, углекислого газа - 0,25...0,27%. При исследовании приточный воздух поступал с температурой +13°С /переходный период/. Параметры микроклимата соответствуют или незначительно превышают зоогигиенические требования /2/.

Итоговые показатели работы базовой и предлагаемой систем вентиляции приведены в таблице 1. Экономические и энергетические показатели приведены в таблицах 2 и 3.

Анализ таблицы 1 показывает что, количество осевых вытяжных вентиляторов уменьшилось на 10 штук, следовательно, потребление электроэнергии снизилось на 5,5 КВт/ч; площадь вентиляционных приточных шахт увеличилась до 4,2 м², при этом количество приточных шахт увеличилось до 6 штук. Воздухообмен в птичнике по углекислому газу соответствует воздухообмену для холодного периода.

Анализ экономических и энергетических результатов показывает что, снижение эксплуатационных издержек составило 12,86%, снижение приведенных затрат - 14,28%, энергетическая рентабельность повысилась от 2,72 до 3,21, снижение энергоемкости составило 13,15%.

Сохранность кур-несушек в течение нескольких месяцев изменялась в пределах от 98,2 до 99,1% в птичнике с предлагаемой и от 95,7 до 97,5% - в птичнике с базовой системой вентиляции.

Яйценоскость кур-несушек в течение нескольких месяцев изменялась в пределах от 96,7 до 80,3% в птичнике с предлагаемой и от 96,2 до 94,9% - в птичнике с базовой системой вентиляции.

Таким образом, в птичнике с предлагаемой системой вентиляции:

1. Отдельные параметры воздушной среды: температура, скорость движения воздуха, загазованность аммиаком и углекислым газом соответствовали зоогигиеническим требованиям.

2. Яйценоскость на 1 несушку увеличилась на 7%.

3. Сохранность кур-несушек повысилась на 2.3%.

Таблица 1
Результаты технологического расчета двух систем вентиляцииПоказатели.Система вентиляциибазоваяпредлагаемаяКоличество вытяжных вентиляторов, шт.2212Количество приточных вентиляционных  шахт, шт.46Общая площадь приточных шахт, м²2.74.2Воздухообмен по углекислому газу, м³/ч.1213831416Воздухообмен W_{min x} в холодный период  по зоогигиеническим нормам, м³/ч.1213820400Воздухообмен W_minт в теплый период по  зоогигиеническим нормам, м³/ч.69360102000Коэффициент воздухообмена.2.002.48Таблица 2
Результаты экономического анализа работы систем вентиляции№ п/пПоказатели.Системы вентиляциибазоваяпредлагаемая1Удельные капитальные затраты, руб/1000 гол.586,6470,62Удельные эксплуатационные издержки, руб/1000 гол.347,15308,53Удельные приведенные затраты, руб/1000 гол.435,14373,094Снижение эксплуатационных издержек,%.-12,865Снижение приведенных затрат,%.-14,28

Таблица 3
Результаты энергетического анализа технологии производства яиц№ п/пПоказателиСистемы вентиляциибазоваяпредлагаемая1Прямые затраты энергии, МДж/голов23,90424,3782Затраты живого труда, кДж/ч-ч130,286,83Энергоемкость средств механизации, кДж/кг137,240129,7094Энергоемкость валового продукта при производстве яиц, МДж1334,816800,05Общая энергоемкость, МДж/гол1233,751194,846Снижение энергоемкости, %-13,157Энергетическая рентабельность2,723,21

Источники информации

1. Авт. св. SU 1407466, кл. А 01 К 31/00, 1988.

2. Бронфман Л.И. Микроклимат помещений в промышленном животноводстве и птицеводстве. - Клишнев: Штиница, 1984, с. 208.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для улучшения санитарно-гигиенических условий содержания птицы, снижения энергоемкости, эффективного вентилирования внутриклеточного пространства, обеззараживания загрязненного воздуха на выбросе из птичника. В устройстве для создания микроклимата в птичнике вытяжные осевые вентиляторы установлены по продольно-вертикальным координатным плоскостям, проходящим через середину сдвоенных клеточных батарей. Направляющие экраны перемешивают воздушные потоки. При этом полностью ассимилируются вредные газы от птицы и помета. Загрязненный воздух на выбросе из птичника обеззараживается дизраствором, который распыляется форсунками, расположенными над каждым вытяжным вентилятором. Это обеспечивает обеззараживание загрязненного воздуха на выбросе из птичника, который поступает в окружающую среду птицефабрики. 1 ил., 3 табл.

Устройство для создания микроклимата в птичнике, содержащее клеточные батареи с проходами между ними, приточные вентиляционные шахты, размещенные над клеточными батареями, осевые вытяжные вентиляторы, отличающееся тем, что приточные вентиляционные шахты снабжены заслонками, а на продольных сторонах птичника закреплены направляющие экраны, при этом вытяжные вентиляторы смонтированы на торцевой стене птичника в несколько ярусов, один над другим, а количество вентиляторов в первом ряду равно числу рядов клеточных батарей, которые выполнены сдвоенными, причем вентиляторы установлены по продольно-вертикальным координатным плоскостям, проходящим через середину сдвоенных клеточных батарей, а над каждым вентилятором установлены форсунки для подачи дизраствора, обеспечивающего обработку загрязненного воздуха.