«Алтайский государственный аграрный университет»
| Вид материала | Автореферат диссертации |
- Кубанский государственный аграрный университет кубанский государственный технологический, 51.16kb.
- «Мичуринский государственный аграрный университет» дубовик владимир Анатольевич продуктивность, 1284.04kb.
- Интеграционное развитие свеклосахарного подкомплекса апк региона, 801.37kb.
- Новые поступления 2 Сельское хозяйство 2 Общие вопросы сельского хозяйства, 107.73kb.
- Обоснование Конструктивных параметров установки для выведения кормовых фосфолипидов, 253.06kb.
- «Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова», 377.27kb.
- Влияние экструдирования и химического способа "защиты" протеина кормов на обмен веществ, 458.71kb.
- Изучение превращений гемицеллюлоз в процессе твердофазного карбоксиметилирования древесины, 14kb.
- Министерство здравоохранения и социального развития российской федерации российский, 769.94kb.
- Программа конференции IX международной конференции кулики в изменяющейся среде, 98.77kb.
3.2. Теоретические основы увлажнения барботированием
3.2.1. Выбор схемы экспериментальной установки и определение ее параметров, описание установки. Основу испытуемой системы регулирования и обеспечения требуемых температуры и относительной влажности поступающего в помещение воздуха должно составить барботажное устройство. Барботажное устройство представляет собой коллектор с отверстиями, через которые подается воздух с требуемым расходом. Коллектор-барботер устанавливается в нижней части емкости, заполненной водой.
При работе установки приточный воздух, нагнетаемый вентиляторным агрегатом по воздуховоду с калорифером подается к барботеру, установленному в теплоизоляционном водяном баке с нагревателем воды. Истекая из отверстия барботера в воду, воздушные струи распадаются на отдельные пузыри. В процессе движения пузырей в воде, последняя испаряется в них, повышая влагосодержание воздуха. Количество жидкости, испарившейся в газовый пузырь, зависит от давления насыщения пара, которое в свою очередь, определяется температурой жидкости. Кроме того, при прохождении пузырьков через жидкость температура воздуха в них становится равной температуре жидкости, причем теплообмен между жидкостью и воздухом проходит весьма быстро. В выходном воздуховоде осуществляется дополнительный подогрев воздуха калорифером, с целью доведения его температуры и относительной влажности до заданных значений.
Нами совместно с сотрудниками Института технической механики НАН проведены теоретические и экспериментальные исследования закономерностей тепломассобмена в барботажных системах и влияния на него конструктивных факторов и режимных параметров.
3.2.2. Определение основных параметров системы тепловлажностной обработки воздуха. Применение графо-аналитического метода при расчете процессов тепловлажностной обработки воздуха в барботажной установке позволило получить математические зависимости для определения необходимого объема обрабатываемого воздуха, а также параметров воздуха на выходе из установки комплексной тепловлажностной обработки воздуха.
Отсюда следует, что влажностью воздуха, продуваемого через слой воды, можно управлять, изменяя либо разницу температур воды и воздуха, либо высоту слоя воды.
Теоретический материал послужил основой для выбора способа стабилизации температурно-влажностных параметров воздушной среды птичников и проведения расчетов по тепловлажностной обработке воздуха в барботажной установке для различных параметров наружного воздуха. Расчеты получены исходя из условия полного испарения распыляемой воды в потоке воздуха и исключения случаев попадания капель воды на птицу, а также определения расхода на увлажнение в зависимости от производительности системы вентиляции и влагосодержания наружного и внутреннего воздуха, учитывая, что стабилизацию температурно-влажностных параметров воздушной среды рационально осуществлять изменением тепло-влагосодержания приточного воздуха.
3.3. Конструирование и изготовление экспериментальной
установки тепловлажностной обработки воздуха
На основании теоретических исследований и анализа существующих разработок в этом направлении были подготовлены исходные требования и техническое задание на изготовление опытной установки комплексной тепловлажностной обработки воздуха, основанной на барботажном эффекте.
На основании наших исходных требований и техническому заданию конструкторским бюро Института технической механики НАН изготовлена экспериментальная установка тепловлажностной обработки воздуха, основанной на барботажном эффекте.
Установка смонтирована в экспериментальном птичнике Научно-производственного центра мясного птицеводства УААН.
Техническое задание на изготовление установки тепловлажностной обработки воздуха включает основные зоотехнические параметры (таблица 2).
Таблица 2 - Основные параметры установки
| Показатель | Единица измерения | Величина показателя |
| 1 | 2 | 3 |
| Нормативная влажность | % | 60-70 |
| Нормативная температура | °С | +18+35 |
| Температура наружного воздуха | °С | +35-(-20) |
| Теплопотери через ограждающие конструкции помещения | ккал/ч | 11406 |
| Выделение свободного тепла в помещении птицей | ккал/ч | 14618,9 9318,4 |
| Выделение влаги в помещении | г/ч | 1747,2 1056,0 |
| Расход тепла на испарение влаги | ккал/ч | 311,88 439,8 |
| Расход тепла на обогревание вентиляционного воздуха | ккал/ч | 5148 |
| Объем вентиляции | м3/ч | 344,7 209,5 |
| Нормативный объем вентиляции | м3/ч | 480 2400 |
| Равномерность распределения температуры и влажности по площади помещения | % | 90 |
| Дисперсность водяного пара | мкм | 10-100-90% 100-200-10% |
| Количество подаваемого воздуха | м3/ч | 1300 |
3.4. Испытания установки комплексной тепловлажностной обработки воздуха и разработка предложений по ее усовершенствованию
Испытания опытной установки в помещении без птицы показали, что при температуре внутреннего воздуха помещения 19οС и его относительной влажности в диапазоне от 49 до 58% затрачивается 0,2-0,5 минут работы опытной установки для повышения на 1% его относительной влажности. При этом температура наружного воздуха находилась в диапазоне от 21 до 25οС и его относительная влажность – от 33 до 41%.
Таким образом, испытание экспериментальной установки в холостом режиме, в птичнике без птицы, показало, что с помощью разработанной нами экспериментальной установки тепловлажностной обработки воздуха можно решать поставленные задачи. Ее производительность позволяет очень быстро выходить на заданные параметры внутреннего воздуха птичника. Это в конечном итоге могло обеспечить нормируемый тепловлажностный режим при выращивании бройлеров.
Следующим этапом изучения эффективности работы экспериментальной установки было определение ее влияния на продуктивные качества бройлеров в процессе их выращивания.
3.4.1. Параметры микроклимата при использовании экспериментальной установки тепловлажностной обработки воздуха. Результаты исследований показали, что использование установки тепловлажностной обработки воздуха позволило в значительной степени нормализовать условия микроклимата в птичниках. Это в первую очередь относится к тепловлажностному режиму. Использование экспериментальной установки позволило поддерживать относительную влажность воздуха на нормативном, оптимальном уровне. Эффективность работы экспериментальной установки тепловлажностной обработки воздуха оказалась значительно выше, чем серийно выпускаемого оборудования конструкций Брестского ГСКБ по комплексу оборудования для микроклимата. Если применение оборудования Брестского ГСКБ позволило повысить относительную влажность воздуха в помещении на 6%, то при применении нашей установки относительная влажность оказалась выше на 14,5% и составила 66,1%, что больше соответствует биологическим потребностям птицы. Причем в первые недели выращивания цыплят, эта разница была еще более значительной и составляла от 18,9 до 21,4%.
При этом следует отметить, что основное снижение температуры проходило в жаркие дневные часы, когда из-за высокой температуры резко понижалась влажность воздуха и автоматически увеличивалась подача водяного пара с пониженной температурой в птичник. Эти факторы в значительной степени оптимизировали тепловлажностный режим в птичнике.
На основании результатов второго опыта по испытанию установки тепловлажностной обработки воздуха в птицеводческих помещениях нами были разработаны предложению по конструктивному усовершенствованию опытной установки.
Результаты испытаний усовершенствованной установки подтвердили тенденции, которые были получены нами во втором опыте. Относительная влажность воздуха при использовании опытной установки в различные недели выращивания бройлеров в опытном зале колебалась от 64,8 до 72,7%. Это соответствует уровню биологической потребности бройлеров в показателях относительной влажности воздуха – 60-70%. В контрольной группе относительная влажность воздуха была на 7,8% меньше, чем в опытной. Как и в предыдущем опыте, при повышении относительной влажности воздуха в опытном зале было незначительное на 0,6-1,2οС снижение температуры воздуха при искусственном увлажнении воздуха.
Усовершенствование установки тепловлажностной обработки воздуха с установкой в ней дополнительных теплоэлектронагревателей, позволило эффективно ее использовать не только в теплый период года, но и зимний. В новой модификации установка позволяла не только увлажнять воздух, но и корректировать температурный режим в птичнике в холодный период года. В связи с этим четвертый опыт был проведен с января по март.
Результаты четвертого опыта показали, что температура воздуха за период выращивания цыплят в среднем в опытном зале составляла 22,8οС против 23,7 в контрольном зале. Разница в показателях температуры между опытным и контрольным залами была в пределах от 1,1 до 1,6οС. Относительная влажность воздуха в опытном зале была выше на 14,7% в сравнении с контрольным залом и составляла 70,6%, что полностью соответствовало биологическим потребностям птицы.
Эффективность системы увлажнения оказала влияние на снижение уровня микробной загрязненности воздуха в опытном птичнике на 51,8-89,7%. Эта закономерность отразилась во всех опытах. Не обнаружено достоверных различий по скорости движения воздуха между опытным и контрольным залами, что, безусловно, подтверждает идентичность систем вентиляций обоих помещений. Так, данные опытов показали, что скорость движения воздуха в среднем за период выращивания составила в опытном зале 0,28; 0,41; 0,35 м/с, а в контрольном 0,15; 0,39 и 0,30 м/с.
Результаты исследований показали, что содержание аммиака в воздухе опытного зала во всех опытах было несколько ниже, чем в контрольном зале и составляло в опыте 1,0; 1,3 и 0,9 мг/м3, а в контроле 1,3; 1,9 и 1,9 мг/м3.
Из полученных данных следует, что опытная установка позволила значительно улучшить микроклимат в опытном зале. Вероятно, этим можно объяснить и различия в сохранности цыплят между опытной и контрольной группами на 1,6-4,1% в пользу цыплят опытной группы. Так, за период опытов сохранность цыплят опытной группы составила 96,2-99,5%, а контрольной группы 92,1-97,9%.
Показатели выращивания цыплят как во втором, так и в последующих опытах (самые жаркие месяцы) подтвердили эффективность системы увлажнения, обеспечив при этом увеличение прироста живой массы цыплят опытной группы, снижение затрат кормов на 1 кг пророста живой массы и улучшение их сохранности.
3.4.2. Динамика роста цыплят-бройлеров. Важным показателем, характеризующим рост и развитие цыплят, является изменение их живой массы.
Результаты исследований показали, что нормализация параметров микроклимата в опытном птичнике дает возможность повысить продуктивность птицы, при этом живая масса цыплят опытных групп в убойном возрасте повышается на 8,0-12,8%.
Нами были изучены скорость и интенсивность роста цыплят изучаемых групп в зависимости от степени увлажнения воздуха. Полученные данные свидетельствуют о том, что цыплята опытных групп, как во втором, так и в последующих опытах, как по возрастным периодам, так и за весь период выращивания, превосходят по скорости роста птицу контрольной группы. Среднесуточный прирост в опытных группах составлял 28,2-31,4 г, что на 2,5-2,0 г выше, чем прирост в контрольных группах.
При этом достигнуто улучшение использования кормов птицей. По этому показателю цыплята опытных групп имели превосходство над контролем.
В среднем на 1 кг прироста живой массы цыплята опытных групп во всех опытах потребляли на 0,1-0,5 кг меньше корма, чем цыплята контрольных групп. В опытных группах затраты корма на 1 кг прироста живой массы составляли 3,1; 3,4 кг и в контрольных – 3,6; 3,5 кг.
3.4.3. Биохимические показатели крови. Изменение условий внешней среды при выращивании бройлеров, выразившееся в оптимизации микроклимата в птичнике, проявилось в улучшении основных продуктивных качеств бройлеров. Причиной этого является изменение физиологического состояния птицы в улучшенных условиях обитания. Нами в опытах зафиксирован ряд физиологических и биохимических параметров птицы контрольной и опытной групп, которые в определенной мере характеризовали физиологическое состояние птицы.
Использование опытной установки в опытах, повлияло на изменение биохимических показателей крови цыплят. Биохимические исследования крови цыплят показали, что вследствие увеличения живой массы, а следовательно, более интенсивного обмена веществ в организме 56-дневных цыплят опытной группы содержание общих белков в сыворотке крови составило 4,7; 4,55; 4,8 мг% против 4,2; 4,39; 4,7 мг/% в контрольной.
Повышение содержания общих белков в сыворотке крови опытных цыплят свидетельствует о более высоком уровне у них интенсивных и обменных процессов, что и стало базой улучшения хозяйственно-полезных признаков у бройлеров.
Содержание гемоглобина в крови цыплят опытной группы оказалось достоверно выше на 1,15-3,8 г%, чем в контрольной, как во втором, так и в последующих опытах.
Увеличение содержания гемоглобина в крови цыплят опытной группы, вероятно, обусловлено хорошим воздухообменом в опытном зале.
Не показали достоверных различий исследования на содержание мочевой кислоты в сыворотке крови цыплят опытных и контрольных групп.
Так, исследования показали, что у цыплят 28-дневного возраста, как во втором, так и в последующих опытах уровень этого показателя оказался незначительно выше у цыплят опытной группы, в то время как у цыплят 56-дневного возраста этот уровень снизился в первом случае на 0,4 мг%, во втором - на 0,25 мг% и в третьем - на 0,47 мг% в сравнении с содержанием у цыплят контрольной группы.
Это, по-видимому, объясняется тем, что более благоприятные по влажности и содержанию газов условия выращивания цыплят опытной группы сказались на показателях азотистого обмена, поскольку уровень мочевой кислоты отражает степень усвоения азота.
3.4.4. Мясная продуктивность. С целью сравнительного изучения мясных качеств цыплят в зависимости от применения искусственного увлажнения воздуха была проведена анатомическая разделка их тушек в 8-недельном возрасте.
Улучшение условий содержания бройлеров, выразившееся в оптимизации тепловлажностного режима выращивания, способствовало не только повышению скорости роста и живой массы бройлеров, но и улучшению их мясных качеств.
Убойный выход потрошеных тушек при использовании искусственного увлажнения воздуха в птичнике повысился почти на 6% у петушков и на 1,2% у курочек.
Выход наиболее ценного белого мяса – грудных мышц - увеличился на 1,8% в расчете от полупотрошеной тушки и на 0,8-3,2% в расчете от потрошеной. Соответственно увеличились показатели выхода других групп мышц и съедобных частей тушки в целом.
3.4.5. Экономические показатели использования тепловлажностной
обработки воздуха при выращивании бройлеров
Анализ экономических показателей выращивания бройлеров показал, что экономический эффект от реализации 1 ц мяса бройлеров, выращенных с использованием установки комплексной тепловлажностной обработки воздуха, основанного на барботажном эффекте, составил 44403 руб. в ценах конца 1995 г. (таблица 3).
Таким образом, результаты, полученные в производственной проверке позволяют заключить, что использование установки комплексной тепловлажностной обработки воздуха, основанного на барботажном эффекте способствуют повышению продуктивности и улучшению товарных качеств тушек бройлеров.
Таблица 3 - Расчет экономической эффективности при выращивании бройлеров
| Показатель | Вариант | |
| базовый | новый | |
| Поголовье суточных цыплят, голов | 1000 | 1000 |
| Живая масса суточных цыплят, ц | 0,40 | 0,40 |
| Сдано на убой, голов | 926 | 964 |
| ц | 10,48 | 12,30 |
| Получен прирост, ц | 10,08 | 11,90 |
| Убойный выход полупотрошеных тушек, % | 81,3 | 81,9 |
| ц | 8,52 | 10,07 |
| в том числе: | | |
| 1 категории | 3,41 | 6,54 |
| 2 категории | 4,69 | 3,43 |
| нестандартное | 0,42 | 0,10 |
| Расход корма на 1 ц прироста, ц | 3,20 | 3,10 |
| Расход корма всего, ц | 32,26 | 36,89 |
| Общая стоимость корма, р. | 555678 | 635430 |
| Расход электроэнергии на работу опытной установки, кВт. ч | | 750 |
| Расход воды на увлажнение, л | | 2419 |
| Прочие прямые затраты, р. | | 49287 |
| в.т.ч. затраты электроэнергии на работу опытной установки, р. | | 46875 |
| Затраты воды на увлажнение, р. | | 2412 |
| Всего затрат на прирост, р. | 555678 | 684717 |
| Себестоимость 1 ц прироста, р. | 55126 | 57539 |
| Стоимость суточных цыплят, р. | 1250000 | 1250000 |
| Всего затрат на выращивание, р. | 1805678 | 1934717 |
| Себестоимость 1 ц живой массы, р. | 172297 | 157294 |
| Себестоимость 1 ц мяса (в полупотрошеном виде), р. | 211934 | 192126 |
| Выручка от реализации, р. | 5304750 | 6517500 |
| Средняя реализационная цена 1 ц мяса, р. | 622623 | 647194 |
| Прибыль от реализации 1 ц мяса, р. | 410689 | 455092 |