氯化钙溶液喷淋对鹅舍湿度的影响

袁青妍 王文正 钱程

摘要    为研究喷淋氯化钙溶液对鹅舍湿度的影响，试验采用浓度为37 %的氯化钙溶液在鹅舍外喷淋，在不同风速下测定鹅舍内湿度变化情况。结果表明，在舍外空气湿度为81.2 %的情况下，舍内风速为0.7 m/s时，舍内湿度为68.3%，较舍外湿度下降了15.89%;舍内风速为1.5 m/s时，舍内湿度为71.1%，较舍外湿度下降了12.44%。可见，氯化钙溶液喷淋可以降低鹅舍内湿度。

关键词    氯化钙;喷淋;鹅舍;湿度

中图分类号    S835        文献标识码    A        文章编号   1007-5739（2019）01-0201-01

Abstract    To study the effect of spraying calcium chloride solution on the humidity of goose house，the 37% calcium chloride solution was sprayed on the outside of goose house，and the variation of humidity in goose house was measured under different wind speeds.The results showed that in the case of the outside of goose house air humidity of 81.2%，the internal air humidity of goose house was 68.3% when the wind speed was 0.7 m/s，decreased by 15.89%.The air humidity in the goose house was 71.1% when the wind speed was 1.5 m/s，decreased by 12.44%.Spraying calcium chloride solution could reduce the humidity in the goose house.

Key words    calcium chloride;spray;goose house;humidity

在南方高溫高湿地区，夏季鹅舍都采用湿帘-风机系统进行降温。该系统在降温的同时也导致畜禽舍湿度明显增加，甚至高达90%以上，而且在外界空气湿度比较高的情况下湿帘-风机系统的降温效果并不明显。在湿热气候条件下，湿帘-风机系统的最大降温幅度为4～5 ℃，液体除湿降温系统最大降温幅度为7～8 ℃，相对湿帘-风机系统降温幅度高3 ℃左右，基本能够满足畜禽生长的要求[1-5]。在外界湿度比较高时，不开启湿帘也会导致畜禽舍湿度比较高。畜禽舍内湿度高，将会导致畜禽不适、抵抗力下降，影响畜禽的生产性能。

降低空气湿度的方法主要有4种。一是冷却除湿，即将湿气体与低于其可凝蒸汽露点的液体或固体壁面接触，使水汽冷凝，从而除去多余的水蒸汽[6]。该方法应用广泛，是应用最早的一种除湿方法，适用于高温高湿条件下大气量的除湿。二是吸附除湿，即用固体吸附剂吸附气体中的水汽，从而达到除湿的目的。该方法适用于深度除湿，常用的固体吸附剂主要有硅胶、分子筛、氯化钙等。三是吸收除湿，即将气体与吸湿性溶液接触进行物理或化学吸收，降低其中的水蒸汽含量，以达到除湿的目的。理想的除湿溶液应具备表面蒸汽压低、黏度低、沸点高、挥发性小、腐蚀性小、无毒、价格低廉且易得等特点，目前常用的主要有三甘醇、氯化钙、氯化锂等[7]。四是压缩除湿，即将气体压缩到一定的压力，使其低于该温度下的饱和蒸汽压，使水蒸汽凝结的一种除湿方法。该方法适用于高湿度条件下小气量的除湿，所需压力大，功耗大，费用高。

国内关于降低鹅舍湿度的方法未见相关报道，本研究采用吸收除湿即通过喷淋氯化钙溶液吸收进入鹅舍空气中的水汽来达到降低鹅舍湿度的目的。

1    材料与方法

1.1    试验概况

试验在常州市四季禽业有限公司种鹅场进行。防渗布为双象牌，宽6 m、厚0.14 mm，不透水。水泵型号为QDX3-20-0.55，抽水量3 m3/h，由上海上元泵业有限公司生产。喷头为“十”字雾化微喷头，喷头型号为SLW002，由广州顺绿喷灌设备有限公司生产。试验时间为2018年8月6日至9月6日。

1.2    试验设计

在鹅舍的湿帘外面搭建一个喷淋室，见图1。蓄水池正上方安装3排淋喷头，中间一排喷头离地1.25 m，其他2排喷头离地1.05 m。每排间距30 cm，每排安装42个喷头，喷头之间距离28 cm。喷淋室的喷淋量为7×10-4 m3/s。上挡风帘以及喷淋室的左边、右边与顶部都采用普通塑料布搭建，内挡风帘、蓄水池、下挡风帘用防渗布搭建。通过放置在蓄水池中的水泵持续供应氯化钙溶液。氯化钙溶液在一个大塑料容器中配制，溶液浓度为37%，温度为30.4 ℃。喷淋时，只开启风机，不开启湿帘，舍外的空气通过喷淋降湿后进入舍内。

1.3    测定项目及方法

试验分别测定鹅舍外空气湿度、鹅舍内空气湿度和距离湿帘50 cm处的舍内风速。采用美国Kestrel 3000风速计进行测定。

2    结果与分析

氯化钙喷淋降湿效果见表1。由表可知，试验结束时，鹅舍内风速为0.7 m/s时，喷淋后鹅舍内湿度为68.3%，较舍外湿度下降了15.89%;鹅舍内风速为1.5 m/s时，喷淋后鹅舍内湿度为71.1%，较舍外湿度下降了12.44%。

3    结论与讨论

本次试验结果表明，在舍外喷淋氯化钙溶液可降低鹅舍内空气湿度。但在实际使用过程中，需优化喷淋室的设计，减少吸到湿帘上的氯化钙，并进行氯化钙再生，降低除湿成本。

陈传艳等[8]研究中使用的氯化钙浓度分别为32%、40%，其中40%氯化钙溶液除湿效果较好。本试验中氯化钙溶液的使用浓度为37%，除湿效果较好。

随着氯化钙溶液温度的增加，溶液表面所形成的饱和蒸汽压增大，传质的推动力降低，从空气中吸收的水分减少，从而导致降湿效果变差。本试验在配制氯化钙溶液的过程中发现，其放热量很大，溶液温度高达80 ℃左右，需要放置1 d才能降温到30 ℃左右。

对于一定的空气流量，随着喷淋量的增加，出口空气的湿度呈下降趋势。但溶液流量的增加又要求泵功率增大，用于溶液吸湿剂方面的费用也会提高。张继元等[9]研究表明，随着进口空气流量的增加，出口空气湿度将呈上升趋势。这是因为在低空气流量时空气在喷淋室中的停留时间增加，与吸湿剂溶液接触时间更长，传热与传质过程进行得更充分，溶液吸收的水分也就更多，从而使出口空气的相对湿度减小。本试验中进风口高度为0.9 m，若降低进风口高度，将导致进风口的风速很大，且使鹅舍内风速迅速下降，同时与喷淋的氯化钙溶液交换不充分，致降湿效果变差。在保证鹅舍内风速处于最大值以及降湿效果较好的情况下，要灵活调整进风口高度。在预试验的过程中，因进风口的高度很低，导致进风口风速达到4 m/s，而舍内风速只有0.5 m/s，这在夏季是非常危险的，容易导致鹅群发生热应激死亡。

蓄水池的宽度对降湿效果也有一定的影响。蓄水池越宽，可安装的喷头排数更多，进口空气与除湿剂溶液接触的时间越长，则出口空气的湿度将越低。本试验中蓄水池的宽度为0.7 m，接触较为充分，若能设计成1 m宽，安装4～5排喷头，降湿效果将更好。同时，本试验中因内挡风帘距离湿帘仅1.1 m，导致喷淋降湿过程中有较多的氯化钙溶液被吸到湿帘上，造成浪费。建议后续设计时，使内挡风帘距离湿帘1.5 m、距离最内一排喷头2 m左右，以减少喷到湿帘上的氯化钙溶液量，减少浪费。

4    参考文献

[1] 马承伟，张森文，崔引安，等.沸腾炉式集中雾化降温系统的应用试验[J].农业工程学报，1998，14（1）：158-162.

[2] 王本根，苗香雯，司慧萍，等.华东连栋塑料温室夏季降温效果比较研究[J].农机化研究，2004（5）：187-190.

[3] HAMADA Y，SAITOH H，NAKAMURA M，et al.Field performance of energy pile system for space[J].Energy and Buildings，2007，39（2）：514-527.

[4] 鐘应善，杨家强，邓劲莲.温室温度和湿度的多变量模糊控制技术[J].农业机械学报，2001，32（3）：75-78.

[5] 柴立龙，马承伟，张晓蕙，等.地源热泵温室降温系统的试验研究与性能分析[J].农业工程学报，2008，24（12）：150-154.

[6] 陈正法，梁称福，李文祥，等.空气循环式塑料大棚蓄热除湿装置及运行效果[J].农业工程学报，2009，25（3）：158-163.

[7] 易晓勤，刘晓华，江亿，等.两种除湿溶液的再生性能对比实验研究[J].太阳能学报，2010，31（2）：168-173.

[8] 陈传艳，赵纯清，张继元，等.温室吸湿剂喷淋除湿降温系统的影响因子分析[J].农业工程学报，2012，28（10）：202-207.

[9] 张继元，赵纯清，陈传艳.温室除湿降温系统的研究与设计初探[C]//中国农业工程学会、农业部规划设计研究院、九三学社中央社会服务部、中国农业大学、沈阳农业大学.国际农业生物环境与能源工程论坛文集.北京：中国农业科学技术出版社，2003：202-204.