Механизация и автоматизация процесса водоснабжения на овцеводческой специализированной ферме в 500 голов

Потери напора h (м) в наиболее удаленной точке водопровода делятся на потери по длине hД и потери в местных гидравлических сопротивлениях hМ. Потери напора по длине обусловлены трением воды о стенки труб, а потери в местных сопротивлениях - сопротивлением кранов, задвижек, поворотов и т.д.

Потери напора по длине определяют по формуле:

                                            

                                      (3.7                                       

где А - удельное сопротивление труб, зависящее от материала труб, (с/м3)2, k - поправочный коэффициент, зависящий от скорости (табл. 3.11);

L - длина трубопровода на участке, м;

Q - максимальный секундный расход воды на участке, м3/с.

 

Величина потерь в местных сопротивлениях составляет (5…10%) от потерь напора по длине наружных водопроводов, определяется по формуле:

.                                           (3.8)

                                 

Сумма потерь напора в наиболее удаленной точке трубопровода определяются по формуле:

.                                                (3.9)

 

 

 

 

 

 

 

3.4.3 Расчет водонапорной  башни

Высота водонапорной башни должна обеспечивать необходимый напор в наиболее удаленней точке генерального плана фермы (рис. 3.2).

Рисунок 3.2 – Расчетная схема определения высоты водонапорной башни:

1 – водонапорная башня; 2 – помещение  потребителей (коровник, свинарник, телятник  и т.д.)

 

Высота водонапорной башни НБ, м. определяется по формуле:

                         ,                                                              (3.10)

                          ,

где НСВ - свободный напор у потребителей, при применении автопоилок

НСВ= 4…5 м.

h - сумма потерь в наиболее удаленной точке водопровода, м;

НГ - геометрическая разность нивелирных отметок в фиксирующей точке и в месте расположения водонапорной башни. Если местность ровная, НГ=0.

При меньшем напоре вода медленно поступает в чашу автопоилки, при большем напоре происходит ее разбрызгивание. При наличии на ферме жилых зданий свободный напор принимают равным при одноэтажной застройке - 8, двухэтажной - 12 м;

Объем водонапорного бака WБ, м3, определяется необходимый запасом воды на хозяйственно-питьевые нужды, противопожарные мероприятия и регулирующим объемом водопотребления по формуле:

                     ,                                                           (3.11)

                             

где WХ - хозяйственно-питьевые нужды, м3;

WП - противопожарные мероприятия, м3;

WР - регулирующий объем водопотребления, м3.

Запас вода на хозяйственно-питьевые нужды определяется из условия бесперебойного водоснабжения фермы в течение 2 ч на случай аварийного отключения электроэнергии по формуле:

,                                             (3.12)

                            ,

Противопожарный запас вода на фермах до 300 голов крупного рогатого скота хранится в водонапорной башне из расчета работы двух пожарных струй с расходом 5 л/с каждая в течение 10 мин.

На фермах с поголовьем более 300 голов устанавливаются специальные противопожарные резервуары, рассчитанные на тушение пожара двумя пожарными струями в течение 2 ч с расходом вода 10 л/с.

Регулирующий объем водонапорной башни зависит от максимального суточного потребления воды на ферме и определяется по формуле:

                                 

                                                 (3.13)                                                  

 

где WР - относительный объем регулирующей емкости, % (табл. 3.12).

3.4.4 Выбор насосной станции

Производительность насосной станции зависит от максимальной суточной потребности в воде и режима работы насосной станции, вычисляется по формуле:

                                     ,                                         (3.14)

                                            ,

где ТН - время работы насосной станции, ч, которое зависит от количества смен; ТН = 8 - 16 ч.

Полный напор насосной станции определяется согласно схеме (рис. 3.3) по следующей формуле:

                                   

,                                    (3.15)

                                          =19,5                                  

где H - полный напор насоса, м;

HГВ - расстояние от оси насоса до наименьшего уровня воды в источнике, HГВ = 10 м;

hВ - величина погружения насоса или всасывающего приемного клапана,

hВ = 1,5...2м;

HГН - геодезическая высота нагнетания, м;

hН - сумма потерь во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, м.

Рисунок 3.3 – Расчетная схема для определения напора насосной станции

                                              ,                                                   (3.16)

                                                            ,     

где h - сумма потерь напора в наиболее удаленной точке водопровода, м формула 3.9;

hВС - сумма потерь во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, можно пренебречь hВС = 0 м.

                            ,                                            (3.17)

                                             =18,79                                           

где HР - высота бака, м. (табл. 3.13);

HБ - высота водонапорной башни, м, формула 3.10;

      HZ - разность геодезических отметок от оси установки насоса до отметки фундамента водонапорной башни, HZ = 0, м.

По найденному значению Q и H выбираем марку насосов (табл. 3.14).

 

3.4.5 Определение потребного  количества автопоилок

Тип автопоилок выбирают в зависимости от способа содержания, вида животных или птицы.

Требуемое количество автопоилок определяется по формуле:

                                  ,                                                 (3.18)

                                                       = 100 

где m - количество животных данной группы, голов;

 

 

 

Раздел 4. Приготовление и раздача кормов

4.1 Требования к процессу  подготовки кормов к скармливанию

Исходными данными для разработки этого раздела проекта являются:

• поголовье фермы по группам животных;
• рационы каждой группы животных.

 

При подготовке кормов преобладающими является механические способы: измельчение, дозирование, смешивание, уплотнение в гранулы и брикеты. Корма скармливают преимущественно в виде кормосмесей.

Готовые кормосмеси должны удовлетворять требованиям по влажности, равномерности смешивания (однородности) и допустимым отклонениям содержания компонентов в рационе.

 

4.2 Требования к процессу  раздачи кормов

Раздача кормов представляет собой трудоемкий и часто маломеханизированный процесс в животноводстве. Трудоемкость раздачи корма составляет 30…40% общих затрат времени обслуживания животных и птицы.

Животных кормят 2...3 раза в сутки в зависимости от их возраста и типа кормления. Раздача корма в помещении производится не более 30 мин. мобильными средствами и 20 мин. стационарными раздатчиками. Температура выдаваемых кормов не должна превышать 400 С.

Кормораздатчики должны быть универсальны (для различных кормов), просты по устройству, надежны и удобны в эксплуатации. При этом они должны обеспечивать:

- нормированную раздачу корма  в необходимых пределах с допустимыми  отклонениями от нормы;

- невозвратимые потери кормов  в процессе раздачи до 0,15%, а  потери, которые могут быть собраны после раздачи кормов, не выше 1…2% общего их количества;

- механизированную очистку кормушек  от остатков корма у стационарных  раздатчиков;

- раздачу кормов другими средствами  на случай длительной остановки  раздатчика.

4.3 Технологии приготовления и раздачи кормов

     По технологии приготовления  кормов и наличию технологических  линий кормоцехи для приготовления  влажных кормосмесей подразделяют  на три основных типа: для приготовления  кормосмесей из различных компонентов  путем механического измельчения и смешивания; эти кормоцехи применяют в хозяйствах, располагающих доброкачественными кормами, не требующими специальной обработки; для приготовления кормовых смесей с применением тепловой обработки кормов; эти кормоцехи имеют технологические линии для запаривания, стерилизации кормов и смешивания их с концентратами, мелассой и другими добавками; для приготовления смесей с применением термохимической и биологической обработки кормов; в этих кормоцехах компоненты обрабатывают химическими веществами, подвергают дрожжеванию и ферментации. Состав оборудования кормоцехов зависит от типа кормления животных и суточного объема производства кормосмесей.В состав кормоцехов для овец входит оборудование, обеспечивающее получение кормосмесей для сеносилосно-концентратного типа кормления.

Раздача кормов по кормушкам производится с помощью ручной тележки ТУ-300. Доступ овец к кормам свободный. Кормление поголовья осуществляется сеном, силосом, соломой и комбикормами. Годовой расход кормов для овчарни на 100 голов составляет:

сено —456 ц

солома яровая—115 ц

силос — 718ц

концентраты — 204 ц

соль — 10,0 ц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 5. Уборка, утилизация и переработка навоза

 

Уборка, утилизация и переработка навоза является трудоемким процессом на ферме, что составляет 30-35% трудовых затрат по уходу за животными. Своевременная уборка способствует снижению уровня влажности, метана, аммиака внутри помещения и соответственно улучшает внутренний микроклимат, что способствует повышению комфортности для животных и человека, предотвращает преждевременный износ оборудования и строительных конструкций.

5.1 Требования к уборке, утилизации и переработке навоза

Для повышения производительности труда и снижения затрат необходима полная механизация всех операций от внесения подстилки, уборки стойл и удаления навоза из животноводческих помещений до его переработки и складирования.

Навоз в животноводческих помещениях, как правило, собирается в навозоприемные каналы, по которым транспортируется за пределы животноводческих помещений в промежуточные емкости для последующей перекачки на сооружения обработки и хранения. При этом применяются гидравлические способы, к которым относятся самотечные и гидросмывные системы непрерывного и периодического действия, механические способы с применением разного рода механических средств, а также комбинированные.

К технологическим линиям уборки навоза предъявляются следующие требования:

- своевременное и качественное  удаление навоза из животноводческих  помещений при минимальном расходе  чистой воды и энергии;

- не допускать изменения микроклимата, а также отрицательного воздействия  на человека и животное;

- быть простой, эффективной и  надежной;

- обеспечивать минимальные затраты  труда;

- поточные линии уборки и  утилизации навоза должны быть  максимально автоматизированы;

- обеспечивать наиболее полное  сохранение качества навоза как  удобрения;

- должно обеспечиваться полное  уничтожение гельминтов и семян  сорных трав;

- исключать загрязнение окружающей  среды.

Площадки сооружений по обработке и подготовке к использованию навоза, помета и сточных вод следует размещать ниже населенных пунктов и водозаборных сооружений по течению поверхностных водостоков, ниже сооружений водоснабжения по рельефу местности.

 

 

5.2 Технологии уборки и утилизации навоза

Уборка навоза из овцеферм осуществляется 1—2 раза в год погрузчиком-бульдозером с погрузкой в самосвальные транспортные средства и вывозом в места хранения, согласованные с органами СЭС в установленном порядке. С выгульных площадок навоз по мере накопления сгребается бульдозером, навеской и погрузчиком грузится в транспортные средства.

Раздел 6. Обеспечение требуемого микроклимата

6.1 Требования к системам  обеспечения микроклимата

 

К параметрам микроклимата животноводческих помещений относятся: температура, влажность и скорость движения воздуха, его пылевая и бактериальная загрязненность, содержание вредных газовых примесей, уровень освещенности, уровень шума.

Системы отопления и вентиляции животноводческих, птицеводческих и звероводческих зданий должны обеспечивать в зоне размещения животных и птицы заданные нормами технологического проектирования етодическими рекомендациями по технологическому проектированию) параметры микроклимата.