Проект механизации фермы Откорма КРС на 4000 голов с разработкой поточно-технологической линии Водоснабжение и поение

- определить производительность  водоподъемника (насоса) и выбрать  соответствующий насос;

- определить мощность  необходимую для привода водоподъемника;

- определить объем водонапорной  башни и выбрать соответствующую  водонапорную башню;

- построить график расхода  воды;

- подобрать вид и необходимое  количество автопоилок.

5.1 Определение потребности  фермы в воде

Среднесуточный расход воды:

= + …+ , л/сут    (5.1)

где q – суточная норма потребления воды одним животным, л/сут

– число потребителей одного типа

= 30,00 4000 = 120000 л/сут

Максимальный суточный расход воды:

= , л/сут     (5.2)

где = 1,3 – коэффициент суточной неравномерности

 

= 120000 1,3 = 156000 л/сут

Среднечасовой расход воды:

= , л/ч     (5.3)

= = 6500 л/ч

Максимальный часовой  расход воды:

= , л/ч     (5.4)

где = 2…2,5 – коэффициент часовой неравномерности

= 6500 2,5 = 16250 л/ч

 

Максимальный секундный  расход воды:

= , л/с     (5.5)

= = 4,52 л/с

5.2 Определение диаметра  труб

Диаметр труб водопроводной  сети:

= 2 , м,     (5.6)

где - скорость движения воды по трубам, м/с ( 0,7…1,1 м/с – для труб наружного водопровода;  = 1…1,75 м/с – для труб внутреннего водопровода)

= 2 = 0,072 м = 72 мм

= 2 = 0,057 м = 57мм

По полученным диаметрам  подбираем по таблице 5.1 необходимые  трубы.

Таблица 5.1 сортамент стальных труб

Размер (обозначение)	Условный проход, мм	Наружный проход, мм	Масса 1 пог.м, кг
	70	75,5	6,7

 

 

 

5.3. Определение производительности  водоподъемника

Требуемая часовая производительность водоподъемника:

= α , /ч      (5.7)

где Т = 14…16 часов – рекомендуемое время работы водоподъемника в сутки;

α = 1,05…1,10 – коэффициент, учитывающий собственные нужды.

= 1,10 = 10,725 /ч

Из таблицы 5.2 подбираем  насос, соответствующий производительности.

Таблица 5.2 техническая характеристика насоса

Марка насоса	Производительность, /ч	Полный напор, м	Мощность электродвигателя, кВт	Вид передачи
Центробежные насосы типа К и КМ
2К – 6	10…34	34,5…24	4,5	Муфта. Ременная

 

Если производительность выбранной марки насоса меньше необходимой, то требуемое количество насосов  определяется по формуле:

n = , шт      (5.8)

где - производительность выбранного насоса, /ч

n = = 17 шт

5.4 Мощность электродвигателя  необходимая для привода насоса

Мощность двигателя необходимая  для привода насоса:

N = , кВт     (5.9)

где - полный напор насоса, м; выбирается из технической характеристики выбранного насоса. Чем больше , тем меньше ;

 

П = 1000 – плотность подаваемой жидкости , кг/;

 – КПД насоса (для центробежных  = 0,5…0,8),

- КПД передачи (для муфт  = 1);

- коэффициент запаса  мощности:

= 1,15 при  = 3,5…35 кВт.

N = = 1,25 кВт

5.5 Определение водонапорной башни

Обьем водонапорной башни:

= ++,      (5.10)

где – регулирующий оббьем башни,

- аварийный запас  воды, ;

- противопожарный  запас воды, .

= 65 + 21,45 + 6 =92,45

 При автоматизации  работы насосной станции регулирующей  оббьем водонапорной башни определяют по формуле:

= ,     (5.11)

где = 4…6 – допустимое число включений насоса в час;

= 2…2,5 – коэффициент часовой неравномерности.

= = 65

Величина аварийного запаса воды определяется временем, необходимым для ликвидации аварии насоса (не более двух часов)

= 2 ,      (5.12)

= 2 10,725 = 21,45

Противопожарный запас воды рекомендуется принимать из расчета  тушения в двух местах одновременно:

= ,      (5.13)

 

 

где t = 10 мин. – время тушения пожара;

q = 10 л/с – расход воды.

 

 

= = 6

Из таблицы 5.3, по полученному объему подбираем водонапорную башню.

 

 

Таблица 5.3 – Характеристики сборно – блочных бесшатровых башен

Показатель	901-5-17
Вместимость бака,	60
Полная вместимость башни,	106
Высота до « дна бака», м	18
Высота уровня в «баке», м	7,8

 

 

5.6 Построение графика  расхода воды

На основании характера  водопотребления определяется расход воды за каждый час по формуле:

= , л     (5.14)

где Р – расход воды за соответствующий час, %

 

 

 

Таблица 5.4 – Водопотребление  на ферме, %

Часы суток	Расход воды За соответствующий  час, %	Литры
	КРС
1	2	3120	3,12
0-1	3,1	4836	4,836
1-2	2,1	3276	3,276
2-3	1,9	2964	2,964
3-4	1,7	2652	2,652
4-5	1,9	2964	2,964
5-6	1,9	2964	2,964
6-7	3,3	5148	5,148
7-8	3,5	5460	5,46
8-9	6,1	9516	9,516
9-10	9,1	14196	14,196
10-11	8,6	13416	13,416
11-12	2,9	4524	4,524
12-13	3,3	5148	5,148
13-14	4,3	6708	6,708
14-15	4,8	7488	7,488
15-16	2,9	4524	4,525
16-17	10,0	15600	15,6
17-18	4,8	7488	7,488
18-19	2,9	4524	4,524
19-20	3,1	4836	4,836
20-21	2,6	4056	4,056
21-22	6,5	10140	10,14
22-23	5,3	8268	8,268
23-24	3,4	5304	5,304
0-24	100	156000	156,0

 

 

5.7 Подбор и расчет количества  автопоилок

Из таблицы 5.5 выбираем тип  автопоилки.

Таблица 5.5 – технические  данные автопоилок

Показатели	КРС
	АП-1, ПА-1, Suevia
Число поильных мест поилки	1
Норма обслуживания, гол	10

 

Количество автопоилок определяют исходя из нормы обслуживания животных данной автопоилкой:

= , шт      (5.15)

где общее поголовье фермы, гол;

  - норма обслуживания животных данной поилкой, гол

= = 400 шт

 

6. РАСЧЕТ И ПОДБОР  ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОСВЕЩЕНИЯ

6.1 Естественное освещение

Площадь окон помещения определяется по формуле:

= ,      (6.1)

где - коэффициент естественного освещения

- площадь пола  помещения, 

Таблица 6.1 Показатели естественного  и искусственного освещения

Наименование помещения		, лк	, Вт/м
Помещения для КРС	1/10-1/15	10-20	3,5-5,5

 

= 1/10 8000 =

Общая длина оконных проемов (по горизонтали) определяется зависимостью:

= , м      (6.2)

где – высота окна, м (табл.6.2)

Таблица 6.2 - Стандартные размеры рам окон животноводческих помещений

Вид животных	Коровы
Высота, м	1,800	2,100
Ширина, м	1,260	1,555

 

= = 444 м

Число окон определяется из выражения:

= , шт      (6.3)

где - ширина одного окна, м

= = 352 шт

 

6.2 Электрическое освещение 

Мощность ламп, требуемая  для освещения производственного  помещения 

определяется зависимостью:

N = , Вт      (6.4)

где - норма удельной мощности , требуемой для освещения здания, Вт/

N = 8000 3,5 = 28000 Вт

Число ламп для освещения  помещения находится по формуле:

= , шт      (6.5)

где - мощность выборной лампы, Вт (табл 6.3)

Таблица 6.3 – характеристика ламп освещения

Марка лампы	Потребляемая Мощность, Вт	Световой поток , лм
Люминесцентные белого света
ЛБ-60/110	60	4800

= =466 шт

Расчетное число ламп проверяется  по требуемому световому потоку:

= , шт     (6.6)

где К – коэффициент запаса, равный 1,3…1,8;

z – коэффициент минимальной освещенности, равный 1,1…1,5;

- минимально  допустима освещенность помещения,  лк 

- световой поток выбранной лампы, лм

 – коэффициент использования светового потока, равный 0,18…0,55.

= = 133 шт

В результате вычислений должно выполняться условие:

,       (6.7)

466133

 

 

7. РАСЧЕТ И ПОДБОР  ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИИ

В расчетах необходимо определить:

- потребную вентиляционную  норму для понижения концентрации

 углекислоты  для растворения водяных паров ;

- количество вытяжных  и приточных каналов;

- количество и марку  вентиляторов для принудительной

приточно-вытяжной вентиляции;

- количество и марку  теплогенераторов.

7.1 Определение величины  вентиляционной нормы

а) Количество воздуха, необходимого для понижения концентрации

 углекислого газа, рассчитывают  по формуле:

= ,   /ч,     (7.1)

где - количество СО2 , выделяемого одним животным i – ой группы

- количество животных в i – ой группе;

n – количество групп животных;

 = 2,5 л/ - предельно допустимая концентрация СО2 ;

= 0,3…0,4 л/ - концентрация СО2 в наружном воздухе.

= = 90910 /ч

б) Количество воздуха, необходимого для растворения водяных паров,