Общая характеристика безбашенной водокачки

Унифицированные водонапорные башни предназначены для применения в системах сельскохозяйственного водоснабжения, а так же в водопроводах небольших предприятий. Безбашенная автоматическая водоподъёмная установка типа ВУ предназначена для подъема воды из открытых водоемов и шахтных колодцев глубиной до 5 метров при напоре 25…80м.

Рис. 1. Технологическая схема безбашенной водокачки

Установка состоит из всасываемой трубы 1 с приемным фильтром насосного агрегата 2, нагнетательной 3 и водозаборной 12 труб с запирающими вентилями 5, воздушно-водяного бака 4 с датчиком давления 8 и струйным регулятором запаса воздуха, имеющего камеру смешивания 6, воздушный клапан 7, жиклёр 10 и диффузор 11.

Для автоматического поддержания объема воздушной подушки служит регулятор, обеспечивающий подкачку воздуха до давления в баке 250кПа. При максимальных аварийных давлениях срабатывает предохранительный клапан 9.Пополнение воздуха происходит, когда жиклёр 10 перекрыт водой. Струя воды под действием насоса создаёт разрежение в камере 6, воздушный клапан 7 открываться, и воздух, смешивается с водой, поступает в котёл.

В сельском хозяйстве применяют центробежные и вихревые насосы и водоструйные установки. Наиболее распространены центробежные насосы, имеющие большой напор и способные подавать воду из глубоких колодцев и скважин. Они рассчитаны на работу в неагрессивной воде с температурой до 25º С и содержанием механических примесей не более 0, 01% по весу.

Из различных типов погружных центробежных насосов, применяемых в системах сельскохозяйственного водоснабжения, в настоящее время наиболее распространены насосы типа ЭЦВ, выпускаемые единой серией. У насосов этого типа, например ЭЦВ6-6, 5-85, приняты следующие обозначения: Э - электрический, Ц - центробежный, В - водоподъёмный. Первая цифра после шифра указывает минимальный диаметр эксплуатационной колонны обсадных труб скважины, на которые насос может быть установлен. В данном случае цифра 6 выражает диаметр скважины - 6 дюймов; при переводе цифру 6 увеличивают в 25 раз (6× 25=150 мм). Вторая цифра 6, 5 показывает производительность насоса в м³ ∕ ч. Последняя цифра показывает напор насоса в м, т. е. насос развивает напор, 85 м

43. Расчет водопроводной сети к ферме.

Расчет водоснабжения Вода на животноводческих фермах (комплексах) расходуется на поение животных (птиц) и производственно-технические потребности. Общий расход воды на ферме (комплексе) зависит от вида и поголовья животных (птиц), способа их содержания, технологических операций, на которые расходуется вода, расхода воды на другие нужды. Для определения потребного количества воды необходимо знать всех возможных потребителей с учетом перспективного плана развития объекта водоснабжения и правильно устанавливать для них соответствующие нормы потребления. Расход воды на фермах (комплексах) очень неравномерен как в течение года, так и в течение суток, поэтому в справочниках обычно приводятся среднесуточные нормы водопотребления за год.

Среднесуточный расход воды на ферме (комплексе) находят по формуле:

Qср сутN₁*q₁+N₂*q₂+…+N_n*q_n, дм³/сут,

где N1, N2, …, Nn – число водопотребителей определенного вида, голов;

q1, q2, …, qn – среднесуточные нормы водопотребления одним потребителем, дм³ /сут.

Максимальный суточный расход воды:

Q_max=Q_ср.сут*K_сут., дм³/сут.,

где Ксут – коэффициент суточной неравномерности потребления воды, Ксут =1, 3.

Максимальный часовой расход воды:

Q_max.ч.=(Q_max.сут.*К_ч) / 24 м³/ч,

где Кч – коэффициент часовой неравномерности потребления воды, Кч =2, 5 при наличии автопоения, Кч =4 без автопоения.

Секундный расход воды:

Q_c=Q_max.ч./3600, м³/с.

Диаметр трубопровода на общем вводе групп объектов водоснаб- жения фермы (комплекса):

, м,

где n – скорость движения воды по трубам, м/с, n = 0, 5...1, 2 м/с.

Начальные и конечные точки каждого участка (узлы) обозначаются номерами по ходу движения воды. Расчетная схема тупиковой водопроводной сети, для животноводческой фермы (комплекса).

Расчетный расход воды по каждому участку определится по формуле: Q_р=Q_mр+0.5Q_n, л/сут,

где Qтр – транзитный расход воды на рассматриваемом участке, л/сут.; Qп – путевой расход воды, потребляемый на расчетном участке, л/сут. Транзитным (Qтр ) называется расход, прошедший без изменений от начала до конца расчетного участка. Путевым (Qп ) называется расход, который был роздан потребителям по длине расчетного участка. Так для приведенной схемы:

Q_p4-5 = 0.5Q_П4-5; Q_mp=0

Q_P4-6 = Q_mp+0.5Q_п4-6= Q_П6-7+(Q_П4-6) * 0.5

Q_p1-2 = Q_mp + 0.5Q_П1-2 и т.д.

Путевой расход воды определяют по формуле:

Q_П2-4 = q_уд * l_2-4

Q_П4-5 = q_уд * l_4-5

где q_уд – удельный расход воды на расчетном участке, л/с;

l – длина расчетного участка, м.

Удельный расход воды определяется по формуле:

Q_уд = Q_c /L, л/с,

где L – общая длина водопроводной сети, м.

Далее определяем диаметры трубопроводов на расчетных участках:

, м.

Диаметры труб принято обозначать в дюймах. В животноводческих водопроводах применяют трубы: 1 дюйм (26 мм); 1 1 / 4 дюйма (32 мм); 11 / 2 дюйма (38 мм); 2 дюйма (50 мм); 21 / 2 дюйма (70 мм); 3 дюйма (80 мм). Поэтому вычисленные диаметры трубопроводов следует округлить до стандартных размеров в сторону увеличения. Для того чтобы вода, забираемая из скважины, дошла до потребителей расположенных на той или иной высоте, необходимо создать определенное давление в сети. Одним из основных параметров, определяющих работоспособность системы, является высота водонапорной башни, которая определяется по формуле:

H_Б = (H_cb * 1000, м,

где Н_CB – избыточное давление в сети, Нсв =0, 01...0, 015 МПа; – потери давления при движении воды в трубе от башни до потребителя, = 0, 005...0, 010 МПа.

Общее давление, которое должен развивать насос для необходимой подачи воды, определится по формуле:

, МПа,

где Нскв – расстояние от поверхности земли до уровня воды в скважинах, принимаются по данным хозяйства. По максимальному часовому расходу воды и общему напору подбирается насос с соблюдением следующих условий:

Q_нас Q_max.ч и Н_нас Н_общ.

Расчетную мощность насоса определяют по выражению:

Где n_нас – масса 1 м³ воды, = 1000 кг/ м 3; Р_нас– к.п.д. насоса (для погружных 0, 8...0, 9; для поршневых 0, 5…0, 6; для центробежных 0, 5…0, 8; для вихревых 0, 25…0, 5).

Определяем расчетную мощность электродвигателя для привода насоса:

Р_дв. = Р_нас * К / n_нас, кВт,

где К – коэффициент запаса мощности, К=1, 1…1, 5.

После этого по каталогу подбираем соответствующий двигатель с соблюдением следующего условия: Рнас Рдв. После выбора насоса и электродвигателя необходимо определить вместимость бака водонапорной башни, которая зависит от величины объемной суточной подачи воды на ферме (комплексе), характера расходования ее по часам суток и режима работы насосной станции:

V_б = 0, 13 * Q_max.сут., м³

Полученную вместимость бака водонапорной башни округляют до стандартной 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60. Длину водораспределительных труб по проектируемому объекту определяют из генерального плана фермы (комплекса) с учетом выбранного способа содержания животных и птиц внутри основных зданий. Число и марку автопоилок определяют исходя из условия содержания животных и птиц, одновременно находящихся в основном здании.

44. Расчет водопроводной сети внутри фермы.
Расчет потребности в воде.

Потребность в воде определяется по среднесуточным нормам её расхода всеми водопотребителями фермы (м³) по формуле:

Q_сут.ср. =

Где,

q_i – суточная норма расхода воды одним потребителем, м³;

n_i – число потребителей, имеющих одинаковую норму расхода;

n – число групп потребителей.

Максимальный суточный расход воды (м³) определяется по формуле:

Q_сут.max = Q_сут.ср *α _сут

Где,

α _сут – коэффициент суточной неравномерности водопотребления (принимают α _сут = 1, 3).

Расход воды (м³) за каждый час в процентном соотношении от максимального суточного расхода, т.е.:

Q_ч = Q_сут.max * q / 100

Где,

q – часовой расход в % от Q_сут.max

Средний часовой расход воды определяют по формуле:

Q_ч.ср = Q_сут.max / 24

Если принять Q_сут.max за 100%, то средний часовой расход для любой системы в процентах Q_сут.max составит

Р_ср.ч. = 100/24 = 4, 17%

Максимальный коэффициент часовой неравномерности:

К_ч.max = Р _ч.max /4, 17

Максимальный секундный расход воды всеми потребителями, q _с.max (м³):

q _с.max = (Q_ч.ср * К_ч.max) / 3600

45. Оборудование для поения животных.

Для поения животных используют поилки разных конструкций, что обусловлено различием вида животных, их половозрастных групп, способов содержания. Поилки подразделяют на индивидуальные и групповые, стационарные и передвижные. По принципу действия их различают на клапанные, вакуумные, чашечные, сосковые, капельные, ниппельные, корытные и др.

Для поения животных в пастбищных условиях при отсутствии стационарных выгонов применяют передвижные поилки — цистерны с водой, оборудованные индивидуальными или групповыми автопоилками.

Автопоилки ПА-1 и АП-1 (рис. 13.5) применяют для поения крупного рогатого скота на фермах привязного содержания. Они состоят из поильной части емкостью 2 л, корпуса и клапанного механизма пружинного типа. Поилка АП-1 отличается от ПА-1 тем, что у первой все детали, кроме седла, клапана и амортизатора, изготовлены из пластмассы.

Рис. 13.5. Чашечные автопоилки АП -1:

1 — педаль; 2 — амортизатор; 3 — клапан; 4 — седло клапана; 5 — поильная чаша; 6 — стояк; 7 — ось

Автопоилка рассчитана на поение двух голов крупного рогатого скота.

Работа. Вода из трубы по стояку подводится к внутренней полости корпуса поилки и через решетку подходит к резиновой прокладке, служащей седлом клапана. Животное нажимает на педаль, пружина отжимается, клапан отходит от седла-прокладки, и вода через образующуюся щель поступает в поильную чашу. Напившись, животное опускает педаль, клапан под действием пружины плотно прижимается к седлу, поступление воды в поильную чашу прекращается.

Автопоилка групповая с электроподогревом АГК-4А предназначена для поения крупного рогатого скота на выгульно-кормовых площадках при беспривязном содержании. АГК-4А представляет собой теплоизоляционный корпус, в верхней части которого расположена поильная часть. Автопоилка имеет четыре поильных места, закрытых крышками. Последние в закрытом состоянии удерживаются пружинами. В средней части поильной чаши находится устройство поплавкового типа, состоящее из поплавка и клапана, которое автоматически поддерживает заданный уровень воды в поплавке.

Зимой вода в автопоилке подогревается воздушным электронагревателем, расположенным под поильной чашей. Температура воды поддерживается в пределах 5…14 °С.

Автопоилка самоочищающаяся ПСС-1 предназначена для поения свиней. Она представляет собой одночашечный корпус с клапанным механизмом, унифицированным с автопоилкой АП-1.

Поилка бесчашечная сосковая ПБС-1 стационарная предназначена для поения взрослых свиней. Состоит из стального корпуса, соска, уплотнительного клапана. В верхней части корпуса имеется резьба для соединения его с водопроводной трубой.

Четырехчашечная клапанная поилка ПКО-4 предназначена для поения овец как внутри помещения, так и на базах. Состоит из теплообменника, корпуса, катушки, коллектора, фильтрующей чашки, клапанно-поплавкового механизма, впускного и сливного клапанов.

В настоящее время для поения животных и птиц используют ряд других поилок. Описать их все в объеме этой лабораторной работы не представляется возможным. Для ознакомления с ними представлены таблицы 10-12, где указаны марки, назначение и краткая техническая характеристика. 46. Классификация навозоуборочных средств. Классификация способов и средств механизации уборки навоза. Навоз и помет – ценные органические удобрения, позволяющие повысить урожайность сельскохозяйственных культур. Перевод животноводства на промышленную основу, строительство крупных животноводческих комплексов обусловливает резкое увеличение сосредоточенных объемов навоза, который должен быть переработан для полноценной его утилизации, не допуская загрязнения окружающей среды. Удаление, переработка и использование такого количества навоза (в особенности жидкого) – одна из наиболее сложных проблем промышленного животноводства. В зависимости от вида животных, способа их содержания, рациона кормления меняется состав навоза и его удобрительная ценность. При использовании на фермах К.Р.С. в качестве подстилки соломы или торфа получается «твердый» навоз (W < 80 %). При бесподстилочном содержании навоз имеет полужидкую консистенцию влажностью до 92 %, а при разбавлении его водой – более 92 % («жидкий» навоз). Уборка навоза из животноводческих помещений - одна из трудоемких и слабо механизированных работ на фермах. Затраты труда на уборку и переработку навоза составляют 25 – 30 % от общих затрат на свиноводческих фермах и фермах К.Р.С. Из-за отсутствия комплексной механизации работ по уборке помещений, хранению и переработке навоза резко ухудшается и качество этого удобрения. Необходимо отметить, что из всех операций технологической линии наибольшие затраты труда приходятся на очистку стойл (от 50 до 80 % от общих затрат на уборку, транспортировку и обработку навоза). В связи с концентрацией животноводства, укрупнением ферм увеличивается выход навоза и затраты на его транспортирование к месту использования. Поэтому механизация и автоматизация уборки навоза – неотложная и серьезная проблема. Из всего разнообразия установок и машин для уборки навоза можно выделить три группы: 1. обеспечивающие уборку навоза внутри помещения; 2. погружающие навоз в транспортные средства; 3. транспортирующие навоз от помещения к месту хранения или использования. Уборку навоза из помещений осуществляют механическим или гидравлическим способами. К механическим средствам относятся: а) скребковые транспортеры кругового и возвратно-поступательного движения; б) канатно-скреперные установки; в) бульдозеры. Гидравлические системы разделяются по: 1. По виду побудителя движения: а) самотечные – движение навоза по каналам происходит под действием гравитационных сил (навоз сам течет по каналу под действием уклона); б) принудительные – движение навоза по каналу происходит под действием внешних (принудительных) сил (чаще всего – смыв навоза в канале потоком воды); в) комбинированные – в каналах вдоль помещения навоз перемещается самотеком, а по поперечным каналам - принудительно. 2. По принципу действия: а) непрерывного действия (сплавная система) – навоз из помещения удаляется непрерывно по мере его поступления; б) периодического действия (шиберная система) – навоз накопляется в каналах в течение определенного времени, а затем его удаляют. 3. По конструктивному исполнению: а) сплавные – в них происходит непрерывное движение навоза по каналам за счет разности уровне навоза в начале и конце канала; б) шиберные – канал перекрывается заслонкой, заполняется водой на 15 – 20 % своего объема и в течение 10 – 15 дней в нем накапливается навоз. После чего заслонка открывается и содержимое канала выпускается; в) комбинированные. Для погрузки навоза в транспортные средства используют скребковые, ковшовые, винтовые транспортеры, насосы. Для транспортировки навоза используют как мобильные средства (тракторные тележки, навозоразбрасыватели, автомашины, цистерны и т.д.), так и стационарные (по трубам – самотеком, с помощью фекальных насосов или сжатого воздуха). Технологические схемы уборки навоза. Основные требования к технологическим схемам уборки и использования навоза на фермах промышленного типа: 1. должна обеспечивать наиболее полное сохранение качества навоза как удобрения; 2. не допускать изменения микроклимата, а также отрицательного воздействия на человека и животное; 3. система должна быть простой, эффективной и надежной (коэффициент эксплуатационной надежности должен составлять не менее 0, 99), обеспечивать поточность; 4. обеспечивать минимальные затраты труда (не более 0, 2 чел.ч/т); 5. поточные линии должны быть максимально автоматизированы; 6. щелевые полы должны быть изготовлены из материалов, не влияющих на физиологическое состояние животных (пример – чугунные решетки приводят к быстрому истиранию копыт); 7. обеспечивать минимальный расход воды; 8. система хранения, обработки и утилизации навоза должна обеспечивать полное уничтожение гельминтов (паразитические черви, из-за пораженности животных гельминтами наша страна недополучает ежегодно до 10 % мяса и молока) и семян сорных трав; 9. исключать загрязнение окружающей среды. Наиболее распространены следующие технологические схемы уборки и транспортировки навоза: 1. сбор навоза из стойл → погрузка в транспортные средства → транспортирование в навозохранилище → выгрузка из навозохранилища и транспортирование в поле; 2. сбор навоза из стойл → сбрасывание в канавки → транспортирование в копильник → погрузка в транспортные средства – и как в 1 – й схеме; 3. сбор навоза из стойл → сбрасывание в канавки → транспортирование к месту погрузки → погрузка в транспортные средства – и как в 1 – й схеме; 4. сбор навоза из стойл → сбрасывание в канавки → транспортирование к месту погрузки (в накопитель) → транспортирование в навозохранилище → выгрузка → вывоз на поля. По 1-й схеме – навоз в помещении убирают в наземные или подвесные рельсовые вагонетки. 2-я и 3-я схемы – предусматривают уборку навоза внутри помещений с помощью ковшовых или винтовых транспортеров (схема 2) или скребковыми и штанговыми транспортерами (схема 3). 4-я схема предусматривает транспортировку убранного из помещения навоза в навозохранилище сжатым воздухом по трубопроводу или гидравлическим способом. Одним из важнейших требований к технологическим схемам уборки навоза из помещений, его хранению и использованию является обеспечение наилучшего и полного сохранения качества навоза, как удобрения. Вторым, весьма важным требованием к технологии и системе машин по уборке навоза – исключение засорения окружающей среды. В связи с этим требованием во всем мире проводятся интенсивные исследования по отработке эффективной технологии и комплектов машин для уборки, хранения и использования жидкого и полужидкого навоза. 47. Расчет навозной линии. Количество навозной массы от одного животного подсчитывается по формуле где α – коэффициент, учитывающий разбавление экскрементов водой: при транспортерной системе α =1, 2; самотечной α =1, 5; при смывной системе с мойкой полов α =5; K, М – суточное выделение кала, мочи одним животным П – суточная норма подстилки на одного животного.

Годовой выход навоза (помета):

(5.3)

где Д - число дней накопления навоза.

При клеточном содержании подстилка не требуется. При напольном содержании потребное количество подстилки для разового выращивания поголовья рассчитывается по формуле:

, (5.4)

где nt – количество однотипных зданий (для промышленного стада и ремонтного молодняка);

bi, li – ширина и длина технологической зоны птичника, м;

hц, – высота укладки подстилки hц = 0, 15...0, 20 м;

r - плотность подстилки (солома – 60-80 кг/м3, опилки – 220-420 кг/м3);

Ti - продолжительность нахождения стада птицы на подстилке: взрослое поголовье Ti - 180 дней; бройлеры Ti = 60...70 дней; ремонтный молодняк Tt= 140 дней.

m – количество групп однотипных зданий.

Влажность бесподстилочного навоза:

где Wэ – влажность экскрементов.

По полученным данным влажности навоза можно определить физико-механические свойства навоза, которые требуются для расчета процессов уборки и переработки навоза.

Для нормальной работы механических средств удаления навоза из помещений должно выполняться условие:

где Qтр – требуемая производительность навозоуборочного средства;

Q – часовая производительность по технической характеристике.

Требуемая производительность:

(5.7)

где – суточный выход навоза с одного помещения;

β – кратность уборки навоза, β =2-3;

Т– время на разовую уборку, Т = 0, 5-1ч;

μ – коэффициент неравномерности разового количества навоза, μ = 1, 3.

48. Значение оптимального микроклимата.

Большое значение, как один из факторов микроклимата, имеет также степень естественной и искусственной освещенности животноводческих помещений. Исходя из сказанного, необходимо подчеркнуть, что в условиях интенсивного ведения животноводства одной из важных задач является создание в животноводческих помещениях благоприятного микроклимата как для обитания животных, так и для людей, работающих на фермах. На основании исследований, проведенных в нашей стране, и данных зарубежной литературы нормами технологического проектирования животноводческих ферм определены параметры микроклимата в помещениях для содержания разных видов, возрастных и производственных групп животных, соблюдать которые необходимо во всех колхозах, совхозах и специализированных хозяйствах.

В воздухе помещений для всех видов животных концентрация углекислого газа не должна превышать 0, 25%, аммиака 0, 0026% и сероводорода 0, 001%, а в мг/л воздуха соответственно. Для поддержания необходимой температуры, влажности и чистоты воздуха наиболее важным параметром регулируемого микроклимата в животноводческих помещениях является воздухообмен. Количество подаваемого воздуха средствами вентиляции на одну голову в м3/час примерно должно составлять (по данным отечественных и зарубежных авторов); для взрослого крупного рогатого скота 100—175, молодняка на откорме 50—70, телят 20—30, подсосных свиноматок 60—100, холостых и супоросных маток 40—60, свиней на откорме 30—70, взрослых овец 20—30, кур-несушек 4—5, индеек 3—4, цыплят-бройлеров 2, 5—3.

Для проектирования вентиляции для зимних условии Тиллей рекомендует следующие минимальные количества подачи свежего воздуха в м3/час на одну голову: коровам 100—160, телятам 11—16, свиноматкам 16, свиньям на откорме 10—13, курам-несушкам 2—2, 4. В летнее время подачу воздуха увеличивать в 4—6 раз.

49. Основные параметры микроклимата для различных животных.

В настоящее время в связи с бурным развитием такой отрасли сельского хозяйства как животноводство и птицеводство, остро встает вопрос о том, а как же влияет микроклимат животноводческих помещений на продуктивность скота, его заболеваемость, плодовитость, упитанность и другие полезные свойства.

Составляющие микроклимата

Содержание сельскохозяйственных животных в закрытых помещениях требует создания оптимальных условий, что зачастую не соблюдается.

Основными параметрами микроклимата являются следующие: относительная влажность, температура воздуха и ограждающих поверхностей, радиация, скорость движения воздуха в помещении. К дополнительным можно отнести показатели химического состава, такие как концентрация кислорода. углекислого газа, сероводорода, аммиака. Освещенность ( естественная и искусственная ) относится к физическим факторам, но она тоже оказывает определенное действие на состояние воздушных масс. Важны и микробиологические свойства.

Важно знать, что для рационального обеспечения комфорта в помещении необходимо периодически проводить замеры основных его параметров. Для это используются специальные приборы: для измерения температуры - термометры и термографы, скорости воздуха - анемометры, для атмосферного давления - психрометры. Далее результаты сравнивают с нормами.

Краткая характеристика

Самый первый показатель - относительная важность. Она характеризует насыщенность молекул воздуха парами воды. Она может быть низкой или высокой. При высокой влажности и большой подвижности воздуха, у животных может возникнуть переохлаждение, так как при таких условиях усиливается испарение воды и отдача тепла организмом ( особенно часто такое наблюдается в холодное время года или суток ). В теплое же время высокая температура и влажность способствуют перегреванию.

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: