Проект комплексной механизации молочной фермы на 560 голов крупного рогатого скота привязного содержания

 

Выбор вместимости хранилища, ширину и высоту, определяют его длину (м)

,                                                (2.5)

L=1000/24=41.7 м

где В - ширина хранилища, м;

h - высота хранилища, м.

Таблица 2.4 - Рекомендуемые размеры хранилищ

Хранилище	Ширина, м	Высота, м
Силоса	12…18	2…3
Сенажа	6, 9, 13, 16	2,5…3
Сена	5…6	2…4
Соломы	5…6	4

 

 

 

2.3 Общие требования к основным постройкам

 

Независимо от природно-климатических условий данной местности и материалов., из которых возводятся здания для содержания животных и птиц, к помещениям предъявляются следующие требования:

- зимой в них должно быть сухо и тепло в соответствии с нормативами микроклимата животноводческих помещений;

- искусственное и естественное освещение должно отвечать требуемым нормам:

- внутренняя планировка должна учитывать удобство размещения животных и технических средств механизации, а также, нормальные условия для обслуживающего персонала, возможность быстрой эвакуации животных;

- санитарно - технические устройства должны  обеспечивать необходимый микроклимат;

- полы  должны быть водонепроницаемыми, теплыми, нескользкими, прочными, износостойкими и легко поддаваться очистке.

 

3 Механизация водоснабжения

 

Вода служит важнейшей составной частью внешней среды, без которой невозможны поддержание здорового состояния организма и получение значительной продуктивности от сельскохозяйственных животных и птицы.

Хозяйственно-питьевая вода должна удовлетворять требованиям ГОСТа 2874-82, в соответствии с которым вода считается хорошей, если она прозрачна, бесцветна, без запаха и освежающая на вкус, не содержит болезнетворных бактерий, паразитов, их личинок и яиц, и никаких ядовитых веществ. Недолжно быть чрезмерного количества соединений кальция, магния, железа, но должны присутствовать некоторые соединения (в том числе фтор и йод).

 

3.1 Требования к системам водоснабжения

 

Системой водоснабжения называется комплекс взаимосвязанных машин, оборудования и сооружений, предназначенных для забора воды из источников, подъема ее на высоту, очистки, хранения и транспортирования к местам потребления.

Водопроводная сеть является одним из основных элементов системы водоснабжения и неразрывно связана в работе с водоводами, насосными станциями, подающими воду в сеть, а также с регулирующими емкостями (резервуарами и башнями).

Водопроводная сеть должна удовлетворять следующим основным требованиям:

а) обеспечивать подачу заданных количеств воды к местам ее потребления под требуемым напором;

б) обладать достаточной степенью надежности и бесперебойности снабжения водой потребителей.

Кроме того, выполняя поставленные требования, сеть должна быть запроектирована наиболее экономично, т. е. обеспечивать наименьшую величину приведенных затрат на строительство и эксплуатацию как самой сети, так и неразрывно связанных с ней в работе других сооружений системы.

 

 

 

3.2 Устройство системы водоснабжения

 

Источниками водоснабжения для животноводческих ферм может быть: вода собранная из атмосферных осадков, вода из открытых водоемов, подземные грунтовые и артезианские воды.

Водопроводные сети могут быть тупиковыми, кольцевыми и смешанными. Тупиковые сети для одного и того же объекта имеют меньшую длину, а следовательно, и меньшую стоимость строительства. Однако кольцевые сети обладают рядом преимуществ: более надежны в эксплуатации, а в случае аварии допускают возможность отключения отдельных участков на время ремонта с сохранением подачи воды ко всем потребителям; в меньшей мере склонны к замерзанию, так как вода в них постоянно циркулирует; изготавливают из труб меньшего диаметра. Поэтому по возможности используют кольцевые сети. Тупиковые сети целесообразно применять в случаях, когда постройки фермы вытянуты в одну линию.

Для устройства водопроводной сети используют чугунные, стальные, асбестоцементные и полиэтиленовые трубы.

Напорно-регулирующие устройства предназначены для создания давления (напора) воды, хранения ее запасов и регулирования подачи в водонапорную сеть. Для этих целей в системе устанавливают: 1) водонапорную башню, из которой вода поступает ко всем потребителям самотеком, 2) воздушно-водяные котлы, откуда вода к пунктам потребления подается под давлением сжатого воздуха (безбашенные установки).

 

3.3 Техническая характеристика оборудования для поения

Для поения животных и птицы используют поилки разных конструкций, что обусловлено различием вида животных и птицы, способов их содержания и поиском рациональных устройств, наиболее полно отвечающих технико-экономическим требованиям. Поилки бывают индивидуальные и групповые, стационарные и передвижные.

Поилки должны обеспечивать обслуживаемое поголовье необходимым количеством чистой воды, температура которой должна быть близка к температуре воздуха в помещении животных и птицы. Тип и число автопоилок выбирают в зависимости от способа содержания, вида животных, птиц и технических характеристик поилок.

 

3.3.1 Оборудование для поения  крупного рогатого скота

Для производства 1кг молока корове необходимо потребить минимум 3 литра воды. При дефиците воды молочная продуктивность понижается практически в тот же день, и может достигнуть 15-20 % от обычных удоев. Это значит, что корова должна потреблять как можно больше жидкости. Температура воды для поения коров желательна 10 - 12°С, поэтому в регионах с большими морозами обязательна система подогрева автопоилок.

В индивидуальных поилках чашечного типа, применяемых при привязном содержании, количество воды, поступающей в поильную чашу, регулируется специальной педалью, которую нажимает само животное.

Групповые поилки применяют для поения крупного рогатого скота при беспривязном содержании. Уровень воды в поилках регулируется клапанным механизмом поплавкового типа.

Техническая характеристика поилок для крупного рогатого скота отечественного и зарубежного производства представлена в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Техническая характеристика поилок для КРС

Марка	Материал	Емкость, л	Габаритные размеры, (ДхШхВ) мм	Максимальное обслуживание, голов
Привязное содержание
ПА-1А -1	Чугун	1,7 - 2	342х212х160	2
АП-1А	пластмасса	1,85 - 2	265х262х170	2
Suevia модель 115	чугун эмалированный	2	310х240х160	2
модель 25R	чугун эмалированный	1,5	280х250х75	2
модель 130Р	Пластмасса	2,4	300х262х150	2
DeLaval серия С 10	чугун эмалированный	2,4	280х260х190	2
серия С 22	нержавеющая сталь	4	260х250х240	2
серия PT 11	Полиэтилен	-	430х430х350	1

Поилки, предназначенные для привязного содержания, можно применять при беспривязном содержании из расчета 1поилка на 10…12 голов

 

 

3.4 Основы расчета инженерных сетей водоснабжения

и виды оборудования

3.4.1 Расчет водопотребления

Нормой водопотребления называют количество воды в литрах, расходуемое одним потребителем в сутки. Применительно к животным она включает расходы на поение, мойку помещений, молочной посуды, охлаждение молока, приготовление кормов и др.

Потребность в воде на ферме зависит от количества животных и норм водопотребления, установленных для животноводческих и птицеводческих ферм.

Среднесуточный расход воды на ферме QСР.СУТ. (м3/сут.) определяется по формуле:

,                               (3.1)

= 0.001*(3660+88+264+1120+40)=5.2 м3/сут.

где n1, n2, …,nn, - число потребителей i-го вида, гол.;

q1, q2,… qn, - среднесуточная норма потребления воды i-м потребителем, л/сут. в жарких и сухих районах нормы допускается увеличивать на 25%;

N - общее число потребителей.

Вода на ферме в течение суток расходуется неравномерно.

Максимальный суточный расход QMAX. СУТ определяется по формуле:

,                                         (3.2)

=1.3*5.2 =6.8м3/сут.

где kСУТ - коэффициент суточной неравномерности, kСУТ = 1,3.

Среднечасовой расход QСР. Ч (м3/ч) определяется по формуле:

,                                             (3.3)

=6.8/24=0.3 м3/ч

Колебания расхода воды на ферме по часам суток, учитывают посредством коэффициента часовой неравномерности kЧ = 2,5, и максимальный часовой расход QMAX. Ч (м3/ч) определяется по формуле:

.                                       (3.4)

=2.5*0.3=0.75 м3/ч

Для обоснования выбора насосов и расчета поточных линий требуется значение максимального секундного расхода QMAX.С (м3/с) определяется по формуле:

.                                              (3.5)

=0.75/3600=0.0002 м3/с

Таблица 3.5 - Нормы расхода воды на одну голову коров, л/сут.

Уровень молочной продуктивности, кг	При доении в стойлах в ведра или молокопровод			При доении в доильном зале на Установках
	Всего	в том числе:		Всего	в том числе:
		поение	доение и прочие  расходы		поение	доение и прочие расходы
3500	70/83	43	27/40	80/97	43	37/54
4000	77/90	48	29/42	78/104	48	39/56
5000	87/100	57	30/43	97/115	57	40/58
6000	92/105	60	32/45	102/120	60	42/60
7000	103/116	70	33/46	113/132	70	43/62

В числителе показаны нормы расхода воды при 2-разовом, в знаменателе - при 3-разовом доении.

 

 

3.4.2 Расчет наружной сети водопровода

В общем случае расчет наружной водопроводной сети производится в следующем порядке:

1. Выбранная схема водопровода разбивается на отдельные участки (рис. 3.1).

2. По  каждому участку определяется  расчетный путевой секундный  расход воды с учетом коэффициентов  суточной и часовой неравномерности  и количества потребителей воды на данном участке по формуле.

3. По  секундному расходу выбираются  диаметры труб на каждом участке.

4. Определяют  потери напора по каждому участку  для наиболее удаленной точки.

Рисунок 3.1 – Схема тупиковой сети

I-II, II-III, I-IV и т.д. – участки с расходом воды; L1-2, L2-4 и т.д. – длина участка; 1 – коровник; 2 – нетели; 3 – родильное отделение; 4 – телятник; 5 – бычатник.

 

Диаметр трубы d (м) определяется по формуле:

,                                               (3.6)

d=0.02 м.

где V - скорость воды в трубах, м/с.

При выборе d - диаметра труб наружного водопровода нужно помнить, что скорость воды в трубах должна быть в пределах V = 0,4…1,25 м/с. Скорость более 1,25 м/с нецелесообразна из-за быстрого износа стенок труб и опасности разрыва их при гидравлических ударах. Нижний предел скорости определяется условиями быстрого засорения труб механическими отложениями. Трубы наружного водопровода диаметром меньше 0,05 м, устанавливать не рекомендуется.

Полученное значение d по формуле 3.6, округляют до стандартного диаметра, в зависимости от материала труб (табл. 3.10).

Потери напора по длине определяют по формуле:

,

=1426*0.095*40*0.0002 =5418,8*0.0002 =0,0002

где А - удельное сопротивление труб, зависящее от материала труб, (с/м3)2, (табл. 3.10);

k - поправочный коэффициент, зависящий от скорости (табл. 3.11);

L - длина трубопровода на участке, м;

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

Стальные			Чугунные			Пластмассовые		Асбестоцементные
d, м		А, (с/м3)2	d, м		А, (с/м3)2	d, м	А, (с/м3)2	d, м	А, (с/м3)2
0,050		3686,0	0,050		11540	0,050	19720	0,100	187,70
0,060		2292,0	0,080		953,40	0,063	5929	0,150	31,55
0,075		929,4	0,100		311,70	0,075	2390	0,200	6,89
0,080		454,3	0,125		96,72	0,090	926,80	0,250	2,23
0,100		172,9	0,150		37,11	0,110	323,90	0,300	0,914
0,125		76,36	0,200		8,09	0,125	166,70	0,350	0,434
0,150		30,65	0,250		2,53	0,140	91,62	0,400	0,217
0,175		20,79	0,300		0,95	0,160	45,91	0,500	0,070
0,200		6,96	0,350		0,44	0,180	24,76
0,250		2,19	0,400		0,22	0,200	14,26
0,300		0,85	0,450		0,12	0,225	7,715
0,350		0,37	0,500		0,068	0,250	4,454
0,400		0,19	0,600		0,026	0,280	2,459
0,450		0,099	0,700		0,012	0,315	0,876
0,500		0,058				0,355	0,466
0,600		0,022				0,400	0,250
0,450	0,135