Проект комплексной механизации животноводческой фермы

h м=0,1х0,37=0,037м.

h=hт+hм

h=0,37+0,037=0,407м.

3.3.3. Выбор  водонапорной башни.

Высота водонапорной башни должна обеспечить необходимый напор в наиболее удалённой точке (схема 2).

                                        Схема 2. Определение высоты водонапорной башни.

Расчёт производится по формуле:

Нб=Нсв±Нг+h

где:   Нсв - свободный напор у потребителей при применении автопоилок Нсв=4-5м. При меньшем напоре вода медленно поступает в чашу авто поилки, при большем напоре происходит её разбрызгивание. При наличии на ферме жилых зданий свободный напор принимают равный при одноэтажной застройке - 8м, двух этажной - 12м.

h - сумма потерь в наиболее удалённой точке водопровода, м

Нг   геометрическая разность нивелирных отметок в фиксирующей точке и вместе расположения водонапорной башни, если местность ровная, Нг =О.

Нб=5+0+0,407=5,407 м

Объём водонапорного бака определяется необходимым запасом воды на хозяйственно питьевые нужды, противопожарные мероприятия и регулирующим объёмом по формуле:

Wб= Wр+ Wп+ Wх

Где Wб  - объём бака, м3

 Wр- регулирующий объём, м3

 Wп-объем на противопожарные мероприятия, м3.

Wх- запас воды на хозяйственно-питьевые нужды, м3

Противопожарный запас воды на фермах до 300 голов, КРС хранится в водонапорной башне из расчета работы двух пожарных струй с расходом 5 л/с каждая в течение 10 мин, и Wп=36 м3.

Регулирующий объём водонапорной башни зависит от суточного потребления воды на ферме, графика водопотребления, производительности и частоты включения насоса.

Wр=0,3хQсут

Wр=0,3х41,041=12,31м3

Wх=2х Qm.ч.

Wх=2х4,27=8,54 м3

Wб=0+12,31+8,54=20,85 м3

Выбираем водонапорную башню объемом 50 м3

3.3.4. Выбор  насосной станции.

Для подъёма воды из скважины и подачи её в водонапорную башню применяются водоструйные установки, погружные центробежные насосы.

Водоструйные насосы предназначены для подачи воды из шахтных и буровых колодцев с диаметром обсадной трубы не менее 200мм, глубиной до    4 0 м.

Центробежные погруженные насосы предназначены для подачи воды из буровых колодцев с диаметром трубы от 150мм и выше. Развиваемый напор - от 50 до 120м и выше.

После выбора типа водоподъёмной установки подбирается марка насоса по производительности и напору.

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

Qн=Qm.сут/Тн

Где: Тн - время работы насосной станции, час., Тн= 8-16 часов, которое зависит от количества смен;

Qн=41,041/16=2,56м3/ч

Полный напор насосной станции определяется согласно схеме 3 по следующей формуле:

Н=Нгв+hв+Нгн+hн

где:  Н - полный напор насоса, м

Нгв- расстояние от оси насоса до максимального уровня воды в источнике, м, принимаем Нгв= 10м;

 hв- величина погружения насоса или всасывающего приёмного клапана,  hв =1,5-2м;

hн - сумма потерь во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, м;

 

                                              Схема 3 Определение напора насосной станции.

h н=hвс+ h

где:

 h - сумма потерь напора в наиболее удалённой точке трубопровода, м;

 hвс - сумма потерь напора во всасывающем трубопроводе, м.

В курсовом проекте мы пренебрегаем hвс

hн=0,407 м

Нгн=Нб+Нz+Нр

Нб - высота установки водонапорной башни, м;

Нр-  высота бака, м;

Нz – разность геодезических отметок от оси установки насоса до отметки фундамента водонапорной башни, м, Нz=0

Нгн=7+0+5,407=12,407 м

Н=10+2+12,407+0,407=24,814м

По найденным значениям  Qн и Н возьмем водоструйную установку ВН-1-4 и центробежный насос ЭЦН6-16-50.

 

3.4.Механизация уборки и утилизации навоза.

Исходными данными при проектировании технологической линии уборки и утилизации навоза является вид и поголовье животных, а также способ их содержания.

 

3.4.1. Расчёт потребности и средства удаления навоза.

От принятой технологии уборки и утилизации навоза существенно зависит стоимость животноводческой фермы или комплекса и, следовательно, продукции. Поэтому данной проблеме уделяется большое внимание особенно в связи со строительством крупных животноводческих предприятий промышленного типа.

Целесообразность применения гидравлических способов уборки навоза на фермах КРС в настоящее время подвергается сомнению в связи с большими капитальными затратами и сложностью утилизации навоза. Поэтому к выбору и обоснованию этой технологии следует подходить особенно осторожно.

Количество навозной массы  Gi (кг), получаемой от одного животного, подсчитывают по формуле:

G1=α(К+М)+П

К,М- суточное выделение кала и мочи одним животным, кг(табл. 6)

П - суточная норма подстилки на одно животное, кг(табл.7).

α- коэффициент, учитывающий разбавление экскрементов водой:  при транспортёрной системе α=1,2

 

Таблица 6

Суточное выделение кала и мочи

Группа животных	Выход в сутки от 1 головы
	Мочи, л	Кала, кг
Коровы дойные	20	35
Сухостойные	20	35
Новотельные и глубокостельные	7	20
Телята 10-20 дней	2	5

 

 

Таблица 7

Суточная норма подстилки

Вид подстилки	КРС
Солома	4-5
Торф	6-8

 

G(д, с)=1,2(20+35)+5=71кг

G(н)= 1,2(7+20)+5=37,4 кг

G(т)=1,2(2+5)+5=13,4кг

Суточный выход Gсут (кг) навоза с фермы находим по формуле:

Gсут=ΣG1mi

Где m- поголовье животных однотипной производственной группы;

n- количество производственных групп на ферме.

Gcyn= 397х71+54х37,4+27х13,4=30568 кг=30,568т

Годовой выход Gr (т) находят по формуле:

Gг=GсутхDх10-3

где: D  - число дней накопления навоза, т.е. продолжительность стойлового периода.

Gr=30568х210х10-3=6413т

Влажность бесподстилочного навоза можно найти из выражения, в основу которого положена формула:

Wн=(Wэ+100(α-1))/α

, где:  Wэ - влажность экскрементов (для КРС-87%)

α-коэффициент разбавления водой

Wн=(87+100(1,2-1))/1,2=89,17%

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

Qтр≤ Q

где: Qтр - требуемая производительность навозоуборочного средства в конкретных условиях т/ч;

Q- часовая производительность технического средства по технической характеристике, т/ч .

Требуемую производительность определяют по выражению:

Qтр=Gсутх/(βхТхμхN)

Где Gсутх- суточный выход навоза в данном животноводческом помещении, т

β- принятая кратность уборки навоза, β=3-6

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

μ – коэффициент, учитывающий неравномерность разового количества навоза, подлежащего уборке, μ=1,3

N- количество механических средств, устанавливаемых в данном помещении.

Gсутх=200х71=14200 кг=14,2 т

Qтр=14,2 /(3х1х1,3х1)=3,64 т

Выбираем два навозоуборочных транспортёра ТСН-3 ОБ.

 

3.4.2. Расчет транспортных средств для доставки навоза в навозохранилище.

 

Требуемая производительность мобильных технических средств:

Qтр=Gсут/Т

Где Gсут – суточный выход навоза от всего поголовья фермы, т

Т – время работы технического средства в течение суток, Т=8 ч

Qтр =30,568/8=3,82 т/ч

Возьмем трактор МТЗ-80 и прицеп 1-ПТС-4

Qфр=G/tр

Где G - грузоподъёмность технического средства, т

tр – длительность одного рейса, ч.

Длительность одного рейса определяется по формуле:

tр= tз+ tдвиж+ tв

где tз – время загрузки транспортного средства, ч

tдвиж – время в движении с грузом и без груза, ч

tв – время выгрузки, ч

tр=0,5+0,7+0,2=1,4 ч

Qфр=4/1,4=2,85т/ч

Количество прицепов рассчитывается по формуле:

Z= Qтр/ Qфр

Z=3,82/2,85≈1 прицеп.

Требуется один трактор МТЗ-80.

 

 

3.5. Обеспечение  микроклимата.

3.5.1.Расчет вентиляции.

Классификация вентиляционных устройств.

Для вентиляции животноводческих помещений предложено значительное количество различных устройств. Каждая из вентиляционных установок должны отвечать следующим требованиям:

• Поддерживать необходимый воздухообмен в помещении;
• Быть дешёвой в установке и эксплуатации;
• Доступной в управлении;
• Не требовать дополнительного труда и времени на обслуживание.

Вентиляционные установки подразделяются на приточные, нагнетающие воздух, вытяжные, отсасывающие воздух и комбинированные, при которых приток воздуха в помещение и отсасывание из него осуществляются одной и той же системой. Каждая из вентиляционных систем по конструкторским элементам может подразделяться на оконную, поточно-целевую, трубную горизонтальную и вертикальную с электромотором, теплообменную (калориферную) и автоматического действия.

При выборе вентиляционных установок, необходимо исходить из требований бесперебойного обеспечения животных чистым воздухом.

При кратности воздухообмена К<3 выбирают естественную вентиляцию, при К=3-5 - принудительную вентиляцию без подогрева  подаваемого воздуха, а при К>5 принудительную вентиляцию с подогревом подаваемого воздуха .

Кратность часового воздухообмена определяют по формуле:   К=VW,CO /Vп

Где V - воздухообмен животноводческого помещения,

        Vп- объём помещения, м3

Расчет величины требуемого воздухообмена по содержанию углекислоты производят по формуле:    Vсо2= (Рхm)/(Р1-Р2 )

Р - количество углекислоты, выделяемое одним животным в течение часа, л/ч

Р1- предельно допустимое количество углекислоты в воздухе помещения, л/м3;

 Р2 - содержание углекислоты в свежем (приточном) воздухе, л/м3

 (Р2=0,3-0,4 л/м3)

Vсо2= (158х200)/ (2, 5-0, 3) =14363,6м3/ч

К=14363,6/7560=1,9

К<3, следовательно,  выбираем естественную вентиляцию. Так как во втором коровнике содержится также 200 голов, то в нем также будет естественная вентиляция.

Для коровника на 100 голов кратность требуемого воздухообмена будет равна:

К=VW,CO /Vп

Vсо2= (158х100)/ (2, 5-0, 3) =7181,1м3/ч

К=7181,8/3780=1,9

К<3, следовательно,  выбираем естественную вентиляцию

Вентиляция с естественным побуждением воздуха.

Вентиляция с естественным побуждением воздуха происходит под влиянием ветра (ветровой напор) и вследствие разности температур (тепловой напор).

Расчёт необходимого воздухообмена животноводческого помещения производится и по предельно допустимым зоотехническим нормам содержания углекислоты или влажности воздуха в помещениях для разных видов животных. Поскольку сухость воздуха в животноводческих помещениях имеет особое значение для создания для животных устойчивости к заболеваниям и высокой продуктивности, то правильнее вести расчёт объёма вентиляции по норме влажности воздуха. Объём вентиляции, рассчитанный по влажности, выше, чем рассчитанный по углекислоте. Основной расчёт необходимо проводить по влажности воздуха, а контрольный - по содержанию углекислоты.

Воздухообмен по влажности определяется по формуле:

Vw=Cхm/(С1-С2)

 

Где:  С - количество водяных паров, выделяемых одним животным г/ч;

m- количество животных в помещении

С 1 -допустимое количество водяного пара в воздухе помещения, г/м3;