Файл: Механизация животноводства.doc

2.6.1. Среднесуточный расход воды на ферме

Среднесуточный расход определяется по формуле

где n_i - количество потребителей i-го вида ,

q_i - среднесуточная норма потребления воды i-м потребителем, л/сут,

N - общее количество потребителей.

Суточные нормы водопотребления животными зависят от воз­раста, продуктивности, условий содержания и других факторов.

Данные по водопотреблению животными и нормы расхода воды на технологические нужды приведены в табл. П.2.23 и П.2.32.

2.6.2. Максимальный суточный расход воды

При определении максимального секундного расхода воды, который служит основой гидравлического расчета разветвленной тупиковой водопроводной сети на ферме, учитывают следующие факторы: неравномерность суточного и часового расхода воды в узлах сети, расположение участка сети на схеме.

где ₁ - коэффициент неравномерности суточного потребления

воды, ₁ =1,3;

₂ - коэффициент неравномерности часового расхода воды :

для животноводческих ферм с автопоилками ₂ = 2,5,

для коммунального сектора ₂ = 2.

Расчетный расход воды на каждом из участков, сети опреде­ляется путем последовательного движения и суммирования расхо­дов в узлах в направлении от конечных точек водопотребления до водонапорной башни. Значения расходов Q_i по участкам сети за­носятся в таблицу.

Диаметры труб участков наружного водопровода определяются по величине расхода воды Q_i (м³/с) на этих участках.

Расчетный диаметр трубопровода определяется по формуле

м,

где V_эк - значение экономичной скорости движения воды в трубах. Экономичная скорость движения воды колеблется

в пределах 0,7 м/с < V_эк < 1,5 м/с, обычно принимают V_3K = 1 м/с.

Принимаемый расчетный диаметр участка водопроводной сети округляется до ближайшего стандартного значения, после чего определяется фактическая скорость движения воды по участку и проверяется соотношение 0,7 м/с < V_факт < 1,5 м/с.

2.6.3. Определение потерь напора в трубах

Потери напора в трубах определяются для квадратичной об­ласти сопротивления. Трубопровод считается "длинным".

где l_i - длина участка сети, м;

K_i - модуль расхода для соответствующего диаметра трубо­провода, м³/с.

Модуль расхода - величина, зависящая от диаметра, матери­ала, технологии изготовления и срока эксплуатации труб. Опре­деляется по справочным данным.

Для ориентировочных расчетов можно также использовать формулу Вейсбака-Дарси:

где  - коэффициент гидравлического трения,  = 0, 02 ;

h_i - потеря напора на участке сети, м, ,

2.6.4. Определение высоты водонапорной башни

Высота установки бака H_б водонапорной башни зависит от свободного напора Н_св в "диктующей точке", суммы потерь напора в магистральном трубопроводе, отметок поверхности земли в мес­тах установки башни z_б и "диктующей точки" z_факт.

Н_б= Н_св + h_1i + z_факт – z₆, м .

Обычно для ровной площадки застройки фермы z_факт =0, а z_б наибольшая. Свободный напор для одноэтажной застройки Н_св = 8 – 10 м. "Диктующая точка" - это точка наиболее удаленная от башни и принадлежащая магистрали , как наиболее нагру­женная расходами с протяженной линии. Определяется с помощью генерального плана фермы, на который наносится схема наружного водопровода. '

На животноводческих фермах наибольшее распространение по­лучим сборно-блочные металлические бесшатровые башни-колонны марки БР, которые промйшленность выпускает трех типоразмеров с вместимостью бака 15, 25, 50 м³ при высоте от дна бака до уровня земли 8...30 м. Колонна башни также заполняется водой, в результате чего общая ее вместимость становится значительно больше паспортной вместимости одного бака.

Диаметр труб внутреннего водопровода можно также установить в зависимости от числа обслуживаемых водоразборных точек:

2.6.5. Выбор типа автопоилок и определение необходимого количества их

Тип и число автопоилок выбирают в зависимости от способа содержания, вида животных и птицы, их поголовья и технических характеристик автопоилок.

2.1. Расчет технологической линии обеспечения оптимального микроклимата

Для создания благоприятного для развития животных и работы обслуживающего персонала микроклимата необходим определенный температурно-влажностный и световой режим помещений фермы.

2.7.1. Расчет вентиляции

2.7.1.1. Определение необходимого- способа вентиляции

Способ вентиляции определяется по кратности n воздухсобмена:

где С - необходимый воздухообмен, м³/ч,

V_n - объем помещения, V_п = lbh м³,

l - длина помещения, м,

b - ширина помещения, м,

h - высота помещения. h = 2,5. . .3,0 м.

В зависимости от кратности воздухообмена применяется сле­дующий способ вентиляции : для ферм: естественная вентиляция - n < 3,

искусственная вентиляция - n = 3. . . 5, искусственная с подогревом воздуха - n > 5; для птичников - n = 10. . . 12.

Расчет воздухообмена проводится по отдельным видам вредных выделений (расчет вести по максимальной для данного помещения вредности) . Необходимый воздухообмен при повышенной концентрации вредных газов (обычно СO₂) в помещении определяют по формуле:

где q - суммарное поступление СO₂ от всех источников, дм³ /ч:

m - количество животных,

q₀ - количество СO₂, выделяемое одним животным,

q₁ - допустимая концентрация СO₂ в воздухе помещения,

q₁ = 2,50 дм³/ м³,

q₂ - содержание СO₂ в приточном воздухе,

q₂ = 0,3. . ,0,4 дм³/м³.

При необходимости проводится проверочный расчет по аммиа ку и сероводороду.

Воздухообмен по содержанию влаги

где q¹ - суммарное влаговыделение всеми животными и продуктами их жизнедеятельности, г/ч,

q₁ - влагосодержание воздуха помещения , определяемое по

диаграмме Н - d , г/кг сухого воздуха

q₂ - влагосодержание наружного воздуха , определяемое по

диаграмме Н - d, г/кг сухого воздуха,

р - плотность воздуха при температуре помещения, кг/м³:

р = 346 / (273 + t_B) + Р / 101,3 ,

t_B - температура воздуха в помещении, °С

Р - атмосферное давление, кПа.

Воздухообмен по избыточной теплоте

где Q₁ - теплота , выделяемая животными при , максимально допу- стимой температуре воздуха, кДж,

Q₂ - теплота, выделяемая другими источниками, кДж,

i_B - теплосодержание воздуха внутри помещения, кДж/кг,

i_н - теплосодержание поступающего воздуха, кДж/кг.

За расчетный воздухообмен принимаются наибольший, по которому и определяется кратность воздухообмена и вид вентиля ции.

2.7.1.2. Расчет естественной вентиляции

Площадь сечения всех вытяжных шахт при естественной тяге

где S - площадь сечения, м³,

С - расчетный воздухообмен, м³/ч,

V - скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/с:

h - высота вытяжной шахты, принимается не менее 3,5 м,

t_B - температура воздуха внутри помещения (табл. П.2.34),

приложения)

t_H - температура наружного воздуха, t = -1.4 °С.

Число вытяжных шахт:

где S¹ - площадь поперечного сечения одного вытяжного кана­ла, м²,

Рекомендуемые поперечные сечения шахт:

S¹ - 400x400, 500x500, 600x600, 700x700 мм². Для северных районов рекомендуется применять шахты большого сечения.