4.Эксплуатационно-энергетический расчёт. 

    Эксплуатационно-энергетический расчёт включает в себя определение затрат энергии на выполнение таких технологических операций, как водоснабжение, паро- и теплопотребление, освещение, отопление, воздухообмен, привод рабочих органов оборудования для доения, обработки и хранения молока. 

    Табл. : Примерные нормы  расхода воды на технологические нужды 

 

4.1 Суточный расход холодной воды определяется как 

    

, 

    где q₁, q₂,…,q_n – среднесуточная норма расхода воды данным потребителем;

    m₁, m₂,…,m_n – число потребителей данного вида. 

    

. 

    4.1.1 Часовой расход воды на технологические нужды ПТЛ 

    

, 

    где α – коэффициент суточной неравномерности разбора воды (α = 3…4). 

    

.

   4.1.2 На некоторые технологические операции вода используется в подогретом состоянии. Такую воду получают путём смешивания нагретой до 90 °С горячей воды с холодной водопроводной водой суточный расход нагретой до 90 °С воды определяют по формуле: 

    

 

    где Q_c1, Q_c2,…,Q_cn – суточное количество смешанной воды, л;

    t_c1, t_c2,…,t_cn – температура смешанной воды, °С;

    t_Г – температура горячей воды, (t_Г = 90°С);

    t_Х – температура холодной воды, (t_Х = 8…12°С). 

   4.2 Расход пара на технологические нужды ПТЛ определяют по формуле:

    

, 

    где Р_п, Р_р-т, Р_с, Р_о – расход пара соответственно на пастеризацию, пропаривание резервуара-термоса, стерилизацию молочных труб и на отопление.

    4.2.1 Расход пара на пастеризацию продукта (молока, сливок) для паровых пастеризаторов определяется по формуле: 

    

, 

    где М – производительность пастеризатора, ;

          С_м – теплоёмкость молока, ;

          i и λ – теплосодержание пара и конденсата, ;

          η_Т – тепловой КПД пастеризатора;

    t_н и t_п – начальная температура продукта и температура пастеризации, °С. 

    

.

 

    4.2.2 Расход пара на пропаривание резервуара-охладителя определяется как 

    

,

     
где k_ф – количество пара на пропаривание одного резервуара-термоса

    k_ф = 0,2 кг;

    Z_ф – количество резервуаров-термосов. 

    

. 

    4.2.3 Расход пара на стерилизацию молочных труб и фасонных частей составляет:

    

,

     
где k_c - расход пара на стерилизацию после обработки каждой партии

    молока, k_c = 25 кг;

    n_c – количество отдельных циклов обработки в сутки. 

    

. 

    2.4) Расход пара на отопление помещения определяется как 

    

,

     
где k₀ - удельный расход пара на отопление, k₀ = 0,5…0,75 кг/м³;

    V_П – объём помещения, V_П = a∙b∙h = 66∙150∙6 =60000 м³. 

    

. 

    Тогда

    

 

    4.3 расчёт водоснабжения фермы

    Общий среднесуточный расход воды на ферме Q_ср.сут (м³/сут) определяется по формуле 

    

, 

    где g_i – среднесуточное потребление воды одним потребителем;

    n_i – число потребителей.

    

.

    Максимальный  суточный расход воды.

    Q_{max сут}=Q_{cр сут}*ά_сут

    где ά_сут-коэффициент суточной неравномерности.

    ά_сут=1,3

    Q_{max сут}=180*1,3=234 м³\сут

    Максимальный  часовой расход воды, л\ч

    

    где ά_ч=коэффициент часовой неравномерности(на фермах с автопоением ά_ч=2….2.5; без автопоения  ά_ч=4

    

    Секундный расчет воды, л\с

      л\с

    Суточный  расход насосной станции, должен быть равен мах суточном у расходу  воды на ферме, а часовой расход станции  насоса определяют по формуле:

      м³\ч

    где: t-продолжительность работы насоса или станции в сутки часов.

    t=7ч

    По  величине Q_нас выбираем тип и марку насоса 3В-27.

    Технические характеристики

    Подача                                 

    Давление                                                   

    Высота  всасывания                       6,0 м

    Частота вращения колеса      1450 мин^-1

    Масса                     65 кг

    Мощность                                    

    Потребляемая  мощность электродвигателя для привода насоса,Вт

    Потребная мощность эл. двигателя для привода  насос,Вт.

    

    где: Q_нас=объемный расход воды м³\ч

    p-плотность воды, кг\м³ (р=1000 кг\м³)

    К_з=коэффициент запаса мощности  учитывающий возможные перегрузки во время работы насоса (К_з=1,1….20)

    g-ускорение свободного падения, м\с² 

   ^{Кпд насоса , дви вихревых насосов:}

  ^=0,4…..0,6

   ^{Кпд передачи от двигателя к  наосу} 

   ^{1 при  прямом соединении с насосом}

      

    4.4 расчёт суточного выхода навоза

    Определение суточного выхода навоза в зимний период: 

    

, 

    где g_э – среднесуточное выделение твёрдых экскрементов ;

    g_м – среднесуточное выделение мочи ;

    g_п – среднесуточная норма подстилки . 

    

 

    В пастбищный период суточный выход навоза меньше 

    

 

    Годовой выход навоза

    

,

     
где Т_ст – продолжительность стойлового периода (230 сут.);

    Т_п - продолжительность пастбищного периода (135 сут.). 

    

 

    4.4.1 Расчёт навозохранилища

    

    где h – высота укладки навоза. Принимаем h = 2 м;

G_сут – суточный выход навоза на ферме от всего поголовья, кг. Примем суточный выход навоза, соответствующий максимальному количеству, т.е. в зимний период;

Д_ХР – продолжительность хранения навоза. Принимаем Д_ХР = 180 дн.;

ρ – плотность  навоза, ρ = 900 кг/м³;

φ – коэффициент заполнения навозохранилища. Принимаем φ = 0,8.

    

.

    Принимаем навозохранилище объёмом V = 50·24·2,5 = 3000 м³. 
 
 

    

5. Расчет  вентиляции.

    Для поддержания параметров микроклимата в оптимальном режиме или близком  к оптимальному, для этого необходимо удалить из помещения вредные газы и обновлять воздух, т.е осуществлять воздухообмен в соответствии с нормами.

    Определяем  часовой воздухообмен по содержанию углекислого газа:

    

    где : С-количество углекислого газа, выделенного одним животным.

    Принимаем С=130 дм³/ч

      m-число животных в помещении

     допустимая норма содержания СО в воздухе помещения,

     =2,5 дм³/м³

    С₁=содержание углекислого газа в наружном воздухе, С=0,3….0,4 дм³/м³ 

    Правильность расчета проверяем по кратности воздухообмена:

    

    где V_П внутренний объем помещения м³: 

    

    Помещение размером с= ,b= , h= ,

    В животноводческом помещениях n=3….5 ч

    При кратности воздухообмена n выбираем естественную вентиляцию, при n=3….5 принудительную вентиляцию без подогрева подаваемого воздуха и при n -принудительную вентиляцию с подогревом подаваемого воздуха.

    Выбираем………………………..

Литература

 

1. Брагинец  Н.В., Палишкин Д.А. Курсовое и дипломное  проектирование по механизации животноводства. – М.: Агропомиздат, 1991.
2. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий крупного рогатого скота. ОНТП  1-89 – М.: Госагропром СССР, 1989.
3. Мурусидзе Д.Н., Левин А.Б. Технология производства продуктов животноводства.
4. Чугунов А.И., Проничев Н.П. и др. Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине “Технология и механизация животноводства”. – М.: МГАУ, 1998.
5. Проничев Н.П. Методические указания по расчету технологических карт. – М.: МГАУ, 1999.
6. Богданов В.Д., Головатов Ю.П. и др. Альбом схем и чертежей сельскохозяйственного объекта. – М.: МГАУ, 1996.