Поект механізації робіт на технологічній лінії водопостачання та напування на промисловій птахофермі

2 РОЗРАХУНОК ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ЛІНІЇ ВОДОПОСТАЧАННЯ

2.1 Постановка завдання на проектування

Сільське господарство - один з найбільш великих споживачів води, і тваринництво, як одна з його галузей, не є виключенням. Потреби тваринництва у воді в кілька разів перевищують потреби населення.

На тваринницьких і птахівницьких  фермах, фабриках і комплексах воду витрачають на виробничо-технічні потреби, опалення, господарсько-питні потреби й протипожежні заходи.

При організації водопостачання важливо  правильно вибрати джерело водопостачання.

2.2 Вибір і обґрунтування технології та варіантів механізації лінії

Джерела водопостачання бувають відкриті (поверхневі) і  закриті (підземні). Поверхневі джерела підрозділяють на природні (ріки, озера) і штучні (ставки, водойми, канали). Поверхневі джерела часто забруднюються нечистотами і є нестабільними по водовіддачі протягом року. При використанні таких джерел необхідно споруджувати водозабірні й очисні споруди.

Підземні джерела за умовами  залягання водоносного шару ділять на ґрунтові і міжпластові. Джерела ґрунтових вод залягають від 3 до 50 м від поверхні землі на найближчому водонепроникному шарі. Ґрунтові води можуть бути забруднені і незначні по своїх запасах - це ненадійне джерело водопостачання. Чим ближче залягають ґрунтові води, тим звичайно вони більше забруднені і менші їхні запаси. У посушливі роки і  взимку ці води часто зникають.

Міжпластові джерела залягають  між двома водонепроникними шарами, добре захищені від поверхневого забруднення й мають більші запаси води. Ці джерела найкращі для водопостачання тваринницьких підприємств.

Правильна організація водопостачання має виняткове значення для правильної роботи птахоферми, тому що забезпечує нормальне виконання виробничо - зоотехнічних процесів і протипожежну безпеку, поліпшує умови утримання, підвищує продуктивність і культуру праці обслуговуючого персоналу, продуктивність птахів і якість продукції, знижує її собівартість.

Система водопостачання - це комплекс взаємозалежних машин, устаткування і інженерних споруд, призначених для забору води із джерел, підйому її на висоту, очищення, зберігання і подачі до місць споживання. Склад машин та інженерних споруд залежить в основному від джерела водопостачання і вимог, стосовно до якості джерела водопостачання і якості споживаної води. На рис. 2.1 показана  схема водопостачання.

Для, вибору розмірів і параметрів споруд системи водопостачання необхідно знати характер і кількість споживачів, норми добової витрати води, а також режим її споживання протягом доби (рис. 2.1 а і б).

а – відношення в відсотках; б - об'єм в м³.

Рис. 2.2 Графік водопостачання на фермі.

2.2.1 Визначення об'єму резервуару

Об'єм резервуару визначаємо наступним чином:

 

                            (2.1)

 

Середньодобова витрата води у виробничих приміщеннях розраховується за наступною формулою:

 

                                              (2.2)

 

де, - норма витрати води на 1 бройлера ( у середньому 0,5 л гол./добу.);

- поголів'я птахів (200000 голів);

n - кількість працівників  (33 чоловіка);

N - норма витрати води  на 1 чоловіка ( 25 л чол./добу).

 

 

2.3 Визначення продуктивності технологічної лінії

Максимальна добова витрата води:

 

                                                   (2.3)

 де, R – коефіцієнт  добової нерівномірності витрати  води (1,3)

 

Від максимального добового водоспоживання знаходимо регульований об'єм води

                                         (2.4)

 де, - коефіцієнт регульованого об'єму (0,2).

                               (2.5)

де, - загальна витрата води при пожежогасінні ( 10 м³/с).

- час пожежі до приїзду  протипожежної бригади (600 с).

                                            (2.6)

де, – максимальна годинна витрата води.

                                            (2.7)

де, - коефіцієнт годинної витрати води з автонапуванням (2,5).

Тепер у нас є всі  необхідні дані для знаходження  об'єму резервуара і, відповідно, вибору водонапірної башти.

2.4.1 Вибір водонапірної башти

Вибираємо водонапірну  башту А. А. Рожновського БР-25 місткістю 41 м (рис.3.3). На всю птахоферму  нам буде потрібно:

 

 

Отже, приймаємо дві  водонапірні башти.

Башта призначена для  створення напору у водогінній мережі, зберігань запасів води й регулювання  роботи водопідйомних установок  при водопостачанні тваринницьких ферм, сільських населених пунктів й ін.

Водонапірна башта зварена у вигляді стовбура і бака, які в період експлуатації постійно заповнені водою. В середині стовбура приварені металеві скоби, що служать внутрішніми сходами, а вгорі встановлений напірний сталевий бак зі скобами.

Рис. 2.3 Водонапірна башта Рожновського.

1- водонапірна башта; 2 – давач рівнів; 3 – пост керування; 4 – станція керування; 5 – насосна установка; 6 – напірний трубопровід.

При використанні станцій  автоматичного управління типу ПЕТ  і ШЕТ у баці вежі встановлюються датчики верхнього й нижнього рівнів води.

Відстань між ними утворить висоту регульованого об'єму  бака. В середині бака є водопровідна труба, що виведена з башти в нижні частини стовбура. Тут же встановлений оглядовий люк і напірна труба від водопідйомника.

Вежу встановлюють на фундамент бетонованої площадки. Напірний і водорозбірний трубопровід у місці підходу їх до вежі утеплюють.

2.4.2 Визначення величини повного напору

Визначаємо величину повного напору за виразом

 

,                                             (2.8)

 де h_в – висота всмоктування;

     h_н – висота нагнітання, м.

 

,                                           (2.9)

 

 де V – швидкість руху води, м/с;

     L – довжина водопроводу, м;

    d – 150мм діаметр трубопроводу, ;

    – коефіцієнт місцевих опорів в трубопроводах.

 

м.

 

м.

Визначаємо діаметр  труб

 

м.                              (2.10)

 

Діаметр труб водопроводу  обираємо 150мм.

2.4.3 Розрахунок продуктивності насоса

Необхідну продуктивність насосу визначаємо за максимальними добовими витратами води на фермі за формулою

                                                            (2.11)

де - максимальні добові витрати води на фермі,  ;

Т_н – тривалість роботи насоса протягом доби. За рекомендаціями [7]    Т_н ≤ 14 год.

 

Тоді                           

Приймаємо 1 заглибний  відцентровий насос типу ЕЦВ6-7,2-75 з парамет-рами = 9,6 м³/год; Н = 0,5 МПа; Р_н = 2,5 кВт.

2.4 Вибір засобів механізації для внесення добавок та вакцинації

На існуючий птахофермі рецептура збагачення комбікорму, розробляється лабораторією, виходячи з якісного складу комбікорму, що надходять на птахо комплекс, і наявність компонентів для збагачення.

Цех являє собою блок виробничих та підсобно-побутових приміщень, бункерних ємностей для робочого запасу сировини і готової продукції.

Технологічна схема збагачення комбікормів вміщує чотири основні операції:

- завантажник бункерів  робочого запасу сировини ємністю  60т. на одну зміну роботи  цеху. Комбікорм, який підлягає  збагаченню, подають із складу  комбікормів;

- подача комбікорму  на змішувачі С-12, туди подаються і інші компоненти;

- змішування збагаченого  комбікорму з компонентами незбагаченого;

         - завантаження бункерів готової  продукції загальної ємністю  60т. з наступним їх відвантаженням на автотранспорт для доставки комбікорму до пташників.

 Так, як дуже низька точність дозування, призводить до черезмірної концентрації розчину, або навпаки. Разом з тим, сучасні добавки і вакцинації потребують точного дозування; в іншому випадку - вони втрачають свою ефективність, а також можуть бути шкідливими. Тому на нашій птахофермі необхідно застосовувати більш сучасні технології, які базуються на обладнанні, яке має забезпечити постійний і суворий контроль процесів дозування.

Одним із найбільш ефективним та зручним механізмом, який відповідає потребам сучасним технологіям являється дозуючий насос пропорційної дії (рис.2.4.). Даний тип приладів дозволяє регулювати пропорційність розчину, що вводиться в залежності в залежності від зміни розходу води. Таке обладнання не потребує електричних чи будь-яких інших джерел енергії, а використовує тільки тиск води в системі водопостачання. Отже отримати достатньо однорідний і стабільний  розчин добавок і вакцин в питній воді можливо тільки з використанням сучасних дозуючих насосів (медикаторів).

 

Рис. 2.4 Медикатор фірми BIG-DACHMEN

2.4.1 Вибір типу та кількості дозаторів

Для забезпечення сталого  та надійного процесу введення в  питну воду різноманітних добавок та отримати можливість точно регулювати пропорцію дозуючої вакцини нам необхідно підібрати насос-дозатор згідно з вище розрахованою лінією водопостачання.  Отже за розрахунками секундна витрата води в одному приміщенні птахоферми становить 0,51 л/с тому вибираємо насос за технічною характеристикою, який працює в межах від 0,0025л/с до 1,0 л/с. Спираючись на зоотехнічні та ветеринарні умови, а також враховуючі особливості нашої ферми в одне приміщення необхідно встановити медикатор з 5%  дозування фірми BIG-DACHMEN. Для нашої птахоферми потрібно встановити три таких дозаторів по одному в кожне приміщення.

Після проведених розрахунків приймаємо наступну схему водопостачання аркуш 2 графічної частини. Для подавання води застосовується відцентровий   насосу типу ЕЦВ, який з глибинних свердловин подає воду у водонапірну башту, яка звідти по системі водопостачання розподіляється за між пташниками та іншими допоміжними приміщеннями. В пташнику в окремому приміщенні встановлюємо вузол водопідготовки, який передбачує застосування медикатора (рис 2.4).  Поїлки повинні забезпечувати автоматичне напування птахів чистою водою, температури якої повинні бути близькі до температури води у пташнику. Число поїлок та їх довжину визначають зоотехнічними нормами. В нашому випадку застосовуються поїлки проточного типу, які встановлені вздовж кліткових батарей. Такі напувалки мають свої недоліки, при проточному напуванні спостерігається перевитрата води, яка в свою чергу не дозволяє встановити медикатор на лінію водопостачання.

 Тому задачею наступного розділу є розробка запірного вентиля для  жолобкових напувалок з метою зменшити витрати води шляхом подачі її нормово в суворо визначений час.

2.5 Висновки

В результаті розрахунку лінії водопостачання на птахофермі нами було визначено наступне:

- максимальну годинну  витрату води на фермі;

- вибрана водонапірна  башта;

- вибраний заглиблювальний насос;

- приведена схема водопостачання  на птахофермі;

- вибрано обладнання  для вакцинації та внесення  різноманітних добавок.