Ферма по откорму молодняка КРС на 800 голов

 

При построении графика  по оси ординат откладывают в  выбранном масштабе расход воды за каждый час (л/ч) (в процентном отношении от максимального суточного расхода), т.е.

Q_ч = Q_max.сут ∙ q / 100, а по оси абсцисс - часы суток.

 

Вода подводится в  автопоилки при низких температурах ее и окружающего воздуха. На фермах крупного рогатого скота, в коровнике, на стене у входа в молочный блок монтируется водонагревательное приспособление ВЭП-600 для подогрева воды до 10 °С и принудительной циркуляции ее. Подается вода центробежным насосом производительностью 6 м³/ч при давлении в трубопроводе до 300 кПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Технологический расчёт и выбор оборудования системы вентиляции и воздушного отопления

 

Технологический расчёт и выбор оборудования системы  вентиляции и воздушного отопления

Расчет воздухообмена помещении. Системы вентиляции, отопления и кондиционирования должны поддерживать оптимальный температурно-влажностный режим и химический состав воздуха; обеспечивать в зависимости от периода года соответсвющий воздухообмен; не допускать скопления, застоя влажного и загрязнённого воздуха в отдельных местах помещения, т.е. обеспечивать равномерное распределение воздуха и его циркуляцию; предотвращать конденсацию выделенных паров на стенах и различных ограждениях внутри помещения. Установлено, что во все времена года в животноводческих помещениях действуют различные вредные факторы, к которым можно отнести большие или недостаточные количества теплоты, влаги и углекислого газа. В зависимости от наружных условий (в основном от температуры наружного воздуха) тот или иной фактор может быть преобладающим. Так, для типовых животноводческих и птицеводческих помещений в регионах с наружной температурой от - 10 до - 20 °С наибольшее отрицательное воздействие оказывает влага, с температурой ниже - 20 °С - углекислый газ, с температурой - 10 °С и выше - теплота. Поэтому воздухообмен в животноводческих помещениях в холодный (отапливаемый) период года рассчитывают, исходя из условий удаления избытков углекислого газа и выделяющихся водяных паров, а в переходный и теплый (летний) периоды года - избытков теплоты и влаговыделений.

Исходные данные для расчета  воздухообмена, в частности предельно  допус-тимые концентрации вредных  веществ в помещениях, оптимальные  параметры внутреннего воздуха, тепло-, влаго- и газовыделения животных и птиц принимают по справочно-нормативным документам.

Воздухообмен, м³/ч, необходимый для поддержания допустимой концентрации углекислого газа, определяют по формулам:

V_co2 = n_ж ∙ С_ж / (С₁ - С₂)

где n_ж - число животных;

С_ж - количество углекислого газа, выделяемое одним животным, л/ч;

С₁ - предельно допустимая концентрация углекислого газа в помещении, л/м³;

С₂ - концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе.

V_co2 = 400 ∙ 90 / ( 1.5 - 0.3) = 30000 м³/ ч

Воздухообмен, обеспечивающий допустимое содержание в воздухе  водяных паров

V_w = W / (ρ (d_в - d_н))

где W - общее количество влаги, выделяемое в помещении (учитывается  количество влаги, выделяемое животными при дыхании, а также суммарное влаговыделение с открытой и смоченной поверхностей в помещении), г/ч;

ρ - плотность воздуха;

d_в и d_н - влагосодержание соответственно внутреннего и наружного воздуха.

Влаговыделения в животноводческих помещениях

W =  W_ж + W_исп,

где W_ж - расход водяных паров, выделяемых животными;

W_исп - расход испаряющейся с поверхности влаги, равный сумме расходов W_с.п. (со свободной поверхности) и W_м.п. [со смоченной (мокрой) поверхности].

К свободной открытой водной поверхности в животноводческих помещениях относят площадь водной поверхности открытых баков с водой для гидросмыва навоза, автопоилок, водное зеркало навозного лотка и пр. Смоченными считают поверхности глубокой подстилки, вертикальных стен навозного лотка до водного зеркала, решетчатого пола и т. д.

Влаговыделения со свободной поверхности W_с.п. = ω_с.п.·А_с.п.

где ω_с.п.- удельное влаговыделение, г/(ч·м²);

А_с.п. - свободная поверхность, м².

Количество влаги, испаряющейся со смоченной поверхности пола и  стен W_м.п. = ω_м.п.·А_м.п.,

где ω_м.п.- удельное влаговыделение, г/(ч·м²);

А_м.п.- смоченная поверхность, м².

W_сп = 50 ∙ 3112.2 = 155610

W_мп = 11 ∙ 91.5352941176471 = 1006.888

W_исп = 155610 + 1006.888 = 156616.888

W = 232 + 156616.888 = 156848.888

V_w = 156848.888 / ( 1.2 ( 12 - 2)) = 13070.741

Из двух расчетных  значений расходов вентиляционного  воздуха V_со2 и V_w принимают наибольшее, т.е. принимаем V_в = V_co2 =  30000 м³/ч. После этого устанавливают расход воздуха, приходящийся на 1 т живой массы животных. Если полученное значение окажется меньше нормативного регулируемого воздухообмена на 1 т живой массы животных или птицы, то в качестве расчетного значения воздухообмена следует принимать нормативное.

Для характеристики воздухообмена  пользуются понятием кратности воздухообмена, которая указывает на число смен воздуха в помещении в течение часа:

n = V_в / V_с

где V_в - расход вентиляционного воздуха, м³/ч;

V_с - строительный объем помещения, м³.

n = 30000 / 10584 = 2.834

Для взрослого поголовья  при кратности воздухообмена n < 3 выбирают естественную вентиляцию, при n = 3 0... 5 - принудительную вентиляцию без подогрева водаваемого воздуха и при n > 5 - принудительную вентиляцию с подогревом подаваемого воздуха.

При естественной вентиляции воздухообмен происходит вследствие разности температур внутри и снаружи помещения. Движение воздуха из помещения и  в помещение осуществляется через  неплотности окон и дверных проёмов, а также по специально устанавливаемым проточно-вытяжным шахтам и каналам.

Сечение вытяжных и приточных  каналов определяют по формуле:

F = V_в / 3600 v,

где v - скорость воздуха  в канале, м/с.

Скорость воздуха в  вентиляционном канале зависит от разности температур внутри помещения и снаружи, а также длинны шахты:

v = 2.3 ∙ (h ∙ (t₁ - t₂) / 273) ^{1 / 2},

здесь h - высота канала;

(t₁ - t₂) - разность температур внутреннего и наружнего воздуха.

v = 2.3 ∙ (3 ∙ (10 - -30) / 273)^{1 / 2} = 1.525 м/с

F = 30000 / (3600 ∙ 1.525 ) = 5.464 м²

Число вытяжных каналов  определяют из выражения:

n_к = F / f,

где f - площадь сечения  обного канала, м².

Число вытяжных каналов: n_к = 5.464 / 0.36 = 15.178

Число приточных каналов: n_к = 5.464 / 0.06 = 91.067

 

2.3. Расчёт естественного освещения

 

Степень естественного  освещения характеризуется отношением площади окон к площади пола, т.е. коэффициентом k.

Площадь окон F_ок, определяют по формуле:

F_ок = F_п ∙ k,

где F_п - площадь пола, м²;

F_ок = 3078 ∙ 0.04 = 123.12 м²

Количество окон, необходимое для получения нужной освещенности, находят по формуле:

N = F_ок / f_ок,

где f_ок - площадь оконного проема, м² (в соответствии с требованиями ГОСТа).

N = 123.12 / 2.5 = 49.248 принимаем 50.

 

 

 

2.4. Системы водяного и парового отопления

 

Систему водяного отопления классифицируют по нескольким признакам:

1) По способу обеспечения циркуляции  воды различают системы с естественной и принудительной циркуляцией. В первом случае движение воды происходит за счет разности плотностей нагретой и охлажденной воды. Во втором случае циркуляция воды создается насосами.

2) По расположению подающих магистралей  системы водяного отопления бывают с верхней и нижней разводкой.

3) По схеме присоединения отопительных  приборов - одно- и двухтрубные.

4) По расположению  соединительных трубопроводов между  магистралями и отопительными приборами - вертикальные и горизонтальные.

5) В зависимости от  направления движения воды в  горячей и обратной магистралях  различают тупиковые системы  и системы с попутным движением. Для тупиковых систем характерно встречное движение горячей и охлажденной воды. В системах с попутным движением направление потоков нагретой и охлажденной воды совпадает.

Предпочтительна система  водяного отопления с искусственной  циркуляцией, преимуществами которой являются простота и надежность устройства, широкий радиус действия, уменьшенный расход трубопроводов.

Системы водяного отопления  с естественной циркуляцией допускается  применять при наличии местного источника теплоты, отсутствии перспектив устройства централизованного теплоснабжения и в других случаях. Допустимый радиус действия систем с естественной циркуляцией не более 30 м (по горизонтали от источника теплоты до наиболее удаленных отопительных приборов).

Система парового отопления  предусматривает использование сухого насыщенного пара. Из котельного агрегата пар по паропроводам поступает в отопительные приборы, где конденсируется, а образующийся конденсат возвращается по конденсатопроводам в котельную установку.

6) В зависимости от  давления пара различают системы низкого (0,15...0,17 МПа) и высокого (0,18...0,47 МПа) давления.

7) По способу прокладки  паро- и конденсатопроводов системы  бывают с верхней и нижней  разводкой. При верхней разводке  паропровод расположен выше нагревательных  приборов, а конденсатопровод ниже их. При нижней разводке как паропровод, так и конденсатопровод расположен ниже нагревательных приборов.

8) По способу возврата  конденсата системы делят на  замкнутые и разомкнутые. В замкнутых системах конденсат самотеком возвращается в котел, в разомкнутых конденсат сначала направляется в конденсатный бак, а оттуда перекачивается в котел.

9) По режиму работы  системы бывают сухими, когда  конденсат не полностью заполняет сечение трубопровода, и мокрыми, когда все сечение трубопровода заполнено конденсатом.

10) По конструктивным  признакам системы парового отопления  делят на одно- и двухтрубные.  Предпочтительными с точки зрения  снижения шума при работе и  предотвращения гидравлических  ударов являются двухтрубные  системы с верхней разводкой. В таких системах пар и конденсат движутся в основном в разных трубопроводах, а на вертикальных участках - в одном направлении. Это способствует снижению шума при работе и предотвращению гидравлических ударов в трубопроводах. При нижней разводке в вертикальных стояках пар движется снизу вверх, а образующийся конденсат - сверху вниз, что служит дополнительным источником шума и гидравлических ударов при работе системы.

 

 

 

 

 

2.5. Расчёт производственной линии кормов

 

2.5.1. Общий расчёт

 

В большинстве случаев корма перед скармливанием требуют предварительную обработку в кормоцехах с целью повышения вкусовых и питательных свойств отдельных компонентов кормов и получения однородной кормовой смеси, что значительно упрощает механизацию, а в отдельных случаях и автоматизацию производственного процесса раздачи кормов животным.

Годовая потребность  кормов на ферме или комплексе  определяется, исходя из суточного рациона и длительности периода кормления данным видом корма.

Суточный грузопоток G_сут (т), связанный с транспортировкой кормов на животноводческой ферме, равен:

G_сут = q₁∙m' + q₂∙m' + q₃∙m' +…+ q_n∙m',

где q₁, q₂, q₃…q_n - масса отдельных видов кормов, входящих в суточный рацион одного животного; m' - количество животных отдельной группы на животноводческой ферме.

принимаем q₁=8 кг - силос, q₂=6 кг - сенаж, q₃=4 кг - свекла, тогда

G_сут = 0.008 ∙ 800 + 0.006 ∙ 800 + 0.04 ∙ 800 = 14.4 т

Суточный грузооборот  на ферме Q_сут (т. км), зависящий от поголовья животных по видам и возрастным группам, суточного рациона, плана размещения производственных построек и складов на территории фермы, кратности кормления, определяется по формуле:

Q_сут = m' (q₁ ∙ L₁ + q₂ ∙ L₂ +...+ q_n ∙ L_n),

где qn - масса отдельных  видов кормов, т; L_n - длина пути перемещения каждого вида кормов, км.

Q_сут = 800 ∙ (0.008 ∙ 0.05 + 0.006 ∙ 0.2 + 0.004 ∙ 0.2) = 11.68 т. км

Массу кормов, потребных  для животноводческой фермы в  течение года, год (т), можно определить из условия потребности отдельных  видов кормов, длительности стойлового периода и кормления животных на ферме в летнее время (зеленые подкормка):