Современная животноводческая ферма или комплекс

Данные  для расчета берем из таблицы 4.34 [1]

коровы  кг

нетели  кг

Суточный  выход навоза на ферме

m – количество животных на ферме, голов;

 

Годовой выход Q_год навоза:

m – количество животных на ферме, голов;

D – число дней накопления навоза

 

Производительность  линии уборки навоза:

Т – время  работы линии, ч;

Т_ц – продолжительность одного цикла уборки, ч;

k – кратность уборки навоза в сутки k=2…6, но обязательно перед каждой дойкой.

 кг/ч

Количество  навозоуборочных средств:

W_i – производительность выбранной машины, т/ч. (таблица 12.9 [2])

  принимаем 12 установки

Расчет скреперной установки сводится к определению подачи, общего тягового сопротивления и к обоснованному выбору типа и мощности электродвигателя.

Подача  скреперной установки 

, кг/с

G_н – масса порции навоза, кг

V_c – расчетная емкость скрепера, м³

γ – объемная масса навоза, кг/м³

φ – коэффициент  заполнения скрепера (φ=0,9…1,2)

T_ц – время одного цикла, с

кг/с

Время одного цикла определяем по формуле

l – длина навозного канала, м

T_упр – время на управление и изменение направления хода, с

v_cp – средняя скорость движения скрепера, м/с (v_cp=0,04…0,25 м/с).

с

Общее сопротивлений  движению дельта-скреперной установки, работающей в двух каналах,

Сопротивление движению рабочей ветви, Н

G_c, G_н – масса соответственно скрепера и порции навоза, кг

f_пр – приведенный коэффициент трения (f_пр=1,8…2)

q – масса 1 п. м. каната (q=0,4…0,5), кг

L_p – длина цепи (каната) рабочей ветви, м

f_н – коэффициент трения каната о навоз (f_н=0,5…0,6)

Н

Сопротивление перемещению холостой ветви, Н:

L_x – длина цепи каната холостой ветви, м

Н

Сопротивление на преодоление инерции при реверсировании, Н:

L – длина цепи установки, м

v_cp – средняя скорость.

Н

 

Сопротивление от натяжения набегающей ветви каната, Н:

μ – коэффициент  трения каната о ролик, μ=0,1…0,2

α – угол обхвата, α≥120…150°

Н

Суммируя  Р₁–Р₄ определяем общее сопротивление движению скреперной установки Р_с.

Н

 

Выбор типа и расчет навозохранилищ

По расположению и отношению к ферме навозохранилища  подразделяют на прифермские и полевые. Прифермские открытые навозохранилища по зоотехническим требованиям должны располагаться на расстоянии не менее 60 м от помещений для скота. Вместимость этих навозохранилищ должна быть равной  25 – 40 % зимнего выхода навоза, а вместимость каждого в отдельности не должна превышать 5 тыс. м³.

Полевые навозохранилища открытого котлованного типа строят на удобряемых полях и  рассчитывают их на вместимость 60…70% зимнего  выхода навоза.

Углубление  навозохранилища выполняют в  виде котлована глубиной 1,5…2 м с  насыпным валом вокруг хранилища  и пандусами для въезда и выезда транспорта. Стенки и дно покрывают  бетоном или утрамбованной глиной со щебнем слоем 20 см.

Объем навозохранилища

где G_сут – суточный выход навоза, кг/сут;

       D – продолжительность накопления навоза, сут.;

       φ – коэффициент заполнения  навозохранилища, φ=0,7…1;

                 γ_н – объемная масса навоза, кг/м³ (таблица 4.31 [1])

м³

Площадь (открытого) навозохранилища определяют исходя из поголовья фермы, норм выхода навоза и срока его хранения по формуле

где q_сут – суточный выход навоза, кг/гол.;

m – число животных, гол.;

H – высота укладки навоза, м. Рекомендуется принимать 1,5…2 м

м²

Для выгрузки полужидкого навоза из открытых навозохранилищ длиной до 100 м применяют установки УВН-800. Для перекачивания жидкого и полужидкого навоза из емкостей, навозосборников и навозохранилищ в транспортные средства применяют насосы НЖНВ-200.

2.9. График работы оборудования

На последней  стадии проектирования разрабатываются графики выполнения операций. Графики позволяют обеспечить своевременную, в соответствии с режимом кормления, подачу готовой кормосмеси животным. Суточный график работы машин позволяет увязать во времени работу отдельных машин и механизмов, установить степень их загрузки, определить потребность в электроэнергии, воде, топливе и рабочей силе по часам работы в соответствии с режимом кормления животных и распорядком дня фермы.

Для построения графика по вертикали записывают наименование работ, марки машин в соответствии с принятым технологическим процессом, количество кормов, подлежащих обработке, время работы машин, а по горизонтали наносится в выбранном масштабе время работы каждой машины. Из графика видны продолжительность каждой технологической операции.

В соответствии с графиком загрузки машин выбирается более удобное время для проведения профилактического и технического их обслуживания.

С помощью  графика загрузки машин и оборудования определяют максимальную единовременную потребную мощность установленных  электродвигателей по часам суток, потребность в обслуживающем  персонале.

Наименование работ	Марка машин	Кол-во продуктов, т	Время работы, ч	Установленная мощность, кВт	Время работы оборудования, ч
					0    1     2    3    4     5    6    7     8    9
Пароснабжение	Д-721	6	3,75	4
Погрузчик-экскаватор	ПЭА-Ф-1	25	1,25	МТЗ
Прицеп тракторный	2ПС-4М	4	3,75	МТЗ
Мобильный кормораздатчик	КТУ-10А	20-50	3,75	МТЗ
Агрегат для приготовления        ЗЦМ	АЗМ-0.8А	0.45	2,5	2.1
Установка для выпойки телят	УВТ-20	200 голов	5	6.1
Соломо-силосорезка	РСС-6Б	2.5/7	1.25	17
Кормоцех	КОРК-5-1	5	4.5	116
Бункер-накопитель	БСК-10	10	1.25	1.1

2.10 Потребность в воде и электроэнергии

Расчет  потребности в воде.

Потребность фермы вводе на поение животных определяется наличием половозрастных групп животных и среднесуточными нормами водопотребления  по формуле:

 

где m_i — количество животных i-го вида;  
q_i — среднесуточная норма расхода воды на одно животное 1-го вида, л;  
n — количество видов животных.

л

 

Животные  потребляют воду в течение суток  неравномерно, поэтому необходимо знать  максимальное потребление, т. е. максимальный суточный, часовой и секундный  расходы

л

л

л

где α₁ и α₂ — коэффициенты суточной и часовой неравномерности водопотребления.

 
Для мойки корнеклубнеплодов расход воды

л

m_i — поголовье животных i-го вида;  
k_i — суточная норма корнеклубнеплодов на 1 животное i-го вида, кг;  
n — количество видов животных;  
q_k — норма расхода воды на 1 кг корма, л (приложение 14. табл. 4 [1]).

 

Для увлажнения соломенной резки перед запариванием расход воды

 л

где k_ср — норма соломенной резки на одно животное в сутки, кг;  
q_в — норма расхода воды на 1 кг соломенной резки, л.

Для питания  парового котла потребное количество воды

 

Где n — количество паровых котлов;  
F — поверхность нагрева одного котла, м² (можно принять в пределах  
14... 17м²);  
G_n — расход воды на 1 поверхности нагрева за час, л;  
t_n — время работы котла в сутки, ч.

Для первичной  обработки молока потребное количество воды

где q_м — суточное количество надоенного молока, л;  
k_м — норма расхода воды на 1 л молока, л.  
л

 

На бытовые нужды (душ, санузел  и др.) потребность вводе

л

где n_p — количество работников фермы;

q_p — норма расхода воды на одного работника в сутки, л.

 

Общую потребность  фермы в воде необходимо определять с учетом противопожарного запаса, который рассчитывают по формуле 

л

q_n — норма расхода воды на тушение пожара. л/с;  
t_n — продолжительность пожара, с.

 

Часовое потребление  пара

                                      (2.5.4)

где     — расход пара на запаривание кормов, кг;

 — расход пара на подогрев  воды, кг;

 — расход пара на отопление  помещений, кг.

Расход пара на запаривание кормов определяется по формуле

                                            (2.5.5)

где    М— масса обрабатываемого корма, кг;

— удельный расход пара, кг/кг.

Расход пара на отопление помещения

                                           (2.5.6)

где    — объем отапливаемого помещения,

— удельный расход пара на отопление помещения, кг/ .

Расход пара на подогрев воды для бытовых нужд

                                     (2.5.7)

где    — количество воды, которую необходимо подогреть, кг;

— удельный расход пара на подогрев воды, кг/кг град;

— соответственно конечная и начальная температура воды. °С.

Общая потребность фермы в воде составляет 204411,6л.

Суточный  расход электроэнергии определяется по формуле

                              (2.5.8)

где    — мощность установленных в кормоцехе двигателей, кВт:

—время работы электродвигателей, ч.

3. Проектирование генплана фермы  и помещения коровника

3.1 Проектирование генплана

Проект животноводческого  разрабатывается по заранее утвержденному  плану, на котором нанесены все существующие и проектируемые здания, сооружения, инженерные коммуникации в зеленые  насаждения в соответствии с перспективным  планом развития хозяйства.

Навозохранилища размещают с подветренной стороны  животноводческих зданий и на расстоянии от них не менее 60 м. Вывоз навоза из животноводческих зданий необходимо проектировать по самостоятельным путям, не пересекающим пути развозки кормов и вывоза продукции.

Расстояние  между различными зданиями и сооружениями принимают в строгом соответствии с нормами санитарных, зооветеринарных  и противопожарных разрывов. Минимальный  санитарный разрыв между постройками  и помещениями для переработки  продуктов животноводства 50 м.

Между коровниками интервал должен быть 60 м. Ветеринарные лечебные учреждения размещают на расстоянии 300 м от всех животноводческих зданий.

Для снятия экологической напряженности на территории фермы (комплекса) необходимо места прохода и проезда оборудовать  дезбарьерами. Ширина их принимается равной ширине входа или проезда, длина — 1 ... 1,5, глубина— 0,10... 0,12 м.

Эти данные служат основанием для выполнения листа  «Генплан» графической части  курсового и дипломного проектов.

Общая площадь  территории участка ( ) определяют по формуле

,