Механизация водоснабжения и поения скота

Расход воды на животноводческих предприятиях идёт на поение животных, а также на технические, гигиенические, хозяйственные и противопожарные нужды.

 

Среднесуточный расход воды Q_ср.сут. (л) на ферме (комплексе) определяется по формуле

Q_ср.сут.=q₁ × n₁+ q₂ × n₂+… q_m × n_m,

 

где q_1…m – среднесуточное потребление воды одним потребителем, л;

n_1…m – количество потребителей.

 

Таблица 5. Суточное потребление воды

 

Группы животных	Среднегодовое поголовье	Расход воды на одну голову в сутки, л	Всего

 

Максимальный суточный расход воды:

 

Q_{макс.сут.}=Q_ср.сут.×α_сут,

 

где α_сут – коэффициент суточной неравномерности;

α_сут – 0,9…1,3

Максимальный часовой расход (л/ч):

 

Q_мак.ч= α_ч,

где α_ч – коэффициент часовой неравномерности, на фермах с автопоением

α_ч=2…2,5;

α_ч=4,0 без автопоения.

Секундный расход (л/с) воды равен:

Q_{мак. с} = ×

Суточная подача насосной станции должна быть ровна максимальному суточному расходу воды на комплексе или ферме, а часовой расход станции (насоса) определяется по формуле

Q_нас.= ,

где t – продолжительность работы насоса или станции в сутки, ч.

Продолжительность работы насоса t выбирают в соответствии с дебитом водоисточника, учитывая, что расход насоса при этом должен быть больше или равен Q_{макс ч}, но не должен превышать дебита источника.

По величине Q_нас выбирают по рабочим характеристикам тип и марку насоса. Насосные станции большого расхода строят с двумя одинаковыми насосными агрегатами (насос с электродвигателем), из которых один является резервным.

Потребная мощность (Вт) электродвигателя для привода насоса:

N= ,

 

где Q_нас – объёмная подача насоса, м³/с;

ρ – плотность воды, кг/м³;

Н – полный напор насоса, м (берётся из технической характеристики);

К₃ – коэффициент запаса мощности, учитывающий возможные перегрузки во время работы насоса, К₃=1,1…2,0;

g – ускорение свободного падения, g=9,81 м/с²;

η_н – КПД насоса согласно технической характеристике (для центробежных насосов η_н=0,4…0,6; для вихревых η_н=0,25…0,55);

η_п – КПД передачи от двигателя к насосу (при прямом соединении с насосом η_п=1,0).

Воду необходимо подавать потребителям под определённым напором, называемым свободным напором Н_св. Для водоразборных точек на животноводческих фермах необходимый напор Н_св=4,5 м (Н_св=40…50 кПа) обеспечивается водонапорной башней.

Необходимая вместимость резервуара (м³) водонапорной башни равна:

 

V_рез=(0,15…0,20) Q_{макс.сут.}

 

 

Полученную вместимость резервуара округляют до стандартной (10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 и 50 м³).

Диаметр труб выбирают так, чтобы скорость воды в них не превышала 0,4…1,25 м/с. Диаметр труб (м) внешнего водопровода на начальном участке, по которому проходит все количество воды, определяется по формуле

 

d= ,

 

где Q_макс.с. – максимальный секундный расход воды, м³/с;

υ – скорость воды в трубах, м/с.

Ниже приведены рекомендуемые значения расчётной скорости воды от её расхода.

 

Расход воды, л/с	1,5 …2,0	3,0…4,0	5,0…7,0	8,0 …12,0	14,0	28,0
Расчётная скорость воды, м/с	0,4… 0,5	0,5…0,6	0,65…0,70	0,70…0,75	0,75…0,75	1,0…1,1

 

После определения диаметра трубопровода выбирают тип автопоилок и определяют необходимое их количество (n) на животноводческой ферме или комплексе:

n= ,

где m – количество животных, гол.;

z – коэффициент, показывающий на какое количество животных предназначена та или другая автопоилка.

Тип и марки поилок выбираем из соответствующих каталогов (справочников), а затем вносим их в соответствующую строку технологической карты.