14138 (Проектирование ферм и сельскохозяйственных комплексов)

Оглавление

Введение

1. Общие сведения по теме, характеристика проектируемого комплекса и выбор технологии производственных процессов

2. Технологические расчеты производственных линий

2.1. Механизация водоснабжения и поения животных

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

2.3. Расчёт естественного освещения

2.4. Системы водяного и парового отопления

2.5. Расчёт производственной линии кормов

2.5.1. Общий расчёт

2.5.2. Линия корнеклубнеплодов

2.5.3. Линия силоса и сенажа

2.6. Технология механизированной уборки

удаления и утилизации навоза

2.6.1. Общий расчёт

2.6.2. Расчет лотковой самотечной системы удаления навоза

3. Технико-экономические показатели

3.1. Себестоимость

3.2. Срок окупаемости

3.3. Приведенные затраты

4. Охрана окружающей среды

5. Охрана труда и техника безопасности

Список использованной литературы

Введение

Животноводство является важнейшим звеном агропромышленного комплекса. Эта отрасль даёт человеку ценные продукты питания, а также сырьё для промышленности.

Производственно-техническая база животноводства развивается по двум направлениям: 1) строительство новых и реконструкция действующих ферм небольшой мощности с целью применения на них новейших машин, механизмов и прогрессивных форм организации труда; 2) строительство крупных животноводческих ферм комплексов с полной механизацией и автоматизацией производства.

Наличие ферм небольших размеров, особенно в скотоводстве, сохраниться и в дальнейшем. Это предопределяется проблемой кормовых угодий, а также необходимостью удовлетворения потребностей населения, например глубинных районов, в свежих животноводческих продуктах.

Многообразие видов животных и получаемой от них продукции вызвало необходимость применения самых различных технологий и технических средств — машин, аппаратов и др. Система машин для животноводства и кормопроизводства включает 1119 наименований, в том числе 750 для комплексной механизации животноводства и 369 — для кормопроизводства.

Новые машины разрабатываются при создании комплектов оборудования для молочных ферм и комплексов с привязным и беспривязно-боксовым содержанием, обеспечивающих применение механизированных и автоматизированных поточных технологических линий; при завершении автоматизации технологических процессов на откорме свиней и комплексной механизации репродукторных свиноферм; в овцеводстве — при переходе на комплекты технологического оборудования овцеферм на 5 и 10 тыс. маточного поголовья; в птицеводстве — при полном переходе на клеточное содержание всех видов и возрастных групп птицы, автоматизации многоярусных клеточных батарей и тепловентиляционных установок; для механизации селекционно-генетической работы; при совершенствовании технических средств, обеспечивающих оптимальный микроклимат в животноводческих помещениях.

Основные направления прогрессивной технологии в животноводстве — это поточно-цеховая система содержания животных, групповое обслуживание их и внедрение новых приемов, обеспечивающих более полное использование генетического потенциала.

На создание и укрепление материально-технической базы животноводства государством выделяются крупные капиталовложения. Организация эффективного использования техники, производственная эксплуатация и квалифицированное техническое обслуживание её является в настоящее время самыми важными задачами инженерно-технической службы в сельском хозяйстве.

Реализация новой системы машин в животноводстве позволит снизить удельные затраты труда на фермах с поголовьем 800 голов до 1,5…2,0 ч.

Специалисты хозяйств, механизаторы-животноводы должны хорошо знать зоотехнические требования, основы промышленной технологии, устройство машин и оборудования, правила монтажа, эксплуатации и обслуживания техники.

1. Общие сведения по теме, характеристика проектируемого комплекса и выбор технологии производственных процессов

Главной отличительной чертой всякой промышленной технологии является резкое сокращение затрат труда и средств на производство единицы продукции. Поэтому промышленной можно назвать только такую технологию, которая обеспечивает производство продукции высокого качества с минимально возможными на данном этапе (или близкими к ним) удельными затратами труда и средств.

Промышленная технология производства говядины на современном этапе базируется на следующих основных принципах: ритмичное поступление на выращивание и откорм бычков в 10—20-дневном возрасте группами, величина которых равна вместимости изолированной секции телятника, и реализация откормочного скота этими же группами равномерно в течение всего года по твердому графику: расчленение всего цикла выращивания и откорма на два периода (на откормочных площадках иногда на три, максимум четыре периода) в соответствии с возрастными особенностями животных; специализация помещений для содержания каждого возрастного периода; деление этих помещений на секции, которые используются по принципу: «полностью занято—полностью свободно»; обслуживание животных одной секции как единой производственной единицы в течение всего цикла выращивания вплоть до реализации; интенсивное кормление с использованием рационов и норм кормления, обеспечивающих максимальный прирост живой массы в течение всего цикла и достижение заданной живой массы к моменту сдачи скота на мясокомбинат.

Основными элементами технологии содержания скота при промышленном откорме являются: система содержания — беспастбищная (круглогодовая стойловая); метод обслуживания — групповой; порядок обслуживания — в местах содержания животных; способ содержания — беспривязный; метод содержания — бесподстилочный, в закрытых помещениях — на щелевых полах.

Производство говядины на комплексах включает три последовательные стадии: выращивание, доращивание и откорм. В зависимости от климатических условий комплексы могут быть закрытого и комбинированного типов или иметь вид откормочных площадок. На комплексах закрытого типа все стадии откорма осуществляются в закрытых помещениях с регулируемым микроклиматом. На комплексах комбинированного типа выращивают и доращивают молодняк в помещениях, а откармливают на закрытых площадках. Откормочные площадки предназначаются для заключительного откорма. Они могут быть круглогодовые и сезонные. Площадки, функционирующие круглогодично, создают в районах, где климатические условия не оказывают на животных существенного отрицательного влияния. Сезонные площадки используют только в благоприятное время года.

Типовой проект 801-315 (Гипронисельхоз) – комплексы на 400-800 и 1200 голов боксового содержания – разработан для строительства в районах с расчетной температурой наружного воздуха -30°С, нормальной снеговой нагрузкой 981 Па и нормативным скоростным напором ветра 265 Па.

Проектом предусмотрены следующие основные элементы технологии содержания животных: система содержания стойловое; способ содержания животных - беспривязно-боксовый,

Перспектива и схема генерального плана комплекса на 800 бычков приведены на листе 1. Проектом предусматривается павильонная застройка с широкогабаритными зданиями. Размеры здания для молодняка в плане 27х114 м при шаге колонн в поперечнике 9 м. Здания для молодняка, и ветсанпропускник соединены галереями. Склады концентрированных кормов, котельная, помещения приема и отправки скота размещены на границе комплекса, что исключает заезд внешнего транспорта на территорию комплекса и обеспечивает его ветеринарную защиту. В состав зоны для хранения кормов входят наземные траншеи для хранения сенажа вместимостью 1800 т каждая, овощехранилище с помещением для мойки и резки корнеплодов, автовесовая на 10 т, В зону предусмотрен отдельный въезд через дезинфицирующий барьер.

Раздача кормов животным предусмотрена мобильными кормо-раздатчиками КТУ-10, уборка навоза— с помощью лотково-отстойной системы в приемный резервуар насосной станции, откуда фекальным насосом по напорному трубопроводу навоз перекачивается в навозохранилища.

Структура стада для комплекса, специализированного на выращивании и откорме молодняка следующая¹:

Бычки 15-20 дневного возраста массой по 45 кг. поступают на комплекс, размещаются в изолированной, предварительно подготовленной секции телятника, где животные содержатся в течение 130 дней – первый период выращивания. По завершению этого периода животных переводят в здания для молодняка, где они содержатся 260 дней до завершения откорма. Общая продолжительность выращивания и откорма составляет 390 дней.^∙∙

2. Технологические расчеты производственных линий

2.1 Механизация водоснабжения и поения животных

Количество воды (питьевой, технической), которое должно подавать проектируемая водопроводная сеть, определяют по расчетным нормам ее потребления потребителем каждого вида и их числу, с учетом перспективного плана увеличения потребления воды. Новый водопровод рассчитывают на срок службы 15-20 лет без коренного переустройства.

Среднесуточный расход воды Q_{ср. сут.}(л) на ферме определяется по формуле:

Q_{ср. сут.} = q₁n₁+q₂n₂+…+q_mn_m,

где q_m - среднесуточная норма потребления воды одним потребителем, л;

n_m - количество потребителей.

Q_срсут = 30 ∙ 800 = 24000 л

Величина этого расхода недостаточна для выполнения расчета водопроводной сети, поэтому определяют максимальный суточный расход воды по формуле:

Q_{мах. сут.} = Q_ср.сут · α_сут,

где α_сут - коэффициент суточной неравномерности;

Q_махсут = 24000 ∙ 1.3 = 31200 л

Максимальный часовой расход вода (л/ч) определяется по формуле:

Q_мах.ч. = Q_{мах.сут.} ∙ α_ч / 24,

где α_ч - коэффициент часовой неравномерности

Q_мах.ч. = 31200 ∙ 2.3 / 24 = 2990 л/ч

Секундный расход (л/с) воды равен:

Q_с = Q_мах.ч. / 3600 = 2990 / 3600 = 0.831 л/с

Суточный расход насосной станции должен быть равен максимальному суточному расходу воды на помещении или ферме, а часовой расход станции (насоса) определяется по формуле:

Q_нас. = Q_{мах.сут} / τ ,

где τ - продолжительность работы насоса или станции в сутки, ч.

Продолжительность работы насоса τ выбирают в соответствии с дебитом водоисточника, учитывая, что расход насоса при этом должен быть больше или равен Q_max.ч, но не должен превышать дебита источника. С уменьшением повышается потребная мощность для привода насоса, увеличивается диаметр напорного трубопровода и емкость резервуара водонапорной башни, но сокращаются эксплуатационные расходы. При увеличении τ сокращаются расходы на строительство, но эксплуатационные расходы увеличиваются. На основе сравнительных технико-экономических расчетов времени работы насосной станции принимается равным 7 или 14 часам.

Q_нас = 31200 / 10 = 3120 л/ч = 3.12 м³/ч

По величине Q_нас. и требуемому напору выбирают по рабочим характеристикам тип и марку насоса:

Насос марка - 1/2 К-6

Тип - центробежный консольный

Объёмная подача = 6 м³/ч

Полный напор H = 14 м

Потребная мощность (Вт) электродвигателя для привода насоса определяется по формуле:

N = (Q_нас ∙ ρ ∙ H ∙ К_з ∙ g) / (η_п ∙ η_н)

где Q_нас. - объемный расход воды (подача насоса), м³/с;

ρ - плотность воды, кг/м³;

Н - полный напор насоса, м (берется из технической характеристики);

К_з - коэффициент запаса мощности, учитывающий возможности перегрузки во время работы насоса;

g - ускорение свободного падения;

η_н - к.п.д. насоса согласно технической характеристике;

η_п - к.п.д. передачи от двигателя к насосу.

N = ( 6 / 3600 ∙ 1000 ∙ 14∙ 1.5 ∙ 9.81) / (1 ∙ 0.5) = 686.7 Вт = 0.6867 кВт

Воду необходимо подавать потребителям под определенным напором, называемым свободным напором Н_св. Для водоразборных точек на животноводческих фермах необходимый напор Н_св = 4 0... 5 м (Н_св = 40 0... 50 кПа) обеспечивается водонапорной башней.