125339 (690473), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Пользуясь таблицей часового расхода воды (в процентах) (табл. 1), строим в масштабе график суточного расхода воды.
Таблица 1
Примерный режим расходования воды на животноводческих
фермах по часам суток
| Часы суток | 0-1 | 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | 6-7 | 7-8 | 8-9 | 9-10 | 10-11 | 11-12 | 12-13 | 13-14 | 14-15 | 15-16 | 16-17 | 17-18 | 18-19 | 19-20 | 20-21 | 21-22 | 22-23 | 23-24 |
| Часовой расход, % | 3,1 | 2,1 | 1,9 | 1,7 | 1,9 | 1,9 | 3,3 | 3,5 | 6,1 | 9,1 | 8,6 | 2,9 | 3,3 | 4,3 | 4,8 | 2,9 | 10,0 | 4,8 | 2,9 | 3,1 | 2,6 | 6,5 | 5,3 | 6,4 |
При построении графика по оси ординат откладываем в выбранном масштабе расход воды за каждый час (л/ч) (в процентном отношении от максимального суточного расхода), т.е.
,
а по оси абсцисс – часы суток (рис. 1).
Рис. 1. График расходования воды на животноводческом комплексе по часам суток
Технологический расчет и выбор оборудования
Системы вентиляции и воздушного отопления
Расчет воздухообмена
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 ºС 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.
Воздухообмен, м3/ч, необходимый для поддержания допустимой концентрации углекислого газа, определяем по формулам:
;
где nж и nПТ – число животных, голов; Сж - количество углекислого газа, выделяемое одним животным, л/ч; С1 – предельно допустимая концентрация углекислого газа в помещении, л/м3 (С1=1,5); С2 – концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе л/м3 (С2=0,3).
Воздухообмен, м3/ч, обеспечивающий допустимое содержание в воздухе водяных паров,
,
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, равная 1,2 кг/м3;
dв и dн – влагосодержание соответственно внутреннего и наружного воздуха, определяемое по HD - диаграмме, г/кг сухого воздуха.
Влаговыделения в животноводческих помещениях
,
где Wж – расход водяных паров, выделяемых животными;
WИСП - расход испаряющейся с поверхности влаги, равный сумме расходов WС.П. (со свободной поверхности) и WМ.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
,
где ωС.П.·– удельное влаговыделение, г/(ч/м2);
АС.П. – свободная поверхность, м2.
Количество влаги, испаряющейся со смоченной поверхности пола и стен:
,
где ωМ.П.·– удельное влаговыделение, г/(ч·м2);
АМ.П. – смоченная поверхность, м2.
.
Тогда влаговыделения в животноводческом помещении
.
Воздухообмен, м3/ч, обеспечивающий допустимое содержание в воздухе водяных паров,
,
Из двух расчетных значений расходов вентиляционного воздуха VСО2 и Vw принимаем наибольшее - VСО2=15000. После этого устанавливаем расход воздуха, приходящийся на 1 т живой массы животных. Если полученное значение окажется меньше нормативного регулируемого воздухообмена на 1 т живой массы животных, то в качестве расчетного значения воздухообмена следует принимать нормативное.
Для характеристики воздухообмена воспользуемся понятием кратности воздухообмена, которая указывает на число смен воздуха в помещении в течение часа:
где Vв – расход вентиляционного воздуха, м3/ч;
Vс – строительный объем помещения, м3.
Для взрослого поголовья при кратности n < 3 выбираем естественную вентиляцию Для холодного периода года в животноводческих помещениях n = 3...5.
Расчет магистральных воздуховодов
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 определим по формуле:
,
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:
,
где h – высота канала;
(t1–t2) - разность температур внутреннего и наружного воздуха.
Число вытяжных каналов определяют из выражения:
,
где f - площадь сечения одного канала, м2.
Число вытяжных каналов:
Число приточных каналов: nк = 2.732 / 0.06 = 45.533
Расчет естественного освещения
Степень естественного освещения характеризуется отношением площади окон к площади пола, т.е. коэффициентом k, k=0,04.
Площадь окон Fок, м2, определяют по формуле:
,
где Fп – площадь пола, м2;
Количество окон, необходимое для получения нужной освещенности, находят по формуле:
,
где fок – площадь оконного проема, м2 (в соответствии с требованиями ГОСТа fок = 2,5 м2).
,
принимаем N=26.
Расчет производственной линии кормов
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 Gсут (кг), связанный с транспортировкой кормов на животноводческой ферме, равен:
,
где q1, q2, q3…qn – масса отдельных видов кормов, входящих в суточный рацион одного животного, кг (в соответствии с выбранным рационом принимаем q1=8 кг – силос, q2=6 кг – сенаж, q3=4 кг – свёкла);
m' – количество животных отдельной группы на животноводческой ферме.
Суточный грузооборот на ферме Qсут (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:
,
где qn – масса отдельных видов кормов, т;
Ln - длина пути перемещения каждого вида кормов, 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):
,
где Gсут – масса всех видов кормов, входящих в суточный рацион (грузопоток), кг;
Дкф – длительность периода кормления животных в течение года на ферме, сут. (Дкф=220 дней).
Зная суточный грузооборот по отдельным половозрастным группам животных и продолжительность перемещения отдельных видов кормов в зависимости от расстояния, вида транспортных средств и кратности кормления, определяем часовой грузооборот Qг (т км/ч);
,
где τ1, τ2…τn – продолжительность перевозки данного вида кормов, ч.
Далее определяем количество транспортных средств:
,
где V – вместимость кузова транспортных средств, м3;
ρ – плотность кормов, т/м3;
z – число рейсов за 1 час;
Lср – длина пути перевозки кормов, км.
Число рейсов определяем по формуле:
,
где τр – время движения транспортных средств с грузом, мин;
τх – время движения без груза, мин;
τп – продолжительность погрузки кормов, мин;
τраз – продолжительность разгрузки кормов, мин.
Продолжительность простоя под погрузкой:
,
где V – вместимость кузова транспортных средств, м3, (для прицепа 2-ПТС-6-8526А с надставными бортами V=12,8 м3);
ρ – плотность загружаемых кормов, т/м3, (ρ=0,7 т/м3);
Qп – производительность погрузочных средств, т/мин (У погрузчика ПСК-5,0 производительность равна 5 т/ч или 0,0833 т/мин).
,
,
.
Для погрузки кормов следует выбирать универсальные погрузчики с целью использования их на других погрузочных работах.
Линия корнеклубнеплодов.
Определяем необходимую пропускную способность линии (т/ч):
,
где Gраз – масса корнеклубнеплодов на разовую дачу, т;
τ – допустимая продолжительность переработки и хранения корнеклубнеплодов, равная 2 ч.
Массу корнеклубнеплодов на разовую дачу определим по формуле:
,
где Gсут – суточная норма потребления корнеклубнеплодов, т:
k – кратность кормления (k = 3).
















