Вопросы для подготовки к госэкзамену по специальности МЖФ
Системы и способы содержания животных и птиц и их влияние на выбор средств механизации.
Существует три основных способа содержания животных и птиц.
Привязный способ содержания животных применяется на молочных и мясомолочных фермах. Он характеризуется тем, что животные зимой находятся в стойлах на привязи, а летом – на выгульных площадках или в лагерях. При данном способе содержания каждому животному выделяется определенное место, оборудованное привязью, кормушкой, автопоилкой и средствами уборки навоза. При этом содержание коров требует больших затрат труда и денежных средств
Однако при привязном содержании возможно нормированное индивидуальное и групповое кормление коров в стойлах, экономное использование кормов и подстилки, возможности ухода за каждым животным.
Беспривязный способ содержания характеризуется тем, что животные содержатся группами без привязи в помещениях. При таком содержании животные имеют свободный доступ к кормам и воде. Этот способ содержания позволяет упростить процессы обслуживания животных, уменьшить количество необходимой техники, а за счет уменьшения амортизационных отчислений и транспортных операций снизить и себестоимость продукции.
Однако, непременным условием такого содержания является наличие необходимого количества кормов, производственных помещений и подстилочного материала.
При комбинированном способе содержания животные находятся в помещении, а в теплое время года весной, летом и осенью – на выгульных площадках. Этот способ содержания совмещает в себе элементы привязного и беспривязного способов содержания. Для группового нормирования кормления животных, при этом способе содержания, у кормушек на выгульно-кормовых площадках необходимо установить оборудование для фиксирования животных во время кормления.
Механизация водоснабжения ферм. Расчет регулирующих емкостей, диаметр трубопровода, выбор поилок.
От свойств почвы во многом зависят условия содержания животных. Возведение построек на сырых и холодных почвах ухудшается влажностный и тепловой режим в них. Состав и свойства почвы влияют на урожайность и химический состав растений, а также на качество грунтовых вод. Причина многих заболеваний — недостаточное или избыточное содержание в почве, а следовательно, в растениях и воде «макро- и микроэлементов.
В почве находятся различные микроорганизмы, встречаются возбудители инфекционных заболеваний, яйца гельминтов и личинки насекомых. При непосредственном соприкосновении с такой почвой или при поедании растений, произрастающих на ней, у животных могут возникнуть инфекционные и паразитарные заболевания.
Мелкозернистые почвы характеризуются низкой водопроницаемостью, однако они хорошо поглощают влагу. Так, песчаная почва удерживает 15-20% воды, глинистая — более 70%, а торфяная — 200-300% и более. Сырые почвы имеют повышенную теплоемкость и теплопроводность. Они плохо прогреваются, и в них медленно идет разложение органических веществ. Мелкозернистые почвы обладают высокой капиллярностью, которая может послужить причиной сырости в возводимых на них птицеводческих постройках. Эти особенности почв следует учитывать при выборе мест для ферм и участков, используемых для обеззараживания органических отбросов и сточных вод.
Температура почвы значительно отличается от температуры наружного воздуха. Колебания ее в течение суток и в течение года менее резки и по мере углубления в почву все более уменьшаются. Поскольку температура почвы обычно ниже температуры тела птицего, радиационный баланс организма на влажных почвах бывает отрицательным.
Зоотехнические требования к микроклимату ферм. Типы систем вентиляции Влияние микроклимата ферм на продуктивность животных. Порядок расчета вентиляции. Пути экономии энергии на поддержание микроклимата.
Кратность воздухообмена: n=C/V, С-воздухообмен, V-объём помещения. n<3-естественная, n>3-ис- куственная, n>5-искуств. с подогревом.
Расчет: по загазованности: С=qi / q1-q2; qi –количество вредных газов, выделяемых одним животным; q1- кол-во газов допустимое, q2- кол-во вредных газов в свежем воздухе; по влажности: С=qi / (q1-q2)в; qi количество влаги, выделяемой одним животным, в – плотность воздуха, (q1-q2) – по анемометру; по теплу: С=Q/(Iв-Iн)* в; Q-кол-во тепла выделяемое животными, I-теплосодержание воздуха внутри и снаружи.
Естественная вентиляция:
обеспечивается разностью плотностей воздуха и ветрами ( аэрация)
Инфильтрация
- неучтённая вентиляция через стены,
окна, двери. L=0.25h(rн-rв)*I*H/rв,
h-высота
расположения окон; I-коэффициент
воздухопроводности; Н-общая площадь
окон. Площадь шахт:
Sобщ.шахт=Сmax/(3600*v),v-скорость,
Sприточн.=0,7*Sобщ.
.
Искусственная: если Q>1000 м3/ч – несколько вентиляторов. Диаметр воздуховодов: d=(Q/2v)--2 /30; v=10-15м/с.
Напор вентилятора: Н=Ндин+Нтрен+Нмп,
Ндин – для сообщения воздуху скорости, Нтрен – лдя преодоления трения воздуха о стенки, Нмп – для преод. местных потерь.
Ндин= rн*v/(2*g); Нтрен=в*v* rн*l/(2gd) [в- гидравлический коэф. сопротивления; l-длина трубопровода]; Нмп=*v2rн/2g.
По Q и Н определяют № вентилятора, КПД.
Nвент=Q*H/(3,6*106*вент*передачи).
Естественная вентиляция:
обеспечивается разностью плотностей воздуха и ветрами ( аэрация), предусматривается возможность регулирования.
Инфильтрация - неучтённая вентиляция через стены, окна, двери. L=0.25h(rн-rв)*I*H/rв, h-высота расположения окон; I-коэффициент воздухопроводности; Н-общая площадь окон. Площадь шахт: Sобщ.шахт=Сmax/(3600*v),v-скорость, Sприточн.=0,7*Sобщ. .
Разность давлений:Р=(н -в )Н;Н-площадь шахт.
Шахта: дефлектор, корд, гидроизоляционная прокладка, утепления, регулировочной заслонки.
Расчёт воздухообмена
Вентиляция должна обеспечивать удаление из животноводческого помещения излишков углекислого газа, паров воды и теплоты. При недостатке теплоты наряду с расчётом вентиляции производится расчёт отопления.
Воздухообмен из расчёта допустимого содержания в воздухе помещения углекислого газа (СО2) определяется по формуле:
где
–
количество углекислого газа, выделяемого
одним животным, л/ч;
–
количество
животных, находящихся в помещении;
–
предельно
допустимая концентрация углекислого
газа, л/м3;
–
содержание
углекислого газа в свежем воздухе (
).
Воздухообмен
из условия допустимого содержания в
воздухе помещения водяных паров:
где 1.1…1.25 – коэффициент, учитывающий испарение влаги с пола и других смоченных поверхностей;
–
количество
влаги, выделяемое одним животным, г/ч;
–
влагосодержание
воздуха в помещении при оптимальной
температуре и полном насыщении, г/м3;
–
допустимая
относительная влажность воздуха в
помещении;
–
влагосодержание
наружного воздуха при расчетной
температуре соответствующего периода
года и полном насыщении, г/м3;
–
расчетная
относительная влажность наружного
воздуха для данного периода года.
где
–
влагосодержание наружного воздуха при
соответствующей температуре, г/м3;
–
относительная
влажность наружного воздуха (
).
Величина
воздухообмена по избытку тепла в
животноводческом помещении определяется,
исходя из теплового баланса.
Тепловой баланс помещения:
где
–
количество теплоты, выделяемой в
помещении, кДж/ч;
–
количество
теплоты, теряемой из помещения, кДж/ч.
где
–
количество свободной теплоты, выделяемой
одним животным, кДж/ч.
(3.1.1)
где
–
потери теплоты через ограждающие
конструкции зданий, кДж/ч;
–
потери
тепла, уносимого воздухом при вентиляции,
кДж/ч.
где
–
коэффициент теплоотдачи ограждений,
кДж/м2чК;
–
поверхность
ограждений, м2;
–
внутренняя
температура помещений, °С;
–
наружная
расчетная температура, °С.
где
–
средняя теплоемкость воздуха,
;
–
плотность
воздуха при температуре
,
кг/м3.
Подставив в выражение (3.1.1) значение получим:
Из этого выражения определим величину воздухообмена (м3/ч), потребного на удаление избытка тепла:
Из
трех числовых значений
,
и
выбираем наибольшее:
Находим кратность воздухообмена:
где
–
максимальный потребный воздухообмен
для данного периода года, м3/ч;
–
объем
помещения, м3.
Если кратность воздухообмена не превышает 1…3, то используют вентиляцию с естественным побудителем, если она больше 3, то вентиляцию с механическим побудителем. При кратности воздухообмена более 5 в холодный период года необходим подогрев подаваемого воздуха, даже в том случае, если в помещении имеется избыток тепла за счет тепловыделений животных. В данном случае требуется вентиляция с механическим побудителем.
Расчет вентиляционной системы с механическим побудителем
Вентиляционные системы с механическим побудителем также бывают приточными, вытяжными и приточно-вытяжными. Они состоят из вентиляторов, воздухопроводов и приборов управления.
Рис. воздуховодов приточной вентиляционной установки.
Производительность вентиляторов приточной установки рассчитывается по формуле:
где
–
количество вентиляторов. При принятой
схеме воздуховодов
.
Определяем
длины участков системы воздуховодов
исходя из длины и ширины помещения:
.
Диаметры воздуховодов на каждом участке определяют по формуле:
где
–
подача
-го
участка воздуховода, м3/с;
–
скорость
воздуха на
-м
участке, м/с. Скорость принимаем 13 м/с
на магистральных участках и 8 м/с на
ответвлениях.
,
при
,
при
,
при
,
при
Выбранное на основе расчетов оборудование для вентиляции:
Марка |
Подача, м3/с |
Количество |
КЦ-4-84, №10 |
17…28.5 |
2 |