2.4 Механизация и электрификация животноводства. Источники и водоподъемники

На животноводческих предприятиях для водоснабже­ния используют различные источники: поверхностные — реки, озера, искусственные водоемы; подземные — грун­товые и межпластовые воды.

Для забора воды из источников используют различ­ные водозаборные сооружения. Из открытых водоемов и водотоков воду берут при помощи русловых, береговых, приплотинных и других типов водозаборных сооруже­ний. Для забора подземных вод сооружают шахтные ко­лодцы, скважины (трубчатые колодцы), горизонтальные и другие водозаборы.

Насосы поднимают жидкость под напором на опре­деленную высоту или перемещают ее на заданное рас­стояние. Водоподъемники же служат для перемещения жидкости из источника только на поверхность земли.

По принципу действия насосы и водоподъемники под­разделяются на следующие основные группы:

лопастные насосы, у которых жидкость перемещается (нагнетается) снабженным лопастями рабочим колесом (центробежные, центробежные консольные типа К и КМ, ЭЦВ и АП, ПН-Ю, осевые и вихревые);

объемные насосы, или насосы вытеснения, принцип работы которых основан на поперечном изменении объема рабочей камеры, т. е. при заполнении камеры перекачивае­мой жидкостью и последующем уменьшении объема камеры жидкость будет вытесняться в напорный трубопровод;

струйные насосы (эжекторы), у которых подъем пе­рекачиваемой жидкости осуществляется за счет энергии другого потока жидкости;

инерционные насосы, использующие возникающие силы инерции в столбе жидкости при изменении давле­ния в трубопроводе насоса;

воздушные водоподъемники (эрлифты и пневматиче­ские насосы замещения), в которых для подъема воды используется сжатый воздух;

гидроударные водоподъемники (гидравлические тара­ны), у которых вода нагнетается давлением, возникаю­щим при гидравлическом ударе;

ленточные и шнуровые водоподъемники, действие ко­торых основано на смачивании водой непрерывно дви­жущейся ленты (шнура).

Определение потребности фермы в воде.

Для выбора размеров и параметров сооружений системы водоснабжения необходимо знать характер и число потребителей нормы суточного расхода воды, а также режим ее потребления в течение суток.

Среднесуточный расход воды Q_{cp. cyт} (л/сут) на ферме опре­деляют по формуле

где q₁, q₂, …, q_n — среднесуточные нормы недопотребления, л/сут; m₁, m₂, т_п — число водопотребителей одного типа.

Расход воды в течение суток, летом и зимой неравномерен: днем и летом больше, ночью и зимой меньше.

Для расчета водопроводных сооружений и оборудования необ­ходимо знать максимальные расходы воды: суточный, часовой и секундный.

Максимальный суточный расход воды

Q_{max сут} = Q_{ср. сут}^k_сут

где k_сут — коэффициент суточной неравномерности, принимаемый равным 1,3... 1,5.

Средний часовой расход воды

Q_ср.ч = Q_{max сут}/24

Максимальный часовой расход воды

Q_{max ч} = Q_ср. _ч^k_ч

где k_ч — коэффициент часовой неравномерности, принимаемый равным 2 ... 4.

Правильный выбор k_сут и k_ч имеет важное значение. При повышенных коэффициентах система водоснабжения обходится дорого, а при пониженных — возникают перебои в подаче воды.

Секундный расход воды

q_с = Q_{max ч}/3600

По максимальному суточному расходу воды выбирают вмести­мость водонапорных баков и резервуаров, по максимальному часовому расходу — водоподъемное оборудование, а но секунд­ному расходу — диаметр труб.

Расход воды на животноводческих фермах тесно связан с при­нятой технологией производственных процессов. Так, на распре­деление суточного расхода воды на фермах по часам большое влияние оказывает кратность кормления и доения, при ко­торой возникают максималь­ные значения («пики») водопотребления. При больших ко­лебаниях расхода это создает неблагоприятные условия ра­боты водопроводных сооруже­ний оборудования. Чем совершеннее организация технологических процессов на ферме, тем лучше сглаживаются неравномерности расхода воды. Для создания оптимальных условий работы системы водоснабжения необходимо составить график потребления воды на ферме с таким расчетом, чтобы изменение расхода воды по отдельным часам суток было достаточно равномерным. Это достигается рациональ­ным распределением по часам суток технологических операций, на которые расходуется вода.