Водоснабжение
Продуктивность и здоровье животных зависит не только от уровня кормления, но и от хорошей организации снабжения животных доброкачественной водой на фермах и пастбищах. Нормы водопотребления на ферме складываются из расхода воды на поение, приготовление кормов, мойку технологического оборудования и производственных помещений. Для молодняка крупного рогатого скота эта норма составляет 30 л/сут.
Подачу воды от источника водоснабжения к водонапорным сооружениям или непосредственно к месту потребления осуществляется насосами и водоприемниками.
Чтобы обеспечить животноводческую ферму водой разработана система водоснабжения, представляющая собой комплекс взаимосвязанных машин, оборудования и инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источников, подъема ее на высоту, очистки, хранения и подачи к местам потребления. Состав машин и инженерных сооружений зависит в основном от источника водоснабжения и требований, предъявляемых к качеству воды.
В сельскохозяйственном производстве получили распространение башенные и безбашенные автоматические водокачки, использующие воды различных источников.
Водокачки комплектуют погружными центробежными электронасосными агрегатами. Особенность погружных электронасосов состоит в том, что приводной электродвигатель непосредственно соединен с рабочим колесом насоса. Обмотку статора электродвигателя выполняют со специальной изоляцией, допускающей работу электродвигателя в воде.
Расчёт водоснабжения ведётся исходя из поголовья и расхода воды. Сначала требуется рассчитать среднесуточное потребление воды
Qcc=mg , где
m – поголовье откармливаемых телят;
g – средний расход воды на одну голову (30 л/сут.).
Для проектируемой фермы:
Qcc = 800 · 30л/сут = 24000 л
Норма потребления воды одним рабочим за смену 25 литров.
Максимальный суточный расход находят по следующей формуле
Qmc=QccKi , где
Kc - коэффициент суточной неравномерности потребления воды.
Для животноводческих ферм принимают 1,3.
Для проектируемой фермы:
Qmc=24000л · 1,3 = 31200 л/сут.
Максимальный часовой расход воды находят последующей формуле
Qmч= (QmcКч)/24, где
Кч – коэффициент часовой неравномерности (при автопоении равен 2,5).
Для проектируемого объекта он составит:
Qmч= (31200 · 2,5)/24 = 3250 л/ч =3,250м³/ч.
Производительность насоса должна быть не меньше указанного максимального часового расхода воды Qнас ≥ Qmч , т.е. подходит центробежно-вихревой насос 1,5К-6, его производительность составляет 6…14 м³/ч, давление, развиваемое насосом 0,14…0,20 МПа, мощность электродвигателя1,7 кВт, КПД 44…53%, высота всасывания 6,0…6,6 м, масса 30 кг полный напор 11,2…16м, частота вращения 2900 об/мин.
На проектируемой ферме используется автоматическая башенная водокачка (электрическая схема на рисунке 1). Основные части водокачки – электродвигатель М, приводящий в действие водяной насос, автоматический выключатель QF, магнитный пускатель КМ, реле уровня KV, включённое через выпрямительный мост VD1…VD4, электронный датчик уровней с электродами SL1 и SL2 (верхнего и нижнего уровней).
Перед пуском водокачки в работу при помощи переключателя SA её ставят на ручное управление (положение Руч.) или автоматическое (положение Авт.). Затем включают автоматический выключатель QF. Если в баке водокачки отсутствует вода (при положении Авт. переключателя SA), то цепь электрического тока проходит через соединённые размыкающие контакты реле уровня KV:1 и катушку магнитного пускателя КМ, который срабатывает и замыкает свои главные контакты КМ в цепи трёхфазного электродвигателя М, вращающего водяной насос. Вода начинает поступать в напорный бак водокачки. Уровень воды в баке постепенно достигает датчика нижнего уровня SL2, вода заполняет пространство между его электродами и продолжает подниматься. При заполнении водой бака до датчика верхнего уровня SL1 образуется электрическая цепь TV – VD1…VD4 – KV – SL1 – TV (TV – трансформатор напряжения; VD1…VD4 – выпрямительный мост; KV – катушка реле; SL1 – датчик нижнего уровня). Реле уровня срабатывает и разрывает своими размыкающими контактами KV:1 цепь питания катушки магнитного пускателя КМ, что в свою очередь вызывает остановку электродвигателя М и водяного насоса. Срабатывание реле KV вызывает также соединение замыкающих контактов KV:2, и в результате этого образуется цепь TV – VD1…VD4 – KV – KV:2 – SL2 – TV, по которой проходит ток до тех пор, пока уровень воды в баке не опустится ниже датчика нижнего уровня SL2. При этом через катушку реле уровня перестаёт протекать ток, якорь реле отпадает и снова собирается цепь C – QF – FU1 – SA – KV:1 – KM – N, выключается магнитный пускатель, электродвигатель и насос снова подают воду в бак. Всё повторяется в прежней последовательности.
При отключении насоса отключается зелёная сигнальная лампа HL1, при его работе – HL2. Для предотвращения отказов в работе водокачки вследствие обмерзания электродов датчика в зимнее время в схеме предусмотрен нагревательный элемент ЕК, включаемый выключателем S2.
Рисунок 4. Принципиальная электрическая схема автоматической башенной водокачки.