Определение состава зданий и сооружений фермы

2020-02-03

181

Обсуждений (0)

0.00 из 5.00 0 оценок

Требования к участку и определение размера территории фермы

Участок должен быть расположен: в сухом незатопляемом месте и иметь уклон , обеспечивающий сток поверхностных вод; вблизи источника электроснабжения и естественных водоемов, обеспечивающее достаточное количество воды.

Каждая ферма должна размещаться на расстоянии не ближе 300 м от жилого района. Вдоль границ фермы следует создать зеленую зону. К выбранному участку необходим удобный подъезд.

Размер территории фермы определяется как сумма площадей, занятых производственными зданиями, санитарными разрывами между ними, дорогами и защитными зонами. Площадь фермы или комплекса F(м ²) определяем по заданному числу голов скота m и удельной площади на 1 голову м²

Тогда общая площадь земельного участка:

, (1.1)

где: m - количество коров на ферме, по заданию m = 590 голов;

м².

Рассчитанный земельный участок должен иметь соотношение сторон (ширины и длины) 1:1,5.

Тогда длина участка:

b = 1,5∙a , (1.2)

где а - ширина участка:

; (1.3)

м;

м.

Определение состава зданий и сооружений фермы

На территории фермы размещены производственные и вспомогательные здания и сооружения. Количество необходимых животноводческих построек n_ж в зависимости от заданного числа голов скота и вместимости выбранных построек определяется по выражению

(1.4)

где: - поголовье животных одного вида и одной половозрастной группы; так как 100% стада - коровы, то

- поголовье животных, размещаемых в одном помещении; выбираем коровник на 200 голов, тогда .

Отсюда:

Необходимое число однотипных построек принимаем n = 3 шт.

Стойла в коровниках размещаем в два ряда. В типовых коровниках при двухрядном расположении стойл ширина – 12 м [2]. Типзастройки “Ш”-образная

1.4. Выбрав ширину помещения, рассчитываем его длину для привязного содержания по формуле:

(1.5)

где: - число животных в одном ряду,

- ширина стойла, , принимаем ;

- часть длины здания, занятая подсобными помещениями и поперечными проходами, [2].

Тогда:

План и разрез стойла коровника на 200 голов изображён на листе 2 приложения.

Площадь выгульных площадок рассчитываем по нормам на одну голову животного Выбираем твердое покрытие. При твердом покрытии

, (1.6)

Площадь навозохранилища определяем по формуле:

(1.7)

где: q_п- суточный расход подстилки, q_п=2кг/гол [2] ;

q_м- суточный выход мочи, q_м=20кг/гол [2] ;

q_н- суточный выход навоза, q_н=35кг/гол [2] ;

j_н- объёмная масса навоза, j_н =0,9т/м³ [2] ;

Д - продолжительность хранения навоза, Д = 90…120дней [2] , принимаем Д = 90 дней;

h_н - высота укладки навоза, h_н=1,5…2м [2] ;

Ширина хранилища В_нх= 15м, тогда его длина будет равна:

(1.8)

Так как L_НХ^max ≦ 70 м, то принимаем два навозохранилища по 60 м. каждое.

а) Годовой запас силоса или сенажа определяем по формуле:

, (1.7) где: - суточная норма силоса или сенажа (из таблицы 2 пункта №4 данной пояснительной записки), на 1 голову, кг;

k - коэффициент потерь силоса, k=1,12

;

Объём силоса:

(1.8)

где: - насыпная плотность корма, т/м³; для силоса ; для сенажа [2], принимаем .

;

Количество сенажа:

;

а) Необходимое количество траншей:

(1.9)

где: - объём стандартной траншеи, м³;для силоса выбираем для сенажа [2].

Тогда для силоса:

Принимаем

Для сенажа:

Принимаем

Площадь корнеклубнехранилища (м²) определяем по годовой потребности и удельной нагрузке на 1м²

хранилища:

(1.10)

где: q_к- суточная норма корнеклубнеплодов, кг/гол, принимаем по таблице 2 пункта 4 данной пояснительной записки q_к= 11,65 кг/гол;

- удельная нагрузка для хранилища закрытого типа, [2]; принимаем

Тогда:

Ширину хранилища В_к принимаем стандартной В_к= 18м. Тогда его длина будет равна:

(1.11)

принимаем

Число и размер скирд сена и соломы определяем также по расходу и удельной нагрузке при наибольшей

длине L = 60м и ширине ; принимаем В_с= 8м.

Тогда количество скирд сена и соломы определяем по формуле:

(1.12)

где: q_с- суточная норма сена или соломы, кг/гол; из таблицы 2 данной пояснительной записки: сена - q_с= 5,35 кг/гол, соломы - q_с= 7,5 кг/гол;

k_с- коэффициент, учитывающий текущий запас грубых кормов, k_с=0,5…1,0 [2], принимаем k_с= 0,7

- удельная нагрузка; для сена ,для соломы

Тогда для сена:

;

Принимаем:

Для соломы:

, принимаем:

1.3 Размещение построек и оформление плана фермы

Генеральный план фермы на 600 голов выполняем на листе 2 графической части проекта в масштабе 1:1000

Где:

1- автовесы;

2- ветпункт;

3- водонапорная башня;

4- выгульный двор;

5- гараж;

6- кормоцех;

7- корнеклубнехранилище;

8- коровник на 200 голов;

9- котельная;

10- доильно-молочный блок;

11- насосная станция;

12- навозохранилище;

13- скирда сена;

14- скирда соломы; стационар;

15- трансформатор

16- траншея для хранения сенажа

17- траншея для хранения силоса;

18-административное здание

19- ветеринарно-санитарный пропускник;

Коэффициент плотности застройки определяем по формуле:

(1.13)

где: F₃- площадь, занятая под застройкой на ферме, ;

F₀- общая площадь фермы,

Коэффициент использования участка:

(1.14)

где: F_с- площадь, занятая сооружениями, площадками с твердым покрытием и дорогами,

2. МЕХАНИЗАЦИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ПОЕНИЯ ЖИВОТНЫХ

На животноводческих комплексах водоснабжение является одним из основных технологических процессов, который определяет успех производственной деятельности.

Водопроводная сеть на животноводческих фермах и комплексах состоит из магистральных и распределительных трубопроводов. Внутренний водопровод обеспечивает подачу хозяйственно-питьевой воды на производственные и противопожарные нужды.

2.1 Суточная потребность в воде на ферме определяется по формуле:

(2.1)

где: q_в- норма расхода воды на одну голову, л; для молочных коров [2];

2.2 Поскольку суточный расход воды является функцией многих факторов, необходимо определить максимальный суточный расход:

(2.2)

где: к_с - коэффициент суточной неравномерности, для зимних условий - к_с=1,3 [2]. он показывает, что фактический расход воды в иные дни года превышает среднесуточный на 30%.

2.3 Наибольший часовой расход воды определяем из выражения:

(2.3)

где: к_ч- коэффициент часовой неравномерности, к_ч=2,5 [2];

Т - продолжительность водопотребления, условно принимаем Т=24ч [2].

2.4 Производительность насосной станции определяем по формуле:

(2.4)

где: Т_н - время работы насосной станции в течение суток, принимаем

По справочной литературе [3] выбираем насос по подаче Q_н и напору Н (условно принимаем Н=30м [2]);

Вихревой насос 2,5В-1,8М:

-производительность 11…20м³/ч;

-высота всасывания 5,5м;

-полный напор 70…20м;

-мощность 7,5кВт;

-частота вращения колеса 1450мин^-1;

-диаметр входного и напорного патрубков 62,5мм.

2.5 Определяем максимальный секундный расход воды:

(2.5)

2.6. По полученным данным находим диаметр труб внешнего водопровода на начальном участке, где проходится масса воды:

(2.6)

где: υ - скорость движения воды в трубах (V=0,8…1,0м/с [2]), принимаем V=0,9м/с;

Принимаем стандартный размер трубы Д=0,070м.

2.7 Резервуар водонапорной башни должен обеспечить вместимость 15…20% от максимального суточного потребления воды. Тогда его емкость определяем из выражения:

(2.7)

Принимаем стандартное значение . Принимаем башню БР-15.

2.8. По справочной литературе [3,4] выбираем автопоилки АП-1А. Количество их определяем из расчета, что при четном количестве в ряду и привязном содержании одна поилка обслуживает двух рядом стоящих животных.

n_А = m/2 (2.8)

n_А = 590 / 2 =295

Тогда количество поилок на всё поголовье (3 коровника) - 295 штук.

3. ВЕНТИЛЯЦИЯ И ОТОПЛЕНИЕ

Нормальное содержание животных в помещениях возможно лишь при условии поддержания определенных физических и химических свойств воздуха.

Оптимальными параметрами микроклимата в помещениях для содержания коров обычно считают такие: температура внутреннего воздуха 8 - 10 ^о С, относительная влажность воздуха 80%, содержание углекислоты СО₂не более 0,25%, содержание аммиака NH₃не более 0.026 мг/л, скорость движения воздуха 0.5 м/с.

3.1 Определение величины часового воздухообмена

В районах с холодной и продолжительной зимой за основной параметр при расчете вентиляции следует принимать влажность воздуха в помещении. Величина воздухообмена L (м³/ч) для одного помещения будет равна:

L=К_ПW^*m_П/ (W_ДОП- Wо) (3.1)

где К_{П -} коэффициент влаговыделеня с пола помещения (1.2-1.4) принимаем равным 1.4

W- количество влаги выделяемое одним животным, 336 г/ч [1] прил-100 стр.289

W_ДОП- допустимое количество влаги в помещение(8 г/м³)

Wо - влагосодержание наружнего воздуха (для Западной Сибири в январе составляет 1-1.5 г/м³) принимаем равным 1.5 г/м³

L=1.4*336*200 / (8-1.5) = 14474 (3.2)

Полученный воздухообмен не должен быть меньше величины, принятой в нормах технического проектирования. Норма воздухообмена обычно даётся на1 ц. живой массы и для коров состовляет DL³ 17 м³/(ц/ч). Исходя из этого необходимая величина воздухообмена равна:

L=DL* m_П*g (3.3)

где g-масса одного животного равна 5 центнеров.

L=17*200*5=17000 м³/ч

Дальнейшие расчеты будем вести по максимальной величине воздухообмена.

Кратность воздухообмена K рассчитываем по формуле:

K=L/V ; V=a*b*h (3.4)

где V- оббьем помещения, м^3;

a - ширина помещения12, м;

b - длина полезной части помещения132, м;

h - высота помещения до потолочного перекрытия (3,0м)

V=12*132*3=4752 м³

K=17000 / 4752=3,6

Принимаем комбинированную систему вентиляции.

3.2 Расчет вытяжных каналов при естественной вентиляции.

Воздух помещения в силу разности температур внутри и снаружи перемещается вверх по каналу с некоторой скоростьюV(м/с). Общая площадь F_в (м²) сечения канала составит:

F_в= L_max /3600*V (3.5)

где L_max - максимальное значение величины воздухообмена.

Скорость движения воздуха в канале V зависит от высоты канала и разности температур, и определяется по формуле:

(3.6)

где h - высота канала (3м);

t_ВН- температура воздуха внутри помещения, 10^оС;

t _Н - температура воздуха снаружи помещения, -23^оС;

F_В=17000/3600*1,32=3,6 м²

Количество вытяжных каналов n на одно помещение

n= F_В/ f₁

где f₁- площадь поперечного сечения одного канала, принимаем равной 1*1,2=1,2 м²[2]

n=3.6/1.2=3 принимаем 3 шт.

Вытяжные каналы устраиваем в виде утепленных деревянных шахт, укрепляемых в потолочном перекрытии и крыше здания. Внутренняя поверхность канала покрывается оцинкованной листовой сталью, полость вытяжного канала снабжается дроссель-клапаном. На верхней части канала устраивается зонт.

3.1.1 Расчёт вытяжных каналов при естественной вентиляции.

Воздух в помещении ввиду разности температур внутри и снаружи перемещается вверх по каналу с некоторой скоростью V.

Общая площадь сечения канала:

(3.6)

где: V - скорость движения воздуха в канале, зависит от высоты канала и разности температур:

(3.7)

где: Н - высота канала, Н=3м [2];

Принимаем n_в= 4штуки.

3.1.2 Расчет приточной вентиляции.

Поступление свежего воздуха обеспечивается приточными установками, расположенными в вентиляционных камерах торцовых частей помещения.

Приточная установка состоит из центробежного вентилятора, электрического калорифера,

воздухозаборного устройства и приточного воздуховода. Начальный участок воздуховода изготавливается из металла, распределительный из полиэтиленовой пленки.

Подача установки принимается на 15% выше производительности вытяжной вентиляции с целью создания избыточного давления, исключающего «застойные ямы» в помещении.

Подачу установок определяем по выражению:

(3.9)

где: l_max- максимальная подача вытяжной вентиляции,

Вентилятор приточной установки выбираем по его подаче и создаваемому напору. Подача одного вентилятора:

(3.10)

где: - число приточных установок, принимаем

Диаметр воздуховода определяем по формуле:

, (3.11)

где: V - скорость движения воздуха в трубе (для пленочного V = 15…20 м/с [2]), принимаем V = 15м/с;

Напор, развиваемый вентилятором, определяем как сумму потерь от трения воздуха о трубу на прямолинейном участке Н_три потерь от местных сопротивлений h_М:

(3.12)

где: j - средняя плотность воздуха (j=1,2…1,3кг/м³,[2]) , принимаем j = 1,25кг/м³;

- коэффициент сопротивления движению воздуха в трубе, , принимаем ;

l - длина прямолинейного участка воздуховода, l=120м;

- сумма коэффициентов местных сопротивлений принимаем = 5;

Из справочной литературы [3] по полученным величинам выбираем вентилятор Ц4-70 №3.

Его техническая характеристика:

-производительность 0,55…33 м³/ч

-полное давление 160…1150 Па

-мощность 0,6…1,0 кВт

-масса 21 кг

-частота вращения 1410…2850 мин^-1.

3.2 Расчёт системы отопления.

В холодный период года, особенно зимой, количество теплоты, выделяемое животными, недостаточно для поддержания температуры в помещениях, поэтому их оборудуют системами отопления. В условиях Сибири, 80% энергозатрат в животноводстве приходится на отопление.

Количество теплоты, необходимое для отопления животноводческого помещения, определяем по формуле:

, (3.13)

где: Q_в - количество теплоты, уносимое потоком воздуха при вентиляции, кДж/ч;

Q_огр- количество теплоты, уносимое через наружные ограждения, кДж/ч;

Q_сп - количество теплоты, уносимое через открываемые двери, щели и т.д., кДж/ч;

Q_ж- количество теплоты, выделяемое животными, кДж/ч.

Значение Q_в находим по формуле:

(3.14)

где: V - расчётный воздухообмен, V=20400 м³/ч;

- плотность наружного воздуха,

t_н- температура наружного воздуха,

t_в- температура воздуха в помещении,

с - теплоёмкость воздуха, с=0,99 , [2];

Тепловые потери через ограждения определяем по формуле:

, (3.15)

где: К₁ - коэффициент теплопередачи;

F - поверхность ограждения, м².

Для удобства расчётов составляем таблицу 1.

Таблица 1 . Расчет удельных теплопотерь.

Зона	К₁	F,м²
Стены наружные	4	921,6	3686,4	69,17
Окна	1,03	60,8	62,62	1,17
Ворота и двери	2,3	18	41,4	0,77
Потолок	0,75	1584	1188	22,3
Пол		1584	0	0
зона 0-2м	0,4	528	192	3,6
зона 2-4м	0,2	528	96	1,8
зона 4-6м	0,1	528	62,7	1,17
Всего			5329,12	100

Отсюда:

Количество теплоты, уносимое через открываемые двери, щели и т.д., определяем из соотношения:

, (3.16)

Количество теплоты, выделяемое животными:

(3.17)

где: q - количество свободной теплоты, выделяемое одним животным, q = 3446 кДж/ч [2];

т - количество животных в помещении;

Подставляя все найденные значения в формулу (3.13) имеем:

Рассчитываем теплопроизводительность приточной установки:

(3.18)

где: n - количество приточных установок,

По таблице Б.3 [2] выбираем электрокалорифер СФО-100.

Его техническая характеристика:

-мощность 100кВт

-подача по воздуху 9000 кг/ч

-перепад температур в калорифере (по воздуху) .

4. ПРИГОТОВЛЕНИЕ КОРМОВ.

Продуктивность дойного стада на 57…60% зависит от уровня кормления животных. При этом в структуре себестоимости продукции доля кормов составляет 50…55% [2].

4.1 Расчет количества кормов.

Общая суточная потребность кормовых единиц для заданной продуктивности определяется по формуле:

(4.1)

где: q_i - норма расхода кормов на единицу продукции (на 1кг молока требуется 1,45 корм.ед. [2]);

П_с - суточный прирост живой массы одной головы, кг;

поголовье животных данной половозрастной группы, m=786;

Суточную продуктивность для дойного стада КРС определяем по заданной годовой продуктивности одного

животного П_Г и числу дней лактации Д_Л (для коров Д_Л=300 дней, [2]).

По заданию П_Г= 3862кг.

; (4.2)

;

Отсюда:

;

Содержание кормовых единиц в отдельных компонентах рациона в расчёте на одного животного определяем

по формуле:

(4.3)

где: процентное содержание каждого вида корма в рационе [2].

Массовое значение компонентов в суточном рационе одного потребителя определяем из выражения:

(4.4)

где: Ц_i - питательная ценность i - го вида корма, корм.ед./кг, [2];

Суточную потребность в кормах на всё поголовье для стойлового периода определяем по формуле:

(4.5)

Рассчитываем общий расход кормов, необходимый на стойловый период:

(4.6)

где: Д₃ - продолжительность стойлового периода, Д₃=240дн

Для удобства расчет по формулам 4.3, 4.4, 4.5, 4.6 ведем в табличной форме:

Таблица 2 Расчет количества кормов.

Расчет количества кормов
Вид корма	фи,%	Кi,корм.ед/гол	Цi,корм.ед/гол	Асутi,кг/гол	Асут,т	Асп,т
Концентраты	20	3,74	1	3,74	2,94	705,70
сено	13	2,43	0,4	6,08	4,78	1146,76
солома	10	1,87	0,22	8,50	6,68	1603,86
силос	25	4,67	0,2	23,38	18,37	4410,63
сенаж	20	3,74	0,32	11,69	9,19	2205,31
Корнеплоды	12	2,24	0,17	13,20	10,37	2490,71
Итого	100	18,70		66,59	52,34	12563,00

Суточное количество корма распределяем по выдачам. Число кормлений для КРС составляет три.

Исходя из общего распорядка, на ферме устанавливается время и продолжительность каждого кормления:

Первое кормление с 6 до 7 часов (утреннее);

Второе кормление с 13 до 14 часов (дневное);

Третье кормление с 21 до 22 часов (вечернее);

Зоотехническими нормами допускается при кормлении животных кормосмесями суточный рацион распределять равномерно на равные части (таблица 3).

Таблица 3 Распределение кормов по дачам.

Кормление

Корма

Зерновые

Сено

Солома

Силос

Сенаж

Корнеплоды

Итого

кг

Утреннее с 6до7

33,3

843,3

33,3

1370

33,3

1920

33,3

5280

33,33

2640

33,33

2980

33,33

15040

Дневное с13до14

33,3

843,3

33,3

1370

33,3

1920

33,3

5280

33,33

2640

33,33

2980

33,33

15040

Ве<

2020-02-03

181

Обсуждений (0)

0.00 из 5.00 0 оценок

Обсуждение в статье: Определение состава зданий и сооружений фермы

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓