Механизация водоснабжения животноводческих ферм и пастбищ

Потребности в воде для нужд животноводства в десятки раз превышают потребности населения.На фермах вода расходуется на производственно-технологи­ческие нужды (поение животных и птицы, приготовление кор­мов, мойку оборудования и животных, уборку помещений и т.д.), отопление, хозяйственно-питьевые нужды и противопо­жарные мероприятия.Для животных установлены нормы потребления воды в сутки на одну голову. Например, для коров молочных пород — 100 л, в том числе 65 на поение; коров мясных пород — соответственно 70 и 65; молодняка крупного рогатого скота — 30 и 25; поросят-отъемышей — 5 и 2 л и т. д.Для обеспечения животноводческих ферм 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.Система водоснабжения состоит из открытого (река, канал, озеро, водохранилище и т. п.) или закрытого (грунтовые и межпластовые воды) источника воды, водозаборного сооружения, водоподъемных машин и установок, сооружения для очистки воды (при открытых водоисточниках), резервуара чистой воды, насосной станции вторичного подъема воды, напорно-регулиру-ющего сооружения, наружной и внутренней водопроводных се­тей и водоразборных устройств. Общая схема водоснабжения из открытого источника показана на рисунке 21.1.Очистные сооружения, резервуары чистой воды и насосная станция второго подъема могут отсутствовать, если вода подается из закрытых источников и соответствует стандарту на питьевую воду.21.2. ВОДОПОДЪЕМНЫЕ МАШИНЫ И УСТАНОВКИ

Для поднятия воды из водозаборного сооружения и подачи ее к напорным устройствам или в трубопровод используют водо­подъемные машины и установки.Водозаборные сооружения служат для забора воды из водоисточника. Их делят на два вида: для поверхностных и для подземных источников. Водозаборные сооружения для поверх­ностных (открытых) источников бывают двух типов — береговые и русловые. Русловые водозаборы применяют в том случае, когда воду берут из средней части реки с пологими берегами и неболь­шой глубиной (вода в русле лучшего качества, чем у берегов). Бе­реговые водозаборы применяют при достаточной глубине у бере­га реки и устойчивом грунте.Для подъема воды используют центробежные, вихревые и объемные (поршневые, винтовые, диафрагменные и др.) насосы; водоструйные установки; воздушные, инерционные, гидравли­ческие, ленточные и другие водоподъемники.В сельском хозяйстве наиболее распространены центробежные насосы: погружные серии ЭЦВ (1ЭЦВ6-4-130, 4ЭЦВ6-6,3-6О, 4ЭЦВ6-6,3-125 и др.), консольные типа К (К-200-150-315, К-100-80-160, К-100-65-250 и др.), консольные моноблочные типа КМ (КМ-380-50-200, КМ-100-65-200, КМ-150-125-315 и др.).Центробежные насосы классифицируют по следующим при­знакам:по расположению вала насоса — горизонтальные и вертикаль­ные;по числу рабочих колес — одно- и многоступенчатые;по способу подвода воды к рабочему колесу — с одн осторон­ним и двусторонним подводом;

по создаваемому напору — мало-, средне- и высоконапорные.

Центробежный насос состоит из рабочего колеса, приемного клапана, корпуса насоса, всасывающей трубы и клапана. При вращении рабочего колеса 2 (рис. 21.2) вода, залитая в насос перед пуском, увлекается лопас­тями 3 и под действием цент­робежной силы устремляется по межлопастным каналам от центра колеса к его перифе­рии. Выброшенная из колеса с большой скоростью в расши­ряющееся русло спирали вода постепенно теряет скорость, создавая при этом возрастающее по мере приближения к нагнетательной полости насоса давление, и далее под этим давлением поступает через на­гнетательный трубопровод 1 в водопроводную сеть. При вы­теснении воды из рабочего ко­леса в центре его создается разрежение, вследствие чего вода из источника под дей­ствием атмосферного давле­ния через приемный клапан 4 и всасывающую трубу 5 поступает в насос. Клапан предотвращает обратный слив воды и защищает насос от гидравлического удара при внезапной остановке.Для подъема воды из шахтных или буровых колодцев широко применяют водоструйные установки (рис. 21.3), состоящие из

центробежного и водоструй­ного насосов, напорной и подъемной труб. Совместная работа центробежного и водо­струйного насосов позволяет поднимать воду из глубины колодцев. При этом центро­бежный насос и электродви­гатель в отличие от погружно­го устанавливают на поверх­ности земли. Струйный аппарат опускают в колодец ниже динамического (наименьшего) уровня. Перед пуском установки в эксплуатацию всю систему за­полняют водой (при последующих пусках вода не заливается, так как она удерживается от вытекания обратным клапаном водо­струйного насоса).

—МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОЕНИЯ ЖИВОТНЫХ

Животные на фермах обеспечиваются водой с помощью сис­темы автоматического поения — внутренней сети с водопровод­ной арматурой и водоразборными устройствами. Животные пьют воду непосредственно из поилок, которые бывают индивидуаль­ные и групповые, стационарные и передвижные. По принципу действия различают клапанные и вакуумные поилки. Первые, в свою очередь, делят на педальные и поплавковые.Индивидуальные автопоилки (ПА-1А, ПА-1Б, ПА-Ш, АП-1А и др.) применяют для крупного рогатого скота на фермах с при­вязным содержанием и свиней, содержащихся в отдельных стан­ках; групповые (АГК-12, ПАП-10А, АГС-24, АГО-3, АО-0,3, АП-2 и др.) — для поения крупного рогатого скота при беспри­вязном содержании и свиней на пастбищах при свободновыгуль-ном содержании, а также овец и птицы.

Одинарная автопоилка ПА-1и ее модификации предназначе­ны для поения двух животных крупного рогатого скота в коров­нике любого типа. Поилка состоит из чугунной чаши вместимос­тью 2 л, корпуса, выполненного в виде угольника, клапанного механизма, состоящего из клапана со штоком, пружины и рези­новой прокладки, корпуса клапана и педали. Поилка соединена с трубопроводом посредством стояка с помощью седелки и хомута.

Вода из магистрали через стояк заполняет внутреннюю по­лость корпуса клапана. При нажатии педаль 2 (рис. 21.5) воздей­ствует на шток клапана, сжимает пружину 4 и отводит клапан от седла корпуса. Вода через образовавшуюся между корпусом и клапаном щель вытекает в чашу поилки 1. Когда животное отпу­стит педаль, клапан под действием сжатой пружины плотно при­жмется к седлу и поступление воды прекратится.Поилка АП-1Аотличает от ПА-1 А конструкцией отдельных элементов. Ее детали, кроме седла клапана и амортизатора, изготовлены из пластмассы, а функции пружины выполняет резино­вый амортизатор.Автоматическая поилка ПАС-2,предназначенная для поения свиней, состоит из двух чаш, установленных под углом 180° и закрываемых крышками; поплавковой камеры; поплавка с рыча­гом и клапана.Поилка АГК-12(рис. 21.6) предназначена для поения крупно­го рогатого скота на пастбищах и выгульных площадках при его беспривязном содержании. Она представляет собой цистерну, установленную на полозьях, и два корыта, соединенные между собой и цистерной резиновым шлангом. Одно из корыт соедине­но с цистерной вакуумной трубкой.Вода из цистерны 3 поступает в корыто 2 и заполняет его до уровня вакуумной трубки 4. Когда животные пьют, уровень воды в корыте понижается до тех пор, пока не откроется конец ваку­умной трубки. Воздух начинает поступать в цистерну, давление в ней возрастает. Вода из цистерны подается в корыто до тех пор, пока конец вакуумной трубки вновь не закроется. Таким образом в корытах поддерживается постоянный уровень воды. Его можно поддерживать также при помощи поплавкового клапана. При не­обходимости поилку оборудуют электрическим подогревателем.

Г рупповая автопоилка АГС-24(рис. 21.7) предназначена для по­ения свиней при групповом содержании. Она состоит из цистер­ны объемом 3,1 м 3 , установленной на салазках, двух поильных ко­рыт и вакуумного устройства. Поилка наполняется водой из водо-раздатчика или водопроводной сети. Постоянный уровень воды в корытах поддерживается вакуумным устройством. Корыта разде­лены на отдельные поильные места, закрываемые клапанами.

Работает поилка аналогично АГК-12. Число поильных мест у одного корыта 12. Автопоилкой АГС-24 можно обслужить до 500 свиней. В зимний период ее укомплектовывают электроводона­гревателем, температурным реле, клапанным механизмом и щит­ком управления.Передвижная автопоилка ПАП-10Аиспользуется для поения крупного рогатого скота на пастбищах или в летних лагерях.Бесчашечная сосковая поилка ПБС-1(рис. 21.8) предназначена для взрослых свиней на откормочных и репродуктивных фермах. Ее устанавливают стационарно в свинарниках со станочным и бесстаночным

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Механизация процесса водоснабжения животноводческих ферм расчет основных параметров

ЗНАЧЕНИЕ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И АВТОПОЕНИЯ ЖИВОТНЫХ

На современных животноводческих фермах и фабриках суточный расход воды на поение и технические цели составляет десятки кубических метров. Водоснабжение ферм без механизации требует больших затрат ручного труда и средств. Так, на доставку 1 м3 воды и распределение ее животным при отсутствии механизации затрачивается до 5-6 чел.-ч, в случае автоматизации — 0,03-0,04 чел.-ч, т. е. автоматизация водоснабжения позволяет в 100 и более раз снизить затраты труда и резко сократить стоимость процесса. Кроме этого, автоматизация водоснабжения и поения способствует повышению продуктивности животных.

Практикой установлено, что в зависимости от рациона коровы в течение суток пьют воду от 40 до 60 раз.

Потребление воды животными в нужном количестве в любое время суток немыслимо без автоматического поения. Применение автопоилок повышает удойность Молочных коров на 10-15%, привес крупного рогатого скота — на 3-5 и свиней — на 14 — 18 %. Поэтому поение животных без ограничения с включением подачи воды самими животными (самопоение) является весьма важным процессом в животноводстве.

СПОСОБЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ФЕРМ

Основной формой современного водоснабжения является водопровод — совокупность сооружений с оборудованием для механизированной добычи, транспортирования и распределения воды потребителям.

В зависимости от расположения водоисточника относительно потребителей водопроводы подразделяют на самотечные и напорные. В производстве широкое применение получили напорные водопроводы. На рис. 1 показаны наиболее характерные схемы их при заборе воды: а — из открытого источника насосным агрегатом с последующим нагнетанием ее в водонапорный бак, б — из группы шахтных колодцев; в — из бурового колодца и г — из шахтного пли бурового колодцев безбашенной установкой.

Для забора воды из открытого источника (река, озеро, водоем) на берегу устраивают приемный колодец 3 (рис. 1, а), который соединяют самотечной трубой 2, имеющей на конце фильтр с источником. Вода из источника 1 по трубе 2 самотеком поступает в приемный колодец, откуда по всасывающей трубе 4 забирается насосным агрегатом станции 5 и подается по нагнетательной трубе 6 в водонапорный бак 7. Бак крепится к поддерживающей конструкцией 8 на высоте, обеспечивающей самотечную подачу воды по разводящему трубопроводу 9 всем потребителям 10 (автопоилки, водоразборные и поливочные краны, водоразборные колонки, пожарные гидранты и т. д.).

Рис. Наиболее характерные схемы производственных водопроводов на фермах: 1 — источник воды; 2 — самотечная труба; 3 — приемный колодец; 4 — всасывающая труба насосного арегата; 5 — насосная станция; 6 — нагнетательная труба; 7 — водонапорный бак; 8 — опора бает; 9 — распределительная труба; 10 — объект водопотребления; 11 — буровой колодец (скважина); 12 — насосный агрегат; 13 — воздушно-водяной бак безбашенной электроводокачки.

Забор воды из закрытых источников (грунтовые воды, межпластовые безнапорные и межпластовые напорные) осуществляется по одной из схем: «б», «в» или «г». Схема «б» применяется тогда, когда источник воды имеет малый дебит (приток воды в колодец в единицу времени). В этом случае строят группу шахтных мелководных колодцев, соединяя их между собой самотечными трубами 2. Наибольшее распространение на животноводческих фермах получили схемы водопроводов «в» и «г» с забором воды из глубоководного бурового 11 или шахтного 14 колодцев.

Как видно из рассмотренных схем водопроводов, в первых трех случаях требуются водонапорные башни. По схеме «г» вода забирается насосом 12 из шахтного или бурового колодцев и нагнетается в герметически закрытый воздушно-водяной бак и дальше под давлением сжатого воздуха подается по разводящей линии потребителям. Безбашенные напорные водопроводы можно строить для забора воды из открытых водоемов, шахтных и буровых колодцев. Эта система имеет более упрощенную схему водоснабжения и характеризуется универсальностью в отношении забора поды из различных источников.

Ремонт, монтаж и обслуживание оборудования для водоснабжения животноводческих ферм

На животноводческих фермах применяют централизованное водоснабжение, то есть такое, когда все потребители (фермы, производственные и жилые помещения) единой для хозяйства водопроводной системой. Трубопроводы получили широкое распространение для подвода и отвода холодной и горячей воды, воздуха, жидкого корма и навозной жижи. Для правильного выполнения ремонта трубопровод­ных сетей слесарь должен иметь высокую квалификацию и уметь быстро выполнить работы, связанные с ремонтом трубопроводов и запорной арматуры. К неисправностям водопроводной сети относятся тре­щины, разрывы и глубокие риски, образование свищей к трубах, расстройство раструбных, сварных, резьбовых, стыковых соединений и т. д. Основными операциями при ремонте трубопроводов являются резка, гнутье, нарезка резьбы, соединение чу­гунных, стальных и асбестоцементных труб и труб из полиэтилена и винипласта.

Рабочее место слесаря по ремонту водопроводных сетей обычно устраивают в специальном помещении. Так как в это помещение приходится вносить трубы длиной до 6 М, Желательно, чтобы оно имело достаточную шири­ну входа. Очень важно, чтобы свет на рабочее место мас­терской проходил через широкие окна. Если в мастерской пол не деревянный, то на нем вдоль верстака должна находиться деревянная решетка. Основным оборудовани­ем постоянного рабочего места являются верстак разме­ром в плане 2,5×1,25 М И высотой 0,9 М, Сверлильный ручной станок, ручной горн, наковальня, стеллаж для труб и шкаф для арматуры, фасонных частей и инстру­мента. На верстаке закреплены параллельные тиски, прижим, станок для гнутья труб и ручное точило. Стеллажи для труб должны иметь длину 3—4 М

Трубопровода при неработающем насосе или неисправном при­емном клапане, а также предотвращает гидравлический удар жидкости при внезапной остановке насоса. Задвижка служит для регулировки подачи воды, отключения водопроводной сети при ремонте насоса. Один конец обводной трубы вваривают в трубопровод между манометром и обратным клапаном, второй — после задвижки. На обводной трубе ставят вентиль, служащий для заполнения насоса водой при его пуске в работу Центробежный насос смонтирован правильно, если рабочее колесо вращается от руки и не задевает за корпус насоса вал насоса не имеет кривизны; кольца для смазки подшипников сво­бодно вращаются на валу набивка сальников плотная шкивы и полумуфты плотно насажены на вал. При соблюдении этих требований проводят пуск насоса и сдают его в эксплуатацию.

Погружные насосы Типа АПВ и ЭПЛ применяют для подъе­ма воды из буровых (трубчатых) колодцев с диаметром обсад­ной трубы скважины от 150мм и выше.

Сначала проверяют легкость вращения ротора агре­гата. Если ротор проворачивается с большим усилием, отсоеди­няют насос от электродвигателя, проворачивают отдельно рото­ры насоса и двигателя, устраняют причину заедания и собира­ют агрегат.

Перед монтажом насосной установки проверяют и маркиру­ют водоподъемные трубы и устраивают оголовок скважины. После этого насос соединяют с водоподъемной трубой, к кото­рой двумя поясами прикрепляют кабель, а под муфту устанав­ливают монтажный хомут. С помощью грузоподъемного меха­низма агрегат с трубой поднимают, заводят в скважину и мед­ленно опускают до упора хомута в кромку обсадной трубы. Кабель крепят к трубам через каждые 2. 3 м

Поршневые насосы В сельском хозяйстве применяются редко, так как они менее надежны в эксплуатации и постепенно заме­няются центробежными и погружными. Поршнивой насос монтируют в шахтном или буровом колод­це следующим образом. Сначала в скважину или колодец опус­кают колонну водоподъемных труб с цилиндром, а затем пор­шень насоса на штангах, постепенно наращивая отдельные звенья штанг. Цилиндр насоса опускают так, чтобы всасываю­щий клапан погрузился в воду на 1 . 1,75 м, а нижняя часть всасывающего патрубка находилась от дна на расстоянии не менее 0,8. 1,0 м.

Для механизации водоснабжения на животновод­ческих фермах широко применяют центробежные, погружные, поршневые, вихревые и водоструйные насосы.

Центробежные насосы используют для подъема воды из от­крытых водоемов, буровых скважин и шахтных колодцев. Эта насосы консольного типа К, моноблочные типа КМ, насосы тилов НД и Д с рабочим колесом двустороннего входа, вертикаль­ные с большой подачей типов НДВ и В. Наибольшее распро­стронение имеют насосы типапогружные.

Центробежные насосы устанавливают на фунда­ментах, размеры которых ука­заны в технических проектах. Высота фундамента должна быть не более 0,5 м. Стороны фундаментов должны быть на 0,2. 0,25 м больше сторон опор­ной плиты. Болты для фунда­мента изготовляют из круглой стали длиной 0,3. 0,4 м. В зависимости от размеров насосов и электродвигателей глу­бина гнезд должна составлять 220. 400 мм, а размеры в плане 60X60 мм.

Переломы бывают главным образом на чугунных и асбестоцементных трубах малого сечения (от 50 до 200 Мм). Основная причина переломов — неравномерная осадка грунта подошвы трубопроводов, когда труба в этих местах вынуждена работать на изгиб, как балка. Иногда случайно в оставленные при раскопке траншеи под трубу попадает камень, кусок кирпича или дерева, возвышаясь над общей подошвой, со временем они при­водят к перелому трубы. Во время ремонтных работ по­врежденный участок заменяют куском трубы с установкой подвижной муфты.

Устранение повреждений при помощи подвижных муфт:

Центробежные насосы могут иметь следующие дефекты: трещины в корпусе и других деталях насоса, износ защитного кольца, подшипников, вала в местах сопряжения с уплотнениями, уплотнительного пояска рабочего колеса, сальниковых уплотнений, шпоночной канавки колеса.

Порядок разборки центробежных насосов различных марок зависит от их конструктивных особенностей.

Трещины в корпусе, крышке подшипника и крышке спирали заваривают способом отжигающих валиков или восстанавливав ют полимерными материалами с помощью составов на основе эпоксидных смол.

При радиальном зазоре в шарикоподшипниках более 0,2 мм и осевом разбеге вала более 0,4 мм подшипники выбраковывают. При износе уплотнительных поясков рабочих колес дефект ус­траняют, протачивая или шлифуя пояски под ремонтный размер защитного кольца, который изготавливают из стали 20. 45 с уменьшенным внутренним диаметром (для обеспечения зазора 0,2. 0,35 мм) и запрессовывают с натягом 0,01. 0,05 мм в корпус. Если у крышек отломаны ушки, в месте излома подготавливают фаски шириной 4. 5 мм и под углом 45° к плоскости соединения со спиралью. Отломанную часть или новое ушко приваривают.

Посадочные места под подшипники и шпоночный паз вала восстанавливают общепринятыми способами.

После установки рабочего колеса на вал узел проходит ста­тическую балансировку. Дисбаланс допускается не более 0,4 Н-см, торцевое биение рабочего колеса — не более 0,04 мм.

Внутреннюю поверхность корпуса перед сборкой покрывают битумным лаком. Сборку и разборку насосов проводят на стенде типа 8794 .

Отклонение от соосности насоса и электродвигателя при сборке допускается не более 0,25 мм. Соосность валов проверя­ют с помощью индикатора часового типа с приспособлением.

Набивку сальника перед установкой промывают в бензине или керосине и пропитывают разогретым солидолом или живот­ным жиром. После затяжки сальника момент, прикладываемый для вращения вала насоса и электродвигателя, не должен пре­вышать 6 Н-см.

Водонапорная башня

Водонапорную башню устанавливают на фундамент и крепят к нему анкерными болтами. Перед установкой колонну башни подводят к фундаменту так, чтобы башмаки днища фундамента были обращены к обрезу фундамента. Бак с колонной соединя­ют установочными болтами, следя при этом, чтобы сварочный зазор между конической частью днища бака и колонной не пре­вышал 5 мм. Концы стыка на расстоянии 20 мм по обе стороны очищают от ржавчины и грязи. Свариваемый шов прихватывают в трех-четырех местах по окружности стыка, а затем привари­вают в два слоя. Качество сваренного шва проверяют керосином.

После приварки к колонне бак соединяют с крышкой на бол­тах, размещают в крышке вентиляционную, а в баке контроль­ную трубы и к башне снаружи приваривают лестницу. Крышку устанавливают так, чтобы расположение люка совпадало с рас­положением наружной и внутренней лестниц. При необходимо­сти на земле выполняют теплоизоляцию башни. Днище колон­ны и наружную поверхность ее покрывают на высоту не менее 2 м двумя слоями горячей битумной мастики.

Перед подъемом днище башни укладывают на край фунда­мента. Башню поднимают автокраном, лебедкой или трактором. При использовании автокрана его устанавливают на рассто­янии 9 м от башни, дают стреле минимальный вылет (3,8 м). На расстоянии 23 м от башни в плоскости подъема устраивают земляной якорь для закрепления стрелы крана анкерными бол­тами и три свайных якоря для крепления тормозного троса лебедки и боковых расчалок. Автокран, стреловой полиспаст, ось башни, тормозная лебедка и земляной якорь должны нахо­диться на одной линии (в плоскости подъема). После окончания подготовительных работ башню поднимают на козлы высотой 4,7 м, проводят пробный подъем над козлами на высоту 15. 20 см, а затем окончательный подъем, выверку вертикальности установки и заливку анкерных болтов цементным раствором. До затвердения бетона башня крепится растяжками в трех на­правлениях. После затвердения бетона анкерные болты затяги­вают, собирают напорно;-разводящую и сливную трубы, устраи­вают смотровой колодец, делают вокруг башни земляную обсыпку на высоту не менее 2 м и снимают растяжки.