Новые технологии в сельском хозяйстве

AGRARY.RU

Все самое новое и интересное о сельском хозяйстве

Авторизация

поиск

Опрос

Кто вы, посетители нашего сайта?

Меню сайта

Насосы и водоподъемные установки

Подачу воды от источника водоснабжения к водонапорным сооружениям или непосредственно к месту потребления осуществляют насосами и водоприемниками.

Центробежные насосы применяют для подачи воды с открытых источников, шахтных и трубчатых колодцев. По конструкции они могут быть горизонтальные, вертикальные,одно-, двух — и многоступенчатые, одностороннего и двухстороннего входа. По величине создаваемого напора центробежные насосы разделяют на насосы низкого давления — напор до 15 м, среднего — до 50 м и высокого — свыше 50 м.

Для механизированного водоснабжения животноводческих ферм применяют центробежные насосы типов К, КМ и НМГ, артезианские (погружные) типов АП, АПВ, ЭПЛ, ЭПВ, ЭПН, ЭЦВ и АВН, плавающие ПН-1 и вихревые В, ВС и ВО. В сельскохозяйственной практике для подачи воды наибольшее применение получили центробежные насосы с консольным расположением рабочего колеса — типов К и КМ. Они могут забирать воду из наземных источников или неглубоких шахтных ко­лодцев. Так как проточная часть насосов К и КМ одинакова, то и все параметры со­ответствующих марок насосов полностью совпадают, а их особенности заключаются в следующем. Насосы марки К имеют собственный вал, вращающийся в шариковых подшипниках, помещенных в масляной ванне опорной станции. Привод их в работу может осуществляться как от электродвигателя, так и от двигателей внутреннего сго­рания через упругую соединительную муфту или при помощи шкива и ременной пе­редачи. Насосы марки КМ собственного вала не имеют и приводятся в ра­боту электродвигателем, на котором они смонтированы. Насос состоит из корпуса 5, представляющего собой фасонную чугунную отливку с внутренней спиралеобразной полостью, постепенно переходящей в напорный патрубок 6, на фланце которого имеется закрытое резьбовой трубкой отверстие для установки манометра. Рабочее колесо насоса представляет собой чугунную отливку, состоящую из двух параллель­ных дисков, между которыми расположены лопасти. Лопасти отогнуты в сторону противоположную направлению вращения насоса. Рабочее колесо помешено в спи­ральную камеру и консольно закреплено на конце вала 10, вращающегося в шарико­вых подшипниках электродвигателя. Рабочее колесо закреплено на валу с помощью шпонки и специальной гайки 1. Уплотнение между корпусом и валом насоса дости­гается с помощью набивного сальника 11, поджимаемого втулкой 8.

Для лучшего управления сальника и его смазки в процессе работы к нему через отверстие в корпусе насоса подводится из камеры вода. Центробежные насосы 2К-6 и 2КМ-6 обеспечивают подачу 10-30 м 3 /ч воды при напоре 24-34 м; установленная мощность 1,8-3,1 кВт. Для создания больших подач воды (свыше 90 м 3 /ч) и напора до 130 м применяют центробежные насосы НД и Д с рабочим колесом двухстороннего входа.

Погружные центробежные насосы применяют для подачи воды из шахтных и трубчатых буровых колодцев (скважин). Агрегат состоит из насоса 5, элек­тродвигателя 7, водоподъемной трубы 4, а также оборудования горловины скважины, кабеля для питания электродвигателя З и станции управления 1.

Погружной насос состоит из нескольких вертикально расположенных ступеней рабочих колес 7, разделенных перегородками 4. Выходящая с большой ско­ростью из рабочего колеса вода поступает на направляющие аппараты 3, лопасти ко­торых выгнуты против направления вращения рабочего колеса. Ударяясь о стенки лопастей, вода с большим напором выбрасывается наружу. Насос соединен непо­средственно с электродвигателем через соединительную муфту 9.

Вихревые насосы вследствие простоты конструкции, малой массы и повышенной подачи получили в последнее время широкое распространение в сельскохозяйствен­ном производстве. Они представляют собой разновидность центробежных лопаст­ных насосов, рабочее колесо которых имеет не отогнутые, а прямые радиальные ло­пасти. При вращении рабочего колеса в корпусе 1 лопасти захватывают воду и подают ее в направлении от всасывающего 2 патрубка к нагнетательному 3.

Большим преимуществом вихревых насосов является то, что при повторных пус­ках их не надо предварительно заливать водой (как центробежные типа К и КМ), так как всасывающий и нагнетательный патрубки расположены выше рабочей камеры и камера постоянно залита водой.

Насос с электродвигателем соединяется напрямую или через ременную передачу, образуя насосный агрегат, закрепленный на общей фундаментной плите.

Поршневые насосы применяют реже центробежных, и только в тех случаях, ко­гда необходимо создать высокий напор при небольшой производительности. Параметры, характеризующие поршневые насосы, те же, что и у центробежных.

По способу приведения в действие они делятся на приводные и ручные; по распо­ложению оси насоса — на горизонтальные и вертикальные; по конструкции поршня — на дисковые и плунжерные, по роду действия различают насосы одинарного и двойного действия. Приводом поршневых насосов являются электро — или ветрод­вигатели и двигатели внутреннего сгора­ния. Поршневой насос двойного действия имеет две рабочие камеры 2 и 5.

Всасывание в одной камере происходит одновременно с нагнетанием в другой. Каждая амера имеет всасывающий 7 и нагнетательный 4 клапаны. При перемеще­нии поршня 1 вправо в рабочей камере 2 образуется разрежение, под действием си­лы давления воды закрывается нагнетательный и открывается всасывающий клапан этой камеры. Вода через всасывающую трубу 6 и отверстие, открытое клапаном 7, по­ступает в рабочую камеру 2. Одновременно из правой камеры вода вытесняется поршнем через отверстие, открытое нагнетательным клапаном 4, в трубу 3. При этом всасывающий клапан правой камеры закрыт. При движении поршня справа налево вода поступает в правую камеру и вытес­няется из левой и т. д. Насосы двойного действия равномернее подают воду, чем насосы одинарного действия.

На животноводческих фермах и паст­бищах применяют в основном поршневые насосы. Эти насосы относятся к типу глу­бинных насосов, предназначенных для подачи воды из буровых скважин диамет­ром 150-200 мм и с динамическим уров­нем воды 40-60 м.

Водоструйные установки предназначе­ны для подачи воды из шахтных колодцев и буровых скважин. В комплект установок входят питающий центробежный насос 5, водоструйный насос 2, система трубопроводов 1, 3, 4, электродвигатель привода и система автоматического уп­равления работой установки. В установку входит вспомогательный водоструйный насос, поднимающий воду на высоту, с которой она уже засасывается центробежным насосом. Эта установка позволяет поднимать воду из колодцев глубиной до 25 метров при расположении центробежного насоса на поверхности земли.

Установка действует следующим обра­зом. Во время работы центробежного на­соса 5 часть воды из нагнетательной трубы по напорному трубопроводу подается к соплу 9 водоструйного насоса. Вследствие сужения сопла скорость движения воды при выходе из него увеличивается, и вода поступает в камеру смешивания 8, где она захватывает воду из приемной камеры, со­здавая в последней разрежение, под дей­ствием атмосферного давления через об­ратный клапан по всасывающему патруб­ку 10 насоса вода поступает в приемную камеру.

В камере смешивания вода рабочего потока смешивается с водой из источника и поступает в диффузор 7,где ее скорость преобразуется в напор, достаточный для подачи воды по подъемной трубе 4 к вса­сывающему патрубку центробежного на­соса 5. Центробежный насос по нагнета­тельному трубопроводу частично подает воду в бак 6, а большую часть по напорному трубопроводу 3 снова направляет для питания водоструйного насоса. Такие установ­ки просты и надежны в эксплуатации, но имеют низкий КПД (не более 30%).

У вас недостаточно прав для добавления комментариев.
Возможно, вам необходимо зарегистрироваться на сайте.

Водоснабжение в сельском хозяйстве

Сельское хозяйство является одной из ведущих отраслей народного хозяйства. В сельской местности проживает немногим меньше половины населения нашей страны. Рост благоустройства сельских поселков, а также развитие сельскохозяйственного производства в последние годы предопределили высокие темпы развития сельскохозяйственного водоснабжения. Вода в сельском хозяйстве расходуется в значительных количествах на хозяйственнопитьевые нужды населения, на животноводческих фермах, на предприятиях по первичной переработке сельскохозяйственной продукции, на приготовление жидких подкормок для пропашных культур, на охлаждение двигателей сельскохозяйственных машин и автомобилей, на полив растений в парниках и теплицах.

Для удовлетворения перечисленных потребностей в воде используются системы сельскохозяйственного водоснабжения, а для полива всевозможных сельскохозяйственных культур в открытом грунте — оросительные системы. При проектировании систем сельскохозяйственного водоснабжение следует пользоваться строительными нормами и правилами, а также соответствующими ведомственными указаниями и рекомендациями, по выбору насосов и насосных станций.

Системы сельскохозяйственного водоснабжения по их назначению можно подразделить на следующие группы:
1) системы водоснабжения поселков совхозов и колхозов, а также ремонтно-технических станции;
2) системы водоснабжения животноводческих промышленных комплексов и отдельно стоящих ферм;
3) системы пастбищного водоснабжения;
4) системы полевого водоснабжения.
Каждая из перечисленных групп имеет свои специфические особенности в части организации водоснабжения, подбора насосов и его схемы.

Системы водоснабжения сельских поселков

Эти насосные системы подают воду на нужды населения, животноводства, парка сельскохозяйственных машин и автомобилей, ремонтных мастерских, предприятий по первичной переработке сельскохозяйственных продуктов (маслозаводы и др.), для полива растений в теплицах и парниках и для пожаротушения. В качестве источников водоснабжения сельских населенных мест в первую очередь стремятся использовать подземные воды и только в тех случаях, когда качество их оказывается неудовлетворительным или дебит подземных источников мал, используются воды поверхностных источников.

При наличии хорошо защищенных с поверхности подземных вод, качество которых отвечает требованиям ГОСТ 2874—73 «Вода питьевая», система водоснабжения сельского поселка будет состоять из водозаборного сооружения в виде двух или нескольких трубчатых колодцев, оборудованных погружными насосами (к примеру: типа ЭЦВ), из регулирующих резервуаров насосной станции второго подъема и разводящей сети. На насосной станции второго подъема устанавливают хозяйственные насосы с производительностью, позволяющей подавать и пиковые, и минимальные расходы воды, а также пожарный насос, параметры которого обеспечивают тушение пожара непосредственно из пожарных гидрантов (без пожарной машины).

В здания административного и культурно-бытового назначения, в больницы, детские сады, ясли и многоэтажные жилые здания, а также в помещения ремонтно-механических мастерских и животноводческих ферм устраиваются водопроводные вводы.

Население, проживающее в одноэтажных жилых зданиях, получает воду, как правило, из водозаборных колонок. В тех случаях, когда качество подземных вод не отвечает требованиям ГОСТ к питьевой воде, система водоснабжения дополняется устройствами для обработки воды. Такая система водоснабжения обесечивает сельское население доброкачественной и сравнительно дешевой водой.

При использовании для целей водоснабжения поверхностного источника (реки, озера) система водоснабжения меняется в отношении типа водоприемного сооружения, а также сооружений для очистки и обеззараживания воды.
Система водоснабжения центральной усадьбы совхоза с использованием поверхностного источника показана на рис. 1.

В системах сельскохозяйственного водоснабжения широкое применение нашли безреагентные способы осветления воды на медленных фильтрах. В ряде сельскохозяйственных районов нашей страны подземные воды сильно минерализованы, а поверхностные источники не обеспечивают необходимого количества воды в засушливые периоды. В таких слуях для водоснабжения совхозов и ферм воду забирают из многоводных надежных источников, иногда значительно удаленных от водопотребителей.

Поскольку подвод воды на большое расстояние обходится дорого, целесообразно устраивать общую систему водоснабжения для группы хозяйств. Нередки случаи, когда для водоснабжения совхозов и колхозов вода забирается из каналов обводнительно-оросительных систем. В районах с дефицитом пресных вод для водоснабжения сельских поселков используют и минерализованные воды подземных и поверхностных источников. При этом минерализованная вода опресняется до необходимых пределов для хозяйственнопитьевых нужд и для других целей.

Учитывая, что опреснение воды существующими способами обходится дорого, рекомендуется устраивать дуплексные системы водоснабжения, т. е. системы, подающие и пресную, и минерализованную воду.

Водоснабжение животноводческих комплексов и ферм

Системы водоснабжения животноводческих ферм и комплексов обеспечивают подачу воды в необходимом количестве и соответствующего качества всем потребителям, а также на противопожарные нужды. Расчетные размеры водопотребления определяются в соответствии с нормами. Расчетный расход воды на наружное пожаротушение в животноводеском комплексе или на ферме в зависимости от их размера колеблется от 5 до 20 л/с при продолжительности тушения пожара 3 ч.

Расходы воды в животноводческих комплексах достигают следующих величин (в м3/сутки):
комплекс по производству молока (1200 голов) — 380
комплекс по производству говядины (10 тыс. голов) — 600
комплекс по производству свинины (108 тыс. голов) — 3000

Основы сельскохозяйственного водоснабжения

Наиболее распространенная схема механизированного водоснабжения животноводческих ферм состоит из следующих сооружений: водозабора с насосной станцией, разводящей сети и регулирующих сооружений (водонапорной башни и резервуара для хранения противопожарного запаса воды). В случаях, когда этого требует качество воды источника, схема водоснабжения дополняется сооружениями по очистке и обеззараживанию воды.

Описание наиболее распространенной схемы водоснабжения животноводческой фермы (на 400 молочных коров):
Из трубчатого колодца вода забирается погружным электронасосом (типа ЭЦВ или насос БЦП) и подается в водонапорную башню и разводящую сеть животноводческой фермы.
Практикой установлено, что емкость бака водонапорной башни должна быть равна 12—15% расчетного суточного расхода воды на ферме. Типовые водонапорные башни для животноводческих ферм имеют баки емкостью 25 м3.
Камеры насосных станций на трубчатых колодцах, водонапорные и регулирующие сооружения, а также смотровые колодцы на водопроводной сети выполняют из сборных железобетонных конструкций. Водопроводную сеть выполняют из асбестоцементных или полиэтиленовых труб, а вводы в скотные дворы и другие помещения на ферме — из чугунных труб.

В промышленных животноводческих комплексах применяются безбашенные системы водоснабжения высокого давления. Для водоснабжения ферм с расходом воды до 40 м3/сутки часто исользуются близко расположенные к поверхности земли подземные воды, забираемые шахтными колодцами. В этих случаях для подъема воды применяются автоматические насосные установки.

Пример: схема насосной установки для пневматической системы водоснабжения с забором воды из шахтного колодца, оборудованного пневматической автоматической установкой ВУ-5-30. Производительность установки 5 м3/ч, напор 30 м.
Принцип действия установки ВУ-5-30 заключается в следующем:
При разборе воды на ферме давление в сети падает. Когда давление в сети упадет до нижнего предела, на который отрегулировано реле давления, насос включается и работает до того момента, пока давление воздуха в воздушно-водяном котле не достигнет верхнего предела, на который также отрегулировано реле давления. Воздушно-водяной котел имеет небольшой регулирующий объем воды. Таким образом, при малом расходе воды на ферме установка будет включаться редко, но в часы, когда расход воды равен производительности насоса, установка будет работать непрерывно до тех пор, пока расход на ферме не уменьшится. При этом насос поднимает давление в воздушно-водяном котле до верхнего предела и реле давления выключает электродвигатель насоса.
По такому же принципу работает установка с погружным насосом (ВУ-7-65). Эта установка предназначена для подъема воды из трубчатых колодцев диаметром 150 мм с динамическим уровнем воды, находящимся на глубине до 40 м. Производительность установки 7,5 м3/ч, напор до 65 м.
В настоящее время широкое использование получили насосы типа ЭЦВ с обратным клапаном.