1. Вода в источнике должна быть хорошего качества и в достаточном количестве для любых потребностей фермы даже при самых неблагоприятных условиях.

2. При возможности необходимо строить простые и дешевые сооружения для забора и подъёма воды.

3. Водоисточник должен находиться в условиях, обеспечивающих необходимое санитарно-зоотехническое его состояние.

2.2 Разработка и обоснование конструкторско-технологической схемы линии водоснабжения и поения

Существуют два вида систем водоснабжения: групповые и локальные. Групповые предназначены для централизованного водоснабжения нескольких крупных объектов, связанных общностью территории (город, район и т.д.), локальные – для обслуживания одного индивидуального объекта водоснабжения (хозяйство, животноводческий комплекс и т.д.), она имеет свой автономный источник воды, насосную станцию и водопроводную сеть, таким образом, выбираем локальную систему снабжения.

В зависимости от расположения водоисточника относительно потребителей воды применяют напорные и самотечные системы водоснабжения. При напорной – уровень воды в источнике расположен ниже уровня объекта водоснабжения, и воду приходится подавать к потребителям насосами, создавал некоторый напор. В самотечной системе водоисточник расположен выше уровня потребителей, к напорным она поступает самотеком. В зависимости от типа водонапорного оборудования системы бывают башенными – с водонапорной башней и башенными – с пневматической водоподъемной установкой. Принимаем напорную башенную систему с подземным источником, вода из которого не требует очистки, вследствие чего схема не содержит очистных сооружений, резервуара чистой воды и насосной станции второго подъема, в результате вся система оказывается более простой и надежной.

Водонапорные сети могут быть тупиковыми и кольцевыми. Тупиковой называется такая сеть, в которой магистрали отходят в разные стороны не связанные между собой ветви, в них вода движется только в одном направлении. Их недостаток – необходимость отключения всех потребителей за местом аварии водопровода. В кольцевой сети вода к любому потребителю может поступать с двух сторон, т.к. трубопровод в этом случае представляет собой замкнутый контур, что позволяет отключать поврежденные участки сети, не прекращая подачу воды другим потребителям. Принимаем тупиковую сеть вследствие малого количества голов.

Из выше изложенного нами предлагается следующая схема поточно-технологической линии водоснабжения и поения (рис. 1).

Рис. 1. Конструктивно-технологическая схема ПТЛ водоснабжения и автопоения: 1 – насосная станция; 2 – центробежный насос; 3 – водонапорная башня; 4 – водопроводная сеть; 5 – водопотребитель (поилки).

2.3 Определение производительности ПТЛ, подбор машин для выполнения технологических операций и определение их количества

Расчет потребности в воде

При определении потребности в воде необходимо знать среднесуточный расход воды всеми потребителями, который определяется по формуле:

, м3

где qi – суточная норма расхода воды одним потребителем, м3. Принимаем на одну свинью на откорме qi=15 дм3, а норму расхода воды на одного работающего qi=20 дм3 за смену [6].

ni – число потребителей, имеющих одинаковую норму расхода.

Максимальный суточный расход воды определяем по формуле:

, м3

где aсут – коэффициент суточной неравномерности водопотребления (принимаем aсут=1,3).

Часовые колебания расхода воды учитываются коэффициентом часовой неравномерности aч=2,5.

Максимальный часовой расход:

, м3

Максимальный секундный расход:

, м3

Результаты расчетов сведены в таблицу 5.

Таблица 5 Данные расчета водопотребления СТФ

Расчет водопроводной сети

Расчет водопроводной сети начинают из наиотдаленного от насоса и водорегулирующего сооружения участков и узлов. По необходимой секундной подаче воды определяем диаметр труб:

, м

где v – скорость воды в сети (для внешней сети с диаметром труб до 300 мм принимаем v=1…1,75 м/с [4])

м.

Принимаем диаметр трубопровода dтр=0,05 м.

Гидравлическое давление

Для выбора водонапорного оборудования, а также водонапорного сооружения большое значение имеет гидравлическая характеристика сети, совместно с которой функционируют приведенные элементы системы подачи воды.

Полное давление Н, м, в системе подачи воды состоит из геометрической высоты подъема воды и суммарных потерь напора на преодоление сопротивления во всасывающем и нагнетательном трубопроводах:

, м

где Нг – расстояние по вертикали от места забора до верхнего уровня воды в башне, м;

h – суммарные потери напора, м.

В свою очередь геометрический напор равен:

, м

где Нвс – высота всасывания, м (Нвс=5 м);

Ннаг – высота нагнетания, м (Ннаг=15 кПа)

м.

Потери напора h, м, определим по формуле:

, м

где hт – потери напора на преодоление трения в трубопроводе

, м

где l - коэффициент гидравлического сопротивления.

Для чугунных и стальных труб l=0,02 [5];

g – ускорение свободного падения, м/с2;

L – длина участка, м

м