2.4. Расчет потребности в воде и обоснование выбора технических средств для водоснабжения и автопоения.

Один из наиболее крупных потребителей воды – сельское хозяйство, в частности животноводство. Потребности животноводства в воде в десятки раз превышают потребности населения. На животноводческих фермах воду расходуют на производственно-технические нужды (поение животных, приготовление кормов, мойку оборудования, уборку помещений, мойку животных и т.д.), отопление, хозяйственно- питьевые и противопожарные мероприятия.

Правильная организация водоснабжения имеет исключительное значение для эффективной работы фермы.

Крупный рогатый скот употребляет много воды, тем более дойные коровы. В среднем корова потребляет воду в следующих объѐмах:

- 4…6л на 1кг сухого вещества корма;

- 3…4л на 1кг молока;

- 80…120л на 1кг живой массы в день.

Корова пьет воду 7 –8 раз в день со скоростью 8…10 литров в минуту, поэтому поток воды в автопоилки должен составлять 10л/мин. 70% от потребляемой воды корова принимает во время кормления. Поэтому вода должна поступать в поилки непрерывно в течение суток.

Таблица 9. Средние нормы потребления воды. (ОНТП-1-77)

Возрастные группы	холодная вода, л/сут	Горячая вода, л/сут	Всего воды, л/сут
Коровы(дойные,сухостойные,новостельные)	85	15	100
Нетели	55	5	60
телята	18	2	20

Суточная потребность в воде

Коровы : 800гол*100л = 80000 л/сут.

Нетели : 96гол*60л = 5760 л/сут

Телята : 48гол*20л = 960 л/сут

Всего за сутки: Q_ср.сут. = 80000+5760+960 = 86720 л/сут.

Определяем максимальный суточный расход воды

Q_m.сут. = Q_ср.сут.∙ α₁,где

α₁ = 1,3 – коэффициент суточной неравномерности,

Q_m.сут =112736 л/сут.

Годовая потребность в воде: 86720 л/сут*365дней = 31652800л = 31652,8 м³

Колебания расхода воды на ферме по часам суток учитывают коэффициентом часовой неравномерности α₂ =2,5-4,0:

Q_m.ч = Q_m.сут∙∙α₂ / 24

Q_m.ч = 112736∙2,5 / 24 =11743,3 л/ч.

Определяем максимальный секундный расход воды

Q_m.с = Q_m.ч / 3600

Q_m.с =11743,3/3600=3,25 л/с

Таким образом, нам необходим насос с подачей, не менее:

3,25*3600=11700 л/ч=11,7м³/ч=0,00325м³/с

Мощность электродвигателя для насоса:

, где

Qн-объёмный расход воды(подача насоса в м³/с)

-плотность воды(1000кг/м³)

Н-полный напор насоса(из техн.характеристики)

-коэффициент запаса мощности, учитывающий возможные перегрузки во время работы насоса(принимается от 1,1 до 2)

g-ускорение свободного падения(9,8 м/с²)

-КПД насоса, согласно характеристике насоса(для центробежных насосов:0,4-0,6; для вихревых насосов:0,25-0,55)

-коэффициент передачи от двигателя к насосу(при прямом соединении с насосом через муфту принимается за 1)

Nэ=0,0044*1000*50*1,1*9,8/0,48*1=2395,55/0,48=4,99кВт

Берем центробежный скважинный насос насос ЭЦВ 6-16-50

Табл.10 Технические характеристики насоса ЭЦВ 6-16-50

Частота вращения, об/мин	2900
Подача, м3/ч	16
Напор, м	60
Диаметр, дюйм	6
Масса, кг	82
Габариты, мм	145х1500

Запас воды на хозяйственно – питьевые нужды определяется из условия бесперебойного водоснабжения фермы в течение 2 ч на случай аварийного отключения электроэнергии:

Vх = 2Qm.ч. = 2∙11743,3∙ =23,49 м³

На фермах с поголовьем более 300 голов устанавливаются специальные противопожарные резервуары, рассчитанные на тушение пожара двумя пожарными струями в течение 2 ч с расходом воды 10 л/с, поэтому Vп =72000 л.

Регулирующий объём водонапорной башни зависит от суточного потребления воды ,не менее 0,15-0,2 от суточного потребления воды, высота напора должна быть не менее 4 метров.

V_р = 0,20∙112736∙10^-3 = 22,55м³

V_б = 23,49+72+22,55 = 118,04 м³

Принимаем: 2 башни объёмом резервуара 60 м³

Для поения животных берём автопоилки одночашечные ПА-1. Предназначены для поения скота при привязном содержание животных. Устанавливаются из расчета одна поилка на два соседних стойла.

Табл. 11. Технические характеристики ПА-1

Показатели	Значение
Вместимость	2л
Габариты: высота	167м
длина	342м
ширина	212м
Масса	75кг