Водоснабжающая установка

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 - регулирующего сооружения, наружной и внутренней водопроводных сетей и водоразборных устройств. Общая схема водоснабжения из открытого источника показана на рисунке 22.

Рисунок 22 - Схема автоматизированного водоснабжения:

1 - источник воды; 2 - водозаборное сооружение; 3- насосная станция первого подъема воды;

4 - очистное сооружение; 5- резервуар для чистой воды; 6 - насосная станция второго подъема;

7- напорное сооружение; 8- внутренний водопровод; 9 - водораздаточные устройства; 10- внешний

водопровод

Очистные сооружения, резервуары чистой воды и насосная станция второго подъема могут отсутствовать, если вода подается из закрытых источников и соответствует стандарту на питьевую воду.

Для животноводческой фермы необходимо определить потребность в воде, произвести выбор насоса и электрического двигателя к нему.

Рисунок 23 – Водоснабжающая установка: а) безбашенная; б) башенная

Установка состоит из всасывающего трубопровода 1, насосного агрегата 2, нагнетательного трубопровода 3 и напорной емкости 4 (воздушно-водяного котла, рисунок 23а) или напорного бака (рисунок 23б). Выбор варианта технологической схемы производится в результате расчета.

Расчетные данные по вариантам приведены в таблице 7 приложения А.

Выбирают насос, исходя из следующих условий:

;

где Н_н- напор, создаваемый насосом, м;

Н_р - расчетный напор, м;

Q_н- производительность насоса, м³/ч;

Q_max.ч - максимальный часовой расход воды на ферме, м³/ч.

где К_с - коэффициент суточной неравномерности расхода воды;

К_ч - коэффициент часовой неравномерности расхода воды (К_ч = 2,5 для ферм с автопоением; К_ч = 4,5 для ферм без автопоения; К_ч = 2,0 для коммунального сектора);

Q_c - суточное потребление воды, м³ /сут;

η- КПД насосной установки, учитывающий потерю воды от насоса до потребителя; η- 0,9.

Суточное потребление воды зависит от числа потребителей и расхода воды каждым потребителем.

где q₁ q₂ ..., q_m - суточная норма расхода воды отдельными видами потребителей, м³/сут;

N₁ N₂...N_m- число потребителей соответствующего вида.

Расчетный напор

где Н_г- геодезический напор - высота подъема воды от нижнего до верхнего уровня, м;

Н_п - потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах, м;

Н_с - свободный напор, м.

Геодезический напор

где Н_ск - глубина скважины; Н_ск = 117 м;

Н_вс - высота водяного столба в скважине; Н_вс = 10 м;

Н₆- высота башни; Н_б = 18 м.

Потери напора по длине трубопровода

где v - скорость движения воды; v = 1 м/с;

g - ускорение свободного падения; g = 9,81 м/с²; α - коэффициент сопротивления, зависящий от скорости движения воды и материала труб (для труб из чугуна α = 0,02; из бетона α = 0,022; из асбоцемента α = 0,025);

L - длина трубопровода; м;

d - диаметр трубопровода, м;

Σβ- суммарные потери напора в местных сопротивлениях; Σβ = 3,5 м;

Н_с - свободный напор при одноэтажной застройке, у водоразборных колонок, при выходе воды из водопроводов Н_с = 10 м.

По расчетному напору и производительности, исходя из вышеуказанных условий, выбирают насос: тип; производительность Q_н; напор Н_н; КПД насоса η; частоту вращения насоса n_н.

Потребная мощность насоса

где К_з - коэффициент запаса; К₃ = 1,1...1,3;

γ - удельный вес воды, Н/м³;

η_п - КПД передачи (для прямой передачи η= 1, зубчатой η_п = 0,97, плоскоременной η_п = 0,95);

η_н - КПД насоса (для центробежных насосов η_н = 0,4...0,8; для вихревых η_н = 0,25...0,5).

На выбор двигателя насосной установки влияет режим ее работы, который характеризуется продолжительностью включения

t_р - время работы насосной установки, ч;

t_п- время паузы насосной установки, ч.

Время работы насосной установки

где V_р - регулируемый объем бака, м³;

Время паузы насосной установки

Рисунок 24 – Нагрузочная диаграмма водоснабжающей установки:

а) башенной; б) безбашенной

Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 275; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!