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-1 и 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-1А отличает 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 м³, 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-10А используется 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