Пневматическая установка для раздачи полужидких кормов по трубам

Трубопроводный транспорт – наиболее дешевый и надежный вид транспорта. Широкое распространение он получил и в животноводстве при доставке жидких кормов из кормоцеха в свинарники и транспортировке навоза. Его преимущество состоит в малой материалоемкости, надежности работы (отсутствие вращающихся и движущихся деталей машин), минимальной трудоемкости (не нужен специально обслуживающий рабочий, как, например, при использовании мобильных раздатчиков). Недостаток состоит в том, что влажность транспортируемых кормов составляет не менее 78…80 %. Оптимальной влажностью с точки зрения зоотехников является 68…70 %. Определенные неудобства также создает необходимость очистки трубопроводов от остатков корма.

Напор в трубопроводе может создаваться насосом (центробежным, поршневым) или воздухом. В первом случае трубопровод очищают потоком воды, при этом его закольцовывают, или воздухом. Иногда используют резиновый разделительный шар. Во втором случае воздух после проталкивания кормовой смеси сдувает остатки корма со стенок трубы.

При насосном транспортировании по трубам кормовая смесь, как правило, поступает сразу в кормушки.

Простейшая схема транспортирования кормов сжатым воздухом выглядит следующим образом. Жидкие кормовые смеси скармливаются откормочному поголовью свиней. Транспортирование сжатым воздухом используют преимущественно на фермах, потребляющих пищевые отходы. Насосное транспортирование широко применяется при кормлении свиней рационами, составленными из местных кормов, и комбикормами на комплексах. Дозированная выдача смеси в кормушки осуществляется с помощью задвижек вручную или селекторными тележками, перемещающимися вдоль ряда задвижек и автоматически открывающими и закрывающими их.

Жидкие и полужидкие корма (то же относится и к жидкому навозу) являются неоднородной дисперсной массой, включающей частицы различных размеров. Исследованиями установлено, что течение неоднородных жидкостей начинается, когда величина касательных напряжений превысит величину статического предельного напряжения сдвига.

Такой вид движения называется структурным и описывается уравнением Шведова-Бингама:

где – касательное напряжение;

– предельное напряжение сдвига, Па;

– динамическая вязкость, Па.с;

– градиент изменения скорости в поперечном сечении потока, с-1.

Вязкость и предельное напряжение сдвига являются основными характеристиками неоднородных структурных жидкостей. Они определяются экспериментально на вискозиметрах и, в частности, на ротационном вискозиметре Воларовича. Зависят от состава кормовой смеси, ее влажности и температуры.

Так, в частности, установлено, что при прочих равных условиях смесь картофеля с концкормом и водой имеет меньшую вязкость, чем смесь картофеля только с водой. Транспортировать смесь следует при температуре не менее 50…600С. Чем меньше влажность смеси, тем при большей температуре выгоднее ее транспортировать. С увеличением влажности смеси ее вязкость уменьшается. Однако влажность жидких кормовых смесей жестко регламентирована зоотехническими требованиями.

При расчете установок гидротранспорта необходимо:

Определить производительность установки.

Произвести гидравлический расчет системы.

Обосновать и выбрать напорное и вспомогательное оборудование.

Производительность зависит от нормы и кратности кормления, количества поголовья и распорядка дня:

где q – норма корма на одну голову, кг;

m – количество животных, гол.;

t – продолжительность работы установки, с.

Исследования, проведенные в ВИЭСХе, показали, что удельные потери напора на прямолинейном участке трубопровода можно определять по формуле:

Па/м,

где – средняя скорость кормовой смеси в трубах, м/с;

d – диаметр трубопровода, м;

– вязкость, Па.с;

– предельное напряжение сдвига, Па;

св и ск – плотность воды и кормовой смеси, соответственно, кг/м 3;

?hl – потери напора на прямолинейном участке трубопровода, Па;

l – длина трубопровода, м.

Приведенная формула позволяет при известной производительности и заданном диаметре трубопровода определить удельные потери напора или, если известна характеристика насосного оборудования и длина кормопровода, определить его диаметр. При этом необходимо помнить, что:

Суммарные потери напора складываются из потерь на прямолинейном участке ?hl, потерь в местных сопротивлениях ?hм и потерь от разности высот (геодезических) ?hr

?hс = ?hl + ?hм + ?hr..

Потери напора в местных сопротивлениях (колена, вентили, тройники, крестовины, клапана, задвижки и т.п.) при скоростях движения 0,7…2 м/с определяются по формуле Вейсбаха:

Па,

где – коэффициент местного сопротивления, зависит от вида сопротивления и составляет 0,1…3 (см., например, Ф.С. Лихачева, стр. 57).

Рабочее давление, развиваемое насосом или создаваемое в продувочном котле, должно быть больше суммарных потерь напора: Рраб? ?hс.. Оборудование, используемое для транспортирования кормов по трубам, рассчитано на давление не более Рраб = 0,6 МПа. Исходя из этого, можно определить удельные потери напора на прямолинейном участке трубопровода:

и по ним определить диаметр трубопровода.

Производительность компрессорной установки:

, м 3/с,

где – коэффициент утечки воздуха (0,8…0,85);

Рк – давление сжатия у компрессора и в ресивере, Па;

Vрес – вместимость ресивера, м 3.

Формула учитывает, что компрессор накачает воздух в ресивер до заданного давления Рк до начала продувки и этот воздух будет расходоваться во время продувки, пока давление в ресивере не сравняется с давлением в продувочном котле.

Из уравнения Клайперона:

Откуда объем ресивера:

где Vп – вместимость продувочного котла, м3;

Vкр – вместимость кормопровода, м3.

Определив производительность и давление, по каталогу подбирают насос, компрессор, ресивер.

Источник

КАТЕГОРИИ:

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

При насосном транспортировании по трубам кормовая смесь, как правило, поступает сразу в кормушки.

Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 537; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Рекомендуемые страницы:

Читайте также:

Источник

Технические средства для раздачи кормов должны отвечать технологии содержания и кормления животных, обеспечивать заданное рационом дозирование кормов, иметь достаточную производительность и высокие технико-экономические показатели.

Основные зоотехнические требования, предъявляемые к кормораздатчикам: равномерность выдачи корма в кормушки с отклонениями от принятой нормы не более ±15%; потери корма не должны превышать 1% розданного количества; продолжительность раздачи

Рис. 159. График работы оборудования и расхода электроэнергии в первую смену корма одному ряду животных (или двум рядам при двусторонней раздаче) не должна превышать 5 мин, а в целом не более 20…30 мин. При совмещении операций раздачи кормов и скармливания время выдачи может быть увеличено до 40 мин.

Доставку и раздачу кормов осуществляют с помощью мобильных или стационарных кормораздатчиков или комбинированно. В зависимости от способов кормления для раздачи кормов подбирают соответствующие машины или комплекты машин и оборудования.

Раздельный способ кормления предполагает загрузку в кормораздатчики и раздачу животным каждого вида корма отдельно в определенной последовательности. Для их загрузки из хранилищ без измельчения кормов используют универсальные тракторные погрузчики ПК-10Е, ПСН-1, ПКУ-0,8А, АМКОДОР-702ЕА, ПЗК-10. Для погрузки с измельчением грубых кормов, а также отрезания пласта силоса и сенажа применяют погрузчики с режущими рабочими органами ПСК-5А, ИУ-Ф-10, ПСС-5,5, КИП-1,5, ФН-1,4 и др. Погрузчики-кормораздатчики, выпускаемые за рубежом, оснащены собственными устройствами для самозагрузки корма.

Кормораздатчики подбирают из выпускаемых промышленных моделей. Отечественными представителями этой группы для КРС могут служить мобильные тракторные раздатчики, погрузчики-кормораздатчики, раздатчики-смесители, автомобильные раздатчики- смесители; стационарные ленточные, скребковые и др. При кормлении свиней полувлажными и жидкими кормами используют электромобильные раздатчики кормов, тракторные и ограниченно мобильные раздатчики. Разнообразные стационарные тросово-шайбовые, канатно-дисковые раздатчики, пневматические трубопроводные установки применяют для раздачи сухих кормов свиньям и птице. Технические характеристики раздатчиков приведены в приложениях 121…128.

Кормление животных кормосмесями предусматривает их приготовление и смешивание в кормоцехах, кормоприготовительных отделениях или непосредственно в смесителях-раздатчиках. В зависимости от принятой технологической схемы приготовления кормо- смесей подбираются соответствующие раздающие средства.

В кормоцехах, обслуживающих крупные фермы и комплексы, осуществляется приготовление полнорационных смесей с выгрузкой готового корма в раздающее средство. Это позволяет использовать те же универсальные мобильные раздатчики, что и при раздельном способе кормления, а также стационарные раздатчики кормов. Применяется и комбинированная схема: доставка кормов — мобильными средствами, раздача — стационарными кормораздающими транспортерами.

Большинство кормоприготовительных отделений, а также линии приготовления отдельных кормов (соломы, кормовых корнеплодов и др.) обрабатывают и загружают в бункер раздатчика лишь определенную часть кормов. В этом случае целесообразно применение сме- сителей-раздатчиков, которые догружаются кормами, не требующими предварительной обработки, смешивают, транспортируют и дозированно раздают полнорационные кормосмеси животным.

Смесители-раздатчики широко используют в мировой практике для небольших, средних и крупных ферм, а в последние годы начинают применять и в нашей стране. Выполняя функции кормоцехов на колесах, смесители-раздатчики отличаются большим разнообразием. В их числе выпускаются смесители-раздатчики измельченных кормов и универсальные смесители-измельчители-раздатчики, самоходные и прицепные, с устройствами для самопогрузки и без них, с горизонтальными и вертикальными рабочими органами для смешивания и измельчения кормов.

Раздатчики-смесители могут оборудоваться электронной системой взвешивания и бортовым компьютером, позволяющим получать кормовые смеси по 4… 16 рационам при наличии 3…30 компонентов. Универсальные смесители-измельчители-раздатчики могут производить загрузку исходных компонентов смеси, их дозирование в соответствии с принятым рецептом, измельчение, смешивание, транспортировку и дозированную раздачу кормосмеси. Привод рабочих органов осуществляется от В ОМ трактора и бортовой гидростанции через планетарные редукторы, цепные передачи или гидромоторами; управление рабочими процессами, как правило, — из кабины трактора. Такое расширение функциональных возможностей позволяет выполнять все операции по приготовлению и раздаче кормов одним агрегатом при обслуживании его одним человеком. В связи с большим разнообразием типоразмеров ферм за рубежом изготавливают раздатчики-смесители с широким диапазоном вместимости — от 4 до 30 м3.

На рынке кормораздаточной техники представлено очень большое разнообразие конструкций, только в Европе около 30 фирм представляют более 400 раздатчиков смесителей и их модификаций. Основные технические характеристики наиболее применяемых в России раздатчиков-смесителей приведены в приложениях 124, 127, 128. Почти все эти конструкции можно разделить на машины с горизонтальным и вертикальным расположением смешивающих рабочих органов.

Смесители-раздатчики горизонтального типа (рис. 160) по сравнению с вертикальными лучше измельчают и смешивают компоненты корма и обеспечивают более высокую равномерность выдачи смеси. При этом горизонтальные машины имеют небольшой кли-

Рис. 160. Смеситель-кормораздатчик горизонтального типа

рейс, что затрудняет их использование на неблагоустроенных фермах и грунтовых дорогах. Смесители горизонтального типа очень чувствительны к посторонним включениям вследствие малых зазоров между режущими и противорежущими элементами. Камни, куски бетона и т.п., попадающие в корм, приводят к серьезным поломкам, их устранение требует много времени и средств.

Смесители-раздатчики вертикального типа (рис. 161) обычно имеют больший дорожный просвет, менее чувствительны к посторонним включениям, лучше, чем горизонтальные, справляются с измельчением и перемешиванием крупногабаритных рулонов и тюковым сеном, но раздают смесь менее равномерно. Вертикальные конструкции более просты, поэтому надежней в эксплуатации, менее энергоемки и металлоемки; при этом, обладая одинаковой емкостью бункера, вертикальные смесители выше, чем горизонтальные, что затрудняет их использование в помещениях с низкими воротными проемами и перекрытиями.

Общую производительность кормораздающей линии для всего поголовья фермы определяют из расчета суммарной суточной потребности в кормах, кратности кормлений и времени разового кормления животных, кг/ч:

где Gcyr — суточная потребность всего поголовья фермы в кормах, кг; Z — число кормлений в сутки, принимают равным 2 или 3; Тк — время разового кормления стада, ч.

Рис. 161. Смеситель-кормораздатчик вертикального типа

Для крупных ферм и комплексов КРС, оснащенных кормоцехами непрерывного действия, Тк = 1,5…2 ч, для малых ферм Тк может быть уменьшено до 0,4… 1,0 ч.

Оптимальный тип и емкость раздатчика выбирают, исходя из выпускаемых современных моделей в зависимости от технологии обработки кормов, вида и поголовья животных; при этом учитывают, что у отдельных групп животных могут быть разные рационы. При выборе раздатчика-смесителя следует также учитывать размеры и конструкцию кормовых проездов животноводческих помещений. Тип и габариты кормораздатчика, конструкция и размеры кормового проезда, планировка и вместимость помещения тесно взаимосвязаны, что требует взвешенного подхода в каждом конкретном случае.

При проектировании поточной линии приготовления и раздачи кормов необходимую емкость мобильного раздатчика выбирают с таким расчетом, чтобы при одноразовой загрузке машина могла обслужить одно или несколько животноводческих помещений или несколько рядов животных в одном помещении (например, для молочной фермы емкость раздатчика обычно рассчитывают на 100…200 коров). Требуемое количество корма в бункере-раздатчике для разовой дачи животным, кг:

где gj — разовое количество корма или кормосмеси, требуемое на одну голову, кг; nij — поголовье животных в одном ряду помещения; п — число рядов животных, обслуживаемых при одноразовой загрузке бункера-кормораздатчика.

Вместимость мобильного кормораздатчика, м3:

где рсм — плотность корма или кормосмеси, выбирается в соответствии с типом кормления и свойствами кормов (табл. 20, приложения 65, 66); (р — коэффициент заполнения раздатчика (ср = = 0,8…0,9).

В соответствии с рассчитанной вместимостью и принятой технологией обработки кормов по техническим характеристикам выбирают тип агрегата (раздатчик битерного типа, раздатчик-смеситель, измельчитель-смеситель-раздатчик с устройствами для самопогрузки или без них) и проводят дальнейшие расчеты.

Производительность раздатчика-смесителя рассчитывают с учетом выполняемых им операций за один цикл приготовления смеси и кормленияу’-й группы животных, кг/ч:

Таблица 20

Основные физико-механические свойства кормовых смесей для животных

Кормосмеси	Влажность, %	Насыпная плотность рсм, кг/м3
Для крупного рогатого скота
Солома, силос	60…64	150…170
Солома, зеленая масса	57…65	70…80
Солома, силос, концкорма, раствор мелассы	73	230…270
Солома, кормовая свекла, меласса	55	150
Солома, кормовая свекла, жом, меласса	83	290
Сено, силос, кормовая свекла, комбикорма	60…65	250…270
Сено, силос, сенаж, кормовая свекла, концкорма	60…65	240…260
Солома, силос, кормовая свекла, комбикорма, меласса	74	250…280
Дчя свиней
Концкорма, картофель, жидкие корма	60…65	600…720
Концкорма, сахарная свекла, сенная мука, вода	69…72	620…890
Концкорма, кормовая свекла, жидкие корма	62…68	650…750
Концкорма, зеленая масса	68…75	410…500
Концкорма, бахчевые, жидкие корма	78	780
Для птицы
Комбикорм рассыпной	14…15	500…550

где rt — коэффициент использования технологического времени раздатчика (rt = 0,7…0,9); Т — время одного цикла работы раз- датчика-смесителя, ч.

Тогда

где Тз — время загрузки раздатчика-смесителя, ч; Ттр — время движения раздатчика к хранилищам на загрузку и до помещения, ч; Тш — время смешивания, для большинства смесителей-раздат- чиков Т = 0,08…0,14 ч, однако следует учесть, что часть этой операции осуществляется при транспортировке агрегата к месту раздачи смеси; Тр — время раздачи смеси в кормушки, ч.

где
— производительность погрузочных средств для

разных видов кормов, выбирается по техническим характеристикам, кг/ч, т/ч. Ориентировочно производительность погрузчиков для разных видов кормов можно принять по приведенной табл. 21.

Таблица 21

Производительность погрузочных средств для отдельных видов кормов

Тип погрузчика	Марка	Вид загружаемого корма	Производительность, т/ч
Фуражир навесной	ФН-1,4А	Сено, солома с измельчением	3…7
Погрузчик рулонов навесной	ПСН-1	Рулоны соломы, сенажа	8…12
Погрузчик стебельчатых кормов	ПСК-5А	Сено, солома с измельчением	2…3
Сенаж, силос	5…15
Погрузчик силоса, сенажа	ПСС-5,5	Силос, сенаж	О ‘тГ О
Погрузчик фронтальный	ПКУ-0,8	Сено без измельчения	6…К)
Сенаж, силос, корнеплоды	30…45
Погрузчик-экскаватор грейферный	ПЭ-Ф-1А	Сено без измельчения	6…8
Силос, корнеплоды	О го о
Транспортер корнеклубнеплодов	ТК-5	Клубнеплоды	5…15
Погрузчик сыпучих материалов	ПК-10Е	Концкорма, комбикорма	40…55

где L — общая длина пути раздатчика-смесителя к хранилищам на загрузку и до животноводческого помещения, км (при хранении кормов на ферме можно принять L ~ 0,05…0,3 км, при транспортировке зеленой массы с полей в летнее время L ~ 2…6 км); vTp — средняя скорость движения раздатчика-смесителя на территории фермы (vxp = 3…8 км/ч), при транспортировке зеленой массы с полей Утр = 10…20 км/ч.

Продолжительность раздачи кормосмеси, ч:

где / = /1г-т. — длина линии кормленияу’-й группы животных, м, равная норме длины кормушки на одну голову, умноженной на поголовье этой группы; ур _с — скорость агрегата на раздаче кормов, км/ч (у = 0,8…3,6 км/ч); Т — время на развороты, ч (Т = = 0,02…0,06 ч).

Скорость движения агрегата определяется в соответствии с нормой выдачи корма g на метр длины кормушки (фронт кормления), которая задается зоотехником: gM = G. / /.

Количество корма, кг, раздаваемое на единицу длины кормушки, для разных групп животных можно определить как gM = bhvKpcMz /ур с, его можно регулировать скоростью подачи корма выгрузным транспортером или степенью (высотой) открытия выгрузного окна, тогда

где b — ширина выгрузного транспортера раздатчика, м; И — высота выгрузного окна, м; vK — скорость выгрузного транспортера, м/с; Z — число сторон, на которые выдается корм, равное 1 или 2.

С учетом различных типов выгрузных устройств, их технических данных, возможностей регулировок, инженер проводит расчеты для каждого раздатчика и обучает механизаторов правилам наладки дозатора и выбора скорости движения агрегата на различные нормы выдачи корма.

Необходимое число раздатчиков-смесителей определяют, исходя из отношения производительности кормораздающей линии к цикловой производительности раздатчика-смесителя, шт.:

Расчет мобильных раздатчиков, не имеющих смесителей и раздающих смеси из кормоцехов или корма раздельным способом, проводят по аналогичной методике, исключив операцию смешивания (Гсм = 0). Однако при расчете времени цикла раздатчика Гц = Тз + + Ттр + Тр время его загрузки Тз в кормоцехе определяется вместимостью раздатчика Gpa3 и производительностью выгрузного транспортера линии приготовления смеси QTp, а при раздельном кормлении — производительностью погрузочного средства для соответствующего вида корма, ч:

Определение времени транспортировки несколько отличается, ч:

где L — расстояние от места загрузки до места раздачи корма, км; vpp, v^ — скорости движения раздатчика с грузом и без него, км/ч. Число стационарных кормораздатчиков зависит от типа животноводческого помещения, вида и поголовья животных, а также от конструкции раздатчика кормов и его производительности (приложения 121…123 и 125).

Производительность цепочно-скребковых стационарных кормораздатчиков, кг/с:

где #уд — удельная норма расхода корма, кг/м; L — длина рабочей части кормораздатчика, м:

где ^max — максимальная норма разовой раздачи корма на одно животное по рациону, кг; / — длина кормушки на одно животное (фронт кормления), м.

Производительность ленточно-тросового транспортера (типа КЛО-75, РКА-1000), кг/с:

где F — площадь поперечного сечения слоя корма, перемещаемого лентой транспортера, м2; В — ширина ленты, м; v — скорость движения ленты, м/с; а — угол естественного откоса корма. Производительность установок для транспортировки корма по трубам, кг/ч:

где т — число животных на ферме; g — норма выдачи корма для одного животного, кг; Тс — продолжительность работы установки в сутки, ч.

Производительность стационарного ленточного (планчатого) кормораздатчика, кг/с:

где gM — линейная плотность корма (количество корма на 1 м длины кормушек), кг/м; v — скорость перемещения транспортера, м/с; кс — коэффициент скольжения (кс = 0,94…0,98).

Линейная плотность корма, кг/м:

где g — норма выдачи корма для одного животного, кг; mj — число животных в ряду; /р — длина кормового ряда, м.

Вместимость бункера стационарного ленточного кормораздатчика, м3:

где (?раз б — масса корма в бункере, кг; пр — число рядов обслуживаемых животных в помещении; кз — коэффициент запаса корма, равный 1,05…1,1.

Источник