Оптимизация условий содержания животных в здании двухрядного свинарника для откорма 300 голов молодняка свиней

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Костромская государственная сельскохозяйственная академия»

Факультет ветеринарной медицины и зоотехнии

Кафедра частной зоотехнии

Курсовой проект

По дисциплине: «Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов»

На тему: «Оптимизация условий содержания животных в здании двухрядного свинарника для откорма 300 голов молодняка свиней»

Выполнила: студентка 5 группы 3 курса

Попова Анна Сергеевна

Проверила: доцент кафедры частной зоотехнии

Кузьменкова Евгения Адольфовна

Кострома 2007

Содержание

Введение

1. Проектное задание

2. Расчетная часть

2.1 Расчет объема воздуха

2.1.1 Расчет вентиляции по содержанию в воздухе углекислого газа

2.1.2 Расчет объема вентиляции по содержанию в воздухе водяных паров

2.2 Расчет теплового баланса и дефицита тепла

2.3 Расчет мощности механических систем отопления

Список использованных источников

Введение

Наиболее острой проблемой в мире является решение продовольственной проблемы. Во многих странах существует продовольственный дефицит. В решение мясной проблемы первостепенное значение имеет развитие отрасли свиноводства.

В большинстве стран мира свиньи как сельскохозяйственные животные, изменившиеся под влиянием длительного воздействия человека, являются важнейшим источником производства высокопитательных пищевых продуктов, мяса и сала.

В настоящее время в странах мира разводят несколько сот разнообразных пород, как по масти, так и направлению продуктивности, и все они выведены на основе скрещивания целого ряда пород, обоснованного отбора лучших животных, подбора по желательному типу и направленного выращивания новых поколений. При этом наибольшее влияние в породообразовательном процессе сыграла крупная белая порода, а сейчас широко используется ландрас и дюрок, специализированные в мясном направлении.

Стремление производителей свинины получить более постное мясо привело к совершенствованию норм кормления свиней, в частности, нормированию энергии и протеина, аминокислот, витаминов, микроэлементов и других биологически активных веществ.

В странах, которые добились резкого увеличения производства свинины, достигнут высокий уровень воспроизводства, имеются большие успехи в племенной работе, широко применяется гибридизация, в больших масштабах организован интенсивный откорм.

Более 30 лет назад в нашей стране была принята крупнейшая программа перевода отрасли свиноводства на промышленную основу. Таким образом, было положено начало новому этапу развития свиноводства, характеризующееся более высоким организационным, технологическим и техническим уровнем производства на базе новейших достижений отечественной и мировой науки. Это дало новый импульс развитию не только свиноводству, но и связанных с ним отраслей промышленности - сельскохозяйственного машиностроения, сельского и промышленного строительства, микробиологической и комбикормовой промышленности, мелиорации и др.

Перевод свиноводства на промышленную основу характеризовался дальнейшим повышением уровня концентрации производства, его интенсивности и эффективности, ритмичностью и устойчивостью. Принципиально изменил характер труда животноводов. У них появился рациональный режим труда и отдыха, изменился характер труда, его место и роль в производстве. Для обеспечения комплексов рабочей силы, привлечения квалифицированных специалистов при комплексах строились поселки городского типа с благоустроенными домами.

Перевод свиноводства на промышленную основу был и остается магистральным направлением развития отрасли. И раньше это будет осознано, тем лучше для отрасли, тем вероятнее обеспечение продовольственной безопасности нашей страны. Крупные комплексы должны быть государственными, а их продукция - государственным резервным фондом.[

1. Проектное задание

Требования к размещению животноводческих объектов. Участок для строительства животноводческого предприятия выбирает комиссия с обязательным участием зооветспециалистов.

Желательно, чтобы участок имел песчаный или песчано-гравийный грунт и был благополучным по почвенным инфекциям. Территория должна быть открытой, ровной, с уклоном 5° на юг или юго-восток, должна хорошо проветриваться и быть защищенной от господствующих ветров, заносов песка и снега. Участок располагают с подветренной стороны к населенным пунктам и с наветренной -- к промышленным предприятиям. [9]

Между фермой и пастбищами не должны пролегать железные дороги, автострады, овраги, балки, водные препятствия. Строительную площадку выбирают с учетом увязки с жилой зоной, зоной поселков, другими животноводческими и производственными предприятиями.

Для объективности подбирают одновременно 2-3 площадки в разных местах и сравнивают их между собой по следующим показателям:

- размер площадки, рельеф и средний уклон местности;

- состав грунта, уровень грунтовых вод, затопляемость;

- протяженность подъездных путей, теплотрасс, газо- и водопроводов, слаботочных электросетей;

- близость площадки к местам потребления продукции, условия сообщения с ними, обеспеченность подъездными путями для подвоза кормов, вывоза продукции и навоза.

Если приходится выбирать заболоченные земли, то на них следует провести работы по осушению, дренированию и насыпке грунта.

Под строительство животноводческих объектов следует выбирать худшие участки земли, занятые кустарником или малоценными насаждениями, не пригодные для посевов сельскохозяйственных культур, не покрытые лесом. В исключительных случаях допускается строительство на пашнях, осушенных или орошаемых землях, засеянных многолетними травами или насаждениями.[6]

Зонирование и озеленение территорий. Зоной называют часть территории сельскохозяйственного предприятия, на которой расположены постройки общего назначения. Основные зоны -- это административно-хозяйственная, производственная, зона хранения и приготовления кормов, зона вспомогательных зданий и сооружений, зона сооружений для переработки и хранения навоза.

При размещении зон учитывают:

- удобство связи между зонами, дорогами, жилой зоной

- населенного пункта;

- расположение зоны хранения и переработки навоза ниже по рельефу и с подветренной стороны по отношению ко всем другим зонам;

- возможность расширения территории зон при реконструкции с учетом соблюдения зооветеринарных разрывов.

Свиноводческое предприятие огораживают и отделяют от ближайшего жилого района санитарно-защитной зоной (разрывом). Размеры ее для свиноводческих предприятий с выращиванием и откормом менее 12 тыс. голов в год принимают не менее 500 м, от 12 до 54 тыс.-- 1500 м, 54 тыс. и более -- 2000 м.

Санитарные разрывы между животноводческими фермами в густонаселенных районах могут быть сокращены до 500 м по согласованию с ветеринарными органами областного управления сельского хозяйства или Минсельхоза республики в составе Российской Федерации.[10]

Для предупреждения возможного распространения инфекционных болезней на комплексе предусматривают строгое разделение животных по возрастным группам, изолированное их содержание в отдельных секциях и использование помещений по принципу «все занято -- все свободно». Эффективность выполнения этого принципа зависит от полной синхронности всех звеньев технологической цепи производства продукции. При формировании технологической группы поросят-отъемышей и на откорме следят, чтобы вместимость зданий (секций) для доращивания, откорма соответствовала численности животных в секции опороса и соблюдался принцип сохранения первоначально сформированной группы поросят на всех этапах производства продукции.

В групповых станках и в секциях свиней комплектуют в соответствии со следующими требованиями: маток с выявленной супоросностью объединяют в группы с разницей во времени оплодотворения до 8 дней; в откормочные группы отбирают свиней, ремонтный молодняк и поросят-отъемышей одинакового возраста и живой массы (разница в массе не должна превышать более 10%). С этологической точки зрения наиболее оптимальным вариантом формирования групп животных на свиноводческих предприятиях считают погнездный метод, т. е. принцип сохранения группы поросят в станках на всех стадиях производства.

Продолжительность межциклового профилактического перерыва между заполнением секций поголовьем составляет не менее 5 сут для проведения текущего ремонта, очистки, дезинфекции технологического оборудования и ограждающих конструкций, включая 3 дня для «биологического отдыха» здания.

Циклограмма производства продукции должна обеспечивать движение свинопоголовья и направление технологического процесса по принципу «спереди назад», т. е. от цеха репродукции к участку откорма. [1]

Кормушки, кормовые площадки, автопоилки, раздатчики кормов содержат в чистоте. С этой целью их ежедневно очищают от остатков кормов и при необходимости промывают чистой водой.

Свиноводческое предприятие обеспечивают кормами (в основном собственного производства), водой, электроэнергией, теплом и удобными подъездными путями для подвоза кормов, вывоза продукции и навоза. Его территорию благоустраивают путем планировки, обеспечения уклонов и устройства лотков (канав) для стока и отвода поверхностных вод и применения соответствующих покрытий для проездов и производственных площадок.

Для кормления используют только доброкачественные корма. Не допускают скармливания прокисших, заплесневелых и пораженных токсическими грибами кормов. По мере необходимости в ветлаборатории корма исследуют на питательность и доброкачественность. Все молочные продукты, поступающие в корм свиньям, подвергают термической обработке в хозяйствах, независимо от обработки их на молочных заводах.

Пищевые отходы перед скармливанием обязательно стерилизуют острым паром под давлением при температуре не ниже 100°С в варочных котлах с продолжительностью обработки не менее 1,5 ч и последующей записью в контрольном журнале по каждой выпускаемой партии кормов. Котлы оборудуют контрольно-измерительными приборами для определения температуры и давления.

На комплексе все животные находятся под постоянным наблюдением ветеринарных специалистов, которые выбраковывают отстающих в развитии и слабых поросят. Для оказания им соответствующей лечебной помощи в каждом свиноводческом помещении оборудуют санитарные станки со сплошными перегородками вместимостью 1--2% от обслуживаемого свинопоголовья.

Для комплектования свиноводческого комплекса и фермы допускают только здоровое поголовье. Отобранных животных не менее чем за 10 сут до отправки в специализированные хозяйства в зависимости от эпизоотической обстановки вакцинируют против чумы, рожи и других инфекционных болезней. На каждую отправляемую партию свиней выдают ветеринарное свидетельство. Категорически запрещается отправка, завоз и прием свинопоголовья в специализированные предприятия без ветеринарного документа. [2]

Перегородки между станками для группового содержания свиней делают сплошными. Во время карантинирования запрещают перегруппировку и перемещение свиней. Для обслуживания каждой партии карантинируемого поголовья закрепляют отдельный персонал. Работников карантинной фермы обеспечивают спецодеждой в соответствии с действующими нормами.

Номенклатура зданий и сооружений, состав помещений и технологические требования к ним. На фермах и свиноводческих комплексах для содержания различных возрастных групп свиней и назначений строят специализированные помещения. Производственные здания располагают исходя из принятой технологии содержания животных, с учетом производственного ритма и поточности технологического цикла.

В помещениях основного назначения (секциях) поголовье свиней размещают в станках, размер и вместимость которых принимают в зависимости от половозрастных групп свиней и норм станковой площадки.

При планировке секций предусматривают как продольное, так и поперечное расположение рядов станков с устройством проходов (эвакуационных, кормовых, кормонавозных и служебных). Внутренние опоры не должны выступать за плоскости ограждений станков более чем на 15 см, размещение их внутри станков не допускается.

Помещения для обслуживающего персонала, для подстилки и инвентаря размещают в одном из торцов или в средней части свинарников.

Здания для содержания свиней должны быть экономичными, как правило, одноэтажными, а по габаритам отвечать требованиям технологического процесса. Многоэтажные здания допускается проектировать по специальным заданиям, утвержденным в установленном порядке.

Здания в районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже минус 20°С снабжают тамбурами, а в обоснованных случаях -- воздушно-тепловыми завесами. Тамбуры устраивают размером не менее: шириной более ширины ворот на 100 см, глубиной более ширины открытого полотнища на 50 см. В районах с расчетной температурой наружного воздуха от минус 10 до минус 20^СС, а также в районах с сильными зимними ветрами по заданию на проектирование тамбуры или воздушно-тепловые завесы допускается предусматривать в зависимости от продолжительности и частоты открывания ворот и для защиты входов от продувания (ориентация зданий относительно направления зимних ветров, рельефа и др.).

В районах, где перепады температуры внутреннего и наружного воздуха в холодный период года более 25^СС, окна в зданиях для свиней делают с двойным остеклением, не менее 50% окон снабжают открывающимися переплетами (створками). Высоту от уровня пола до низа окон принимают не менее 1,2 м.

Внутреннюю высоту основных помещений для содержания свиней от отметки чистого пола устанавливают не менее 2,4 м до низа выступающих конструкций покрытия (перекрытия) и 2 м -- до выступающих частей подвесного технологического оборудования. Внутренние поверхности стен в помещениях свинарников делают гладкими и окрашивают в светлые тона.

Опыт работы свиноводческих предприятий промышленного типа показал, что при законченном цикле производства свинины целесообразно создавать следующие пять участков: осеменения и содержания холостых и условно супоросных маток; содержания свиноматок второго периода супоросности; содержания подносных свиноматок с поросятами; содержания поросят-отъемышей (доращивания) и участок откорма свиней.

Участок откорма свиней. На фермах и в специализированных свиноводческих комплексах для содержания свиней на откорме строят специальные помещения (секции). По методу содержания откорм подразделяется на гнездовой (8-12 голов), мелкогрупповой (20-25 голов) и крупногрупповой (более 25 голов) в групповых станках или клеточных батареях. На свиноводческих комплексах мощностью 108 и 54 тыс. голов в год при групповом содержании откармливаемых свиней используют станки типа КПС-108.17.00.000, на предприятиях мощностью 24 и 12 тыс. свиней в год применяют станочное оборудование ОСО-2400.01. 000. При клеточно-батарейном способе откорма свиней используют механизированную трехъярусную клеточную батарею БКС-3.

В составе свиноводческих предприятий, кроме основных производственных помещений, для организации технологического процесса предусмотрена следующая номенклатура зданий и сооружений обслуживающего назначения:

- кормоприготовительная (кормоцех) -- по заданию на проектирование, здания и сооружения ветеринарного назначения -- в соответствии с «Нормами технологического проектирования ветеринарных объектов, автовесы, сооружения водоснабжения, канализации, электро-газо-и теплоснабжения (включая котельную), пункт технического обслуживания (последний за ограждением предприятия);

- стационарные или передвижные рампы для погрузки и выгрузки животных с весовыми (располагаются по линии внешнего ограждения предприятия вблизи обслуживаемых секторов производства -- свинарников), внутренние проезды (с твердым покрытием) и выходом к дорогам общего пользования, пожарный пост, ограждение; складские: склады кормов, подстилки, хозяйственного инвентаря, сооружения для хранения и обработки навоза, площадки (навесы) для средств механизации;

- вспомогательные: помещения управления, общественного питания, здравпункта, культурного обслуживания, кабинетов по технике безопасности, бытовые помещения.

Помещения вспомогательного назначения изолируют от основных производственных помещений глухими трудносгораемыми или несгораемыми стенами (перегородками) и оборудуют выходы наружу.

Кормоцех размещают при въезде на территорию предприятия с наветренной стороны по отношению ко всем стальным зданиям и сооружениям. В непосредственной близости к кормоцеху или в блоке располагают склад концентрированных кормов, и хранилища для корнеклубнеплодов, силоса и других кормов.

На предприятиях, использующих пищевые отходы, кормоцех, склады пищевых отходов и других кормов размещают с подветренной стороны по отношению к свинарникам и отгораживают их от свинарников и других зданий и сооружений с устройством отдельного въезда на участок кормоцеха.

Площадку для разгрузки пищевых отходов делают с твердым покрытием,с необходимыми уклонами и лотками для стока и отвода атмосферных вод.

Взаимное расположение свинарников на территории предприятия принимают в соответствии с технологическим процессом.

На предприятиях с законченным производственным циклом свинарники-откормочники размещают ниже по рельефу и с подветренной стороны по отношению к другим зданиям (секторам) для содержания свиней.

Технологические разрывы между всеми зданиями и сооружениями принимают равными противопожарным разрывам, если не возникает необходимость увеличения этих разрывов в связи с технологическими и планировочными требованиями.

Ориентация зданий для содержания свиней по сторонам света при павильонной застройке, как правило, продольной осью с севера на юг. В зависимости от местных условий допускается отклонение от рекомендуемой ориентации: в пунктах, расположенных севернее широты 50°,-- в пределах до 30°, в более южных широтах и горных районах -- до 45°. В пунктах, расположенных к югу от широты 50°, в зависимости от местных условий, разрешается также широтная ориентация.

Здания шириной 24 м и более (блокированные) и многоэтажные размещают продольной осью в направлении господствующих ветров.

Нормы потребности в воде и требования к водоснабжению. Своевременное и в достаточном количестве потребление животными воды в сочетании с рациональным и полноценным их кормлением является необходимым условием для достижения высокой продуктивности, улучшения роста и развития свиней. Помимо удовлетворения физиологических потребностей организма, вода имеет огромное санитарно-гигиеническое значение.

Свиноводческое предприятие обеспечивают водой питьевого качества, удовлетворяющей требованию действующего стандарта «Вода питьевая». Для подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды предприятие оборудуют водопроводом. Перерыв в подаче воды для поения свиней и приготовления кормов допускают не более 3--4 ч.

Для поения свиней выпускают поилки двухчашечные ПАС-2Б (взамен ПАС-2А), самоочищающиеся ПСС-1 и сосковые ПБС-1 и ПБП-1. Для взрослого поголовья широко используют автопоилки самоочищающиеся одночашечные ПСС-1 и сосковые ПБС-1. Эти поилки используют при индивидуальном и групповом содержании животных.

Поилки помещают на высоте от пола станка не ниже высоты холки свиней: для поросят-сосунов -- 30 см, для поросят-отъемышей -- 45 см. Для откормочного поголовья поилки устанавливают на двух уровнях: для молодняка -- на высоте 45--65 см, для взрослых маток и хряков -- 75--80 см. При групповом содержании свиней сосковые и чашечные поилки (одна на 10--20 голов) устанавливают над щелевым полом станка у перегородок. Для поросят-сосунов поилки монтируют в противоположной от кормушки стороне -- над щелевой частью пола или ближе к навозному транспортеру.

Для предотвращения забивания клапанных механизмов поилок механическими примесями, имеющимися в воде, или окалиной, попадающей из магистральных водопроводов или стальных труб, подводящих воду к поилкам внутри свинарников, поилки ставят выше труб, подводящих к ним воду. Это сокращает или полностью устраняет образование конденсата на разводящих трубопроводах и уменьшает их коррозию. [7]

Нормы выхода навоза и требования к канализации. Количество и свойства навоза зависят от возраста животных, их рационов и способов содержания .

Канализацию на свиноводческих предприятиях проектируют раздельно -- производственно-бытовую, навозную и дождевую. Вопрос об отведении и очистке поверхностных стоков с производственно-бытовыми стоками или жидким навозом решают в каждом отдельном случае на основе технико-экономических расчетов исходя из количества и состава стоков и с учетом климатических, грунтовых, гидрогеологических и других местных условий. Незагрязненные производственные стоки используют в системах оборотного и повторного водоснабжения. Отвод производственных незагрязненных стоков в производственно-бытовую навозную или дождевую канализацию допускают при соответствующем технико-экономическом обосновании и согласовании с органами Государственного надзора.

При соответствующем технико-экономическом обосновании и согласовании с ветеринарно-санитарными органами допускается совместное отведение (по закрытым каналам и трубопроводам) навозных и производственно-бытовых стоков свиноводческих предприятий с последующей очисткой их на сооружениях биологической обработки. При отсутствии таких сооружений бытовые стоки от отдельных санузлов, расположенных в животноводческих помещениях, сбрасывают в закрытые каналы навозоудаления.

Из свиноводческих помещений навоз удаляют и транспортируют механическим и гидравлическими (гидросмыв, самотечные системы) способами. Однако гидросмывные системы навозоудаления оборудуют только на свиноводческих предприятиях мощностью более 24 тыс. голов в год. Механическое удаление в свинарниках-маточниках применяют на небольших свиноводческих фермах, использующих корма собственного производства и пищевые отходы, при производительности до 12 тыс. свиней в год и при батарейном содержании животных.

Размеры каналов при механических средствах уборки зависят от габаритов применяемых механизмов. При гидросмывной системе используют установки (напорные бачки) для смыва навоза в каналах, перекрытых решетками, и установки поверхностного смыва навоза с площадок дефекации. Одного бачка достаточно для обработки навозного канала длиной не более 50 м.

Установки поверхностного смыва навоза в свинарниках группового содержания животных обеспечивают удаление навоза с пола в зоне дефекации (имеющей длину до 3 м, ширину 1--1,8 м, глубину 5--6 см и уклон 0,01°) под напором 5 кгс/см² в поверхностные лотки из полутруб диаметром не менее 150 мм. Жидкий навоз собирают и отводят по трубам диаметром не менее 300 мм.

При самотечной системе непрерывного действия навоз удаляется за счет сползания его по естественному уклону, образующемуся в каналах. Применяют эту систему в свинарниках при кормлении животных жидкими и сухими комбикормами без использования силоса и зеленой массы. Не следует устанавливать ее в свинарниках-маточниках. Работает система при влажности навоза 88--92% и исключении попадания кормов в каналы.

Продольные каналы выполняют без уклона, в их конце устанавливают герметичные порожки, которые рекомендуется делать съемными или поворотными. Высота порожков равна 80--150 мм. При съемных порожках допускается уклон 0,003°, высота порожка в этом случае должна перекрывать перепад глубины канала на 60--80 мм. Для гидравлического испытания каналов и пуска системы устанавливают шиберы.

Навоз удаляется за счет его накопления в продольных каналах, оборудованных шиберами, и последующего сброса при открытии последних. Перед пуском продольный канал заполняют водой на высоту 10 см.

В продольных каналах навоз накапливают в течение 7--14 дней. При ширине каналов более 1000 мм допускают сужение каналов и шиберов.

Уклон дна продольных каналов при самотечной системе периодического действия и при гидросмывной системе принимают в пределах 0,005--0,02°.

При устройстве вентиляционных воздухозаборов глубину в навозных каналах между низом решетчатого пола и максимальным уровнем поверхности навоза в начальной части каналов увеличивают против расчетной: для системы непрерывного действия -- на 250 мм, для системы периодического действия -- на 350 мм.

При гидросмывной системе удаления навоза в конце каналов предусматривают устройство гидрозатворов или установку шторок для исключения сквозняков и проникновения газов из магистральных каналов. Устанавливают их совместно с системой вентиляции. Количество воздуха, удаляемого из навозных каналов, должно быть не менее 50% минимального воздухообмена.

Дно и стенки каналов делают гладкими,- зажелезненными (гидроизоляция). Перед сдачей в эксплуатацию их апробируют на водонепроницаемость гидравлическим путем.

Поперечные каналы прокладывают под коридорами, разделяющими секции содержания животных. За пределами животноводческих помещений коллектор укладывают из труб диаметром не менее 500 мм. Каналы в трубу переходят плавно, с перепадом 0,1 м. В каналах через 50 м устанавливают вытяжные стояки диаметром 150 мм. Перепад в местах примыкания продольных каналов к поперечным составляет не менее 300 мм.

Уклон поперечных каналов в пределах здания при самотечной системе удаления навоза принимают 0,01--0,03°. При самотечной системе непрерывного действия допускается устройство поперечных каналов без уклона. В этом случае их глубина создает уклон поверхности навоза 0,02°.

В животноводческих помещениях в местах примыкания продольных каналов к поперечным предусматривают смотровые люки, а по трассе самотечных труб вне здания -- смотровые колодцы. Располагают их один от другого не более чем на 50 м. Диаметр колодцев не менее 1 м.

В колодцах с присоединением или поворотом отводящие трубы укладывают на 0,1 м глубже, чем подводящие, с плавным переходом лотка, без уступов. Повороты лотков выполняют радиусом не менее 1,5'--2 диаметра трубы.

Для промывки каналов от навоза внутри здания используют техническую воду (непитьевого качества), а также осветленные, дезодорированные и при необходимости обеззараженные поверхностные стоки и биологически обработанную жидкую фракцию. На промывку навозных каналов расходуют следующее количество воды. [3]

Нормы параметров внутреннего воздуха и требования к отоплению и вентиляции помещений. Создание оптимального микроклимата на свиноводческих фермах и промышленных комплексах является неотъемлемой частью общей профилактики болезней животных. Поэтому оптимальные условия микроклимата для отдельных возрастных групп свиней закладывают в технологический процесс при проектировании свиноводческих ферм и комплексов.

Рекомендуемые параметры микроклимата в помещениях для содержания свиней на откорм.

Показатель	Помещения для откорма
	1 - го периода	2 - го периода
Температура, С	16-19	18-16
Относительная влажность, %	75	75
Скорость движения воздуха, м/с: зимой и в переходные периоды летом	0,25 0,25	0,8 1
Концентрация вредных газов: углекислоты, % аммиака, мг/м3 сероводорода, мг/м3 окиси углерода, мг/м3 Микробная обсемененность, тыс. микробных тел в 1 м3 воздуха	0,2 20 10 2 До 80	0,25 20 10 2 До 80

Микроклимат имеет исключительно важное значение для достижения высокой эффективности при откорме свиней. Так, опыты, выполненные в Калифорнии при помощи камер с искусственным климатом, показали, что подсвинки массой до 50 кг нуждаются в температуре окружающего воздуха 17С, и даже небольшое отклонение от этой нормы приводит к заметному снижению прироста.

Максимальное получение продуктивности от свиней на всех биологических этапах их циклограммы возможно лишь при обеспечении оптимальной среды обитания, характеризующейся основными показателями микроклимата. [4] животноводческий помещение вентиляция отопление

Помещения основного производственного назначения оборудуют осевыми и центробежными вентиляторами разных моделей и марок. Для этого обычно используют центробежные вентиляторы (Ц4-70 № 6, 7 и 8, № 4, 5, 6, 10, 12, 14, 16, ЕВР № 2--6), вентиляторы осевые ОВМ № 4--7 и МЦ № 4--10). Производительность вентиляторов ОВМ № 4 -- 0,55--2,7 тыс. м³/ч, ОВМ № 7--1, 9--14, 7, ВРН № 4--1--5, ВРН №16 -- 20--75 тыс. ^м3 /ч. Зимой при низкой температуре подаваемый в помещение наружный воздух обогревают с помощью водяных калориферов КФС, КФБ, КМБ, электрокалориферов СФО (на 25, 40, 60 и 100 кВт) и ОКБ-3084, а также теплогенераторов ТГ-75, ТГ-150 ВИЭСХ.

Для животноводческих помещений выпускают специальное венти-ляционно-калориферное оборудование серии «Климат», а также теплогенераторы ТГ-I и ТГ-2,5. Для создания оптимального микроклимата предложены отопительно-вентиляционные комплекты, составленные из серийно выпускаемого оборудования, которые включают электрокалориферы СФО-60 со ступенчатым регулированием теплопроизводитель-ности, центробежные вентиляторы Ц4-70 № 6 и 7, крышный вентилятор КЦЗ -- до № 5, осевые вентиляторы 06--320 № 4.

Для воздушного отопления и вентиляции помещений комплексов на 54, 108 тыс. и 216 тыс. свиней в год освоен выпуск специальных тепло-вентиляторов.

Уровень шума в животноводческих помещениях от отопительно-вентиляционного оборудования не должен превышать 60--70 дБ.

Отопление и вентиляцию не оборудуют в полуоткрытых зданиях для содержания животных, а также помещениях с ненормируемым тем-пературно-влажностным режимом.

Для обеспечения в помещениях для содержания животных необходимого микроклимата, нормативные параметры которого зависят от сочетания многих факторов, рекомендуется применять автоматическое управление системами отопления (общего и локального) и вентиляции с помощью приборов и аппаратов, отличающихся быстротой и гибкостью регулирования в зависимости от изменения температуры, влажности, времени, скорости движения воздуха и др.

Автоматическое регулирование параметров микроклимата осуществляют посредством станции управления ЭТ-5801. В свинарниках репро-дукторного отделения комплекса КПС-54 этот процесс обеспечивается с помощью шкафов ШАП 5001-03А2А, ШАП 5003-23А2А управления отоплением, ШАП 5005-03А2А управления отоплением помещений для хряков и супоросных маток. В откормочном отделении КПС-54 для управления отоплением устанавливают 30 шкафов ШАП 5004-03А2А. В репродуктор ном секторе комплекса КПС-54 управление вентиляцией осуществляется с помощью двух шкафов ШАП 5703-03А2А и двух шкафов ШАП 5704-13А2А, а в откормочном отделении -- с помощью 30 шкафов ШАП 5702-03А2А.

Технологическое оборудование и механизация производственных процессов. Механизацию производственных процессов проектируют с применением комплектов оборудования и отдельных машин, рекомендуемых «Системой машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства».

Комплекты оборудования и отдельные машины и установки выбирают в зависимости от типа и размера предприятия, системы содержания свиней и габаритов зданий применительно к зональным условиям.

Перегородки между смежными групповыми станками делают решетчатыми только в зоне дефекации животных, а в остальной части -- сплошными. Станки не должны препятствовать созданию нормального микроклимата и воздухообмена в зоне обитания животных.

Геометрические параметры станков для группового содержания свиней обеспечивают возможность одновременного отдыха животных в логове и доступа их к кормушке при нормированном кормлении. При этом ширину кормовых, кормонавозных, поперечных и продольных проходов в свинарниках для взрослого свинопоголовья принимают по габаритам оборудования (но не менее 1,2 м), для поросят-отъемышей, ремонтного молодняка, свиней на откорме -- 1 м. Ширину служебных проходов для одного человека, е,сли это не противоречит технике безопасности, допускается уменьшать до 0,7 м.

В конструкции элементов унифицированного станочного оборудования не допускают возможность травмирования обслуживающего персонала и животных. Оборудование должно иметь следующие технико-экономические показатели: коэффициент готовности -- 0,99; коэффициент технического обслуживания -- 0,99; срок службы -- 7 лет.

При проектировании механизации и оборудования предусматривают следующие основные мероприятия по технике безопасности: все движущиеся части стационарных машин и агрегатов в местах возможного доступа к ним людей ограждают ; металлические части машин и агрегатов с электроприводом заземляют; стационарные машины и агрегаты прочно устанавливают на фундаменты согласно паспортным данным.[7]

2. Расчетная часть

2.1 Расчет объема воздуха

2.1.1 Расчет вентиляции по содержанию в воздухе углекислого газа

Для этого следует использовать следующую формулу:

где L_CO2-- объем воздуха, м /ч, который необходимо удалить из помещения;

Q_CO2-- количество углекислоты, в л/ч, выделяемое всеми животными за 1 час;

C₁-- допустимое содержание углекислоты в 1 м³ воздуха помещения;

C₂ -- содержание углекислоты в 1 м³ атмосферного воздуха (0,3 л/м³ или 0,03%).

Для расчета необходимо выполнить следующее:

1.Определить количество углекислого газа, л/ч, выделяемое всеми животными за 1 час по формуле:

Q_CO2 = (A₁n₁) + (A₂n₂) +... (А_хn_х),

где Q_CO2--количество углекислого газа, л/ч, выделяемого всеми животными за 1 час;

А_х -- количество углекислого газа, л/ч, выделяемое одним животным соответствующей половозрастной группы с соответствующей Живой массой;

n_х -- число животных соответствующей группы, голов.

,

,

2.После расчета часового объема вентиляции следует найти кратность часового обмена воздуха (раз/ч) в животноводческом помещении:

,

где К_р--кратность часового обмена воздуха в животноводческом помещении, раз/ч;

L_CO2-- объем воздуха, м³/ч, который необходимо удалить из помещения;

V -- внутренняя кубатура помещения, м³.

,

,

3.Рассчитать объем вентиляции на одно' животное за один час, м³/ч:

где Р -- объем вентиляции на одно животное за один час, м³/час;

L_CO2 -- объем воздуха, м /ч, который необходимо удалить из помещения; n_об -- общее поголовье животных, находящихся в помещении, голов.

,

4. Вычислить общую площадь сечения вытяжных труб, м²:



где S_в-- общая площадь сечения вытяжных труб, м²;

h -- скорость движения воздуха (м/с) в вентиляционной трубе;

t -- число секунд в одном часе -- 3600.

5. Определить количество вытяжных труб:

N_в = S_в / а_в,

где N_в -- количество вытяжных труб, штук;

S_в -- общая площадь сечения вытяжных труб, м²;

а_в, -- площадь сечения, м", одной вытяжной грубы.

6.Рассчитать общую площадь сечения приточных каналов, м². Общая площадь сечения приточных каналов принимается в размере 80% от общей площади сечения вытяжной системы и рассчитывается по формуле:

S_n=S_в* 0,8

где S_n -- общая площадь сечения приточных каналов, м²;

S_в -- общая площадь сечения м² вытяжных труб;

0,8 -- 80% от общей площади сечения вытяжной системы.

7.Установить количество приточных каналов. Расчет ведут по формуле:

N_n = S_n/a_n,

где N_n-- количество приточных каналов, штук;

S_n -- общая площадь сечения приточных каналов, м²;

a_n -- площадь сечения одного приточного канала, м² (см. приложение 2).

2.1.2 Расчет объема вентиляции по содержанию в воздухе водяных паров

С этой целью используют формулу:

где L_H2O -- часовой объем вентилируемого воздуха, м³, который необходимо удалить из помещения за 1 час;

Q_ВN-- количество водяных паров, г, выделяемых животными в парообразном виде за час с процентной надбавкой на испарение с пола, поилок, кормушек, стен;

q₁-- абсолютная влажность воздуха помещения, г/м³, при требуемых показателях температуры, °С, и относительной влажности ОВ воздуха помещения, %, определить по формуле:

где Е -- максимальная упругость водяного пара, г/м³, при требуемом показателе температуры воздуха;

q₂ -- абсолютная влажность вводимого в помещение атмосферного воздуха, г/м³.

Влагосодержание в переходный период следует принимать как среднюю величину за ноябрь и март месяцы.

Q_вn = B₁-n₁+B₂-n₂+... + В_х-n_х,

где Q_вn -- количество водяных паров (г), выделяемых животными в парообразном виде за 1 час.

В_х -- количество водяных паров, выделяемых одним животным соответствующей половозрастной группы;

n_х -- число голов животных соответствующей половозрастной группы.

Дополнительное количество водяных паров, г/ч, поступающих в воздух за час вследствие испарения с влажных поверхностей, определить по формуле:

где Д -- дополнительное количество водяных паров, г/ч.

Q_вn -- количество водяных паров, г, выделяемых животными в парообразном виде за 1 час.

10 -- величина, варьирующая (от 10 до 25%) в зависимости от санитарного состояния помещения.

;

Для устранения повышенной влажности воздуха необходимо провести следующие расчеты по формулам:

1. Кратность часового обмена воздуха, раз/ч:

где Кр -- кратность часового обмена воздуха, раз/ч, в помещении при установленном часовом объеме вентиляции (в зимний и переходный периоды года);

L_Н2О -- часовой объем вентилируемого воздуха, м³, который необходимо удалить из помещения за 1 час;

V -- внутренняя кубатура помещения, м³.

2.Объем вентиляции на одно животное, м /ч:

где Р -- объем вентиляции на одно животное, м³/ч;

L_Н2О-- часовой объем вентилируемого воздуха, м³, который необходимо

удалить из помещения за 1 час;

n_о6 -- общее число находящихся в помещении животных, гол, равное суммарному значению n₁ + n₂ + ... + n_х.

3. Расчет площади сечения вытяжных труб, м²:

где S_в -- общая площадь сечения вытяжных труб, м";

L_Н2О -- часовой объем вентилируемого воздуха, м³, который необходимо удалить из помещения за 1 час;

h -- скорость движения воздуха, м/с в вентиляционной трубе;

t -- число секунд в одном часе -- 3600.

4. Расчет количества вытяжных труб:

где N_в -- количество вытяжных труб, штук;

S_в-- общая площадь сечения вытяжных ipy6, м²;

а_в -- площадь сечения, м² одной вытяжной трубы.

5. Расчет площади сечения приточных каналов, м². Площадь сечения приточных каналом принимается в размере 80% от площади сечения вытяжной системы и ведется по формуле:

S_n=S_B 0,8,

где S_n -- общая площадь сечения приточных каналов, м²;

S_B -- площадь сечения вытяжных труб, м²;

0,8 -- 80°/о от площади сечения вытяжной системы, м²

6. Расчет количества приточных каналов по формуле:

N_n=S_n/a_n,

где N_n -- количество приточных каналов, штук;

S_n -- общая площадь сечения приточных каналов, м²;

a_n -- площадь сечения одного приточного канала, м².

2.2 Расчет теплового баланса и дефицита тепла

Тепловой баланс помещений -- это соотношение между приходом и расходом тепла в помещении.

Поступление тепла в неотапливаемых животноводческих помещениях определяется количеством тент, выделяемого всеми животными, содержащимися в нем.

Потери тепла в животноводческих помещениях слагаются:

Из расхода тепла, затрачиваемого на обогрев вводимого наружного вентиляционного атмосферного воздуха при расчетном воздухообмене.

Тепла, которое теряется через ограждающие конструкции в наружную атмосферу.

Расхода тепла на испарение влаги с мокрых поверхностей ограждающих конструкций

Основной источник тепла в животноводческих помещениях -- это тепло выделения животными, Q_ж, величина которого зависит от количества животных, их физиологического состояния, продуктивности и определяется по следующей формуле:

где Q_ж-- количество тепла, ккал-ч, выделяемое всеми животными, содержащимися в животноводческом помещении;

Ф_х -- количество тепла, ккал-ч, выделяемое одним животным соответствующей половозрастной группы, содержащимся в животноводческом помещении;

n_х -- поголовье животных (голов) соответствующей половозрастной группы, содержащихся в животноводческом помещении.

Расход тепла в животноводческом помещении определяется его затратами с использованием следующих формул:

1. На обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего воздуха:

где Q_вен--количество тепла, ккал-ч, расходуемого на обо1рев поступающего в процессе вентиляции свежего атмосферного воздуха;

G -- количество воздуха, удаляемого из помещения или поступающее в него в течение 1 часа, кг/ч, рассчитываемое умножением результата вычисления часового объема вентилируемого воздуха па величину объемной массы воздуха, м³/кг, при соответствующих показателях температуры и давления;

0,24 -- теплоемкость воздуха, ккал/кт/град;

-- разность между рекомендуемой оптимальной температурой воздуха внутри помещения и среднемесячной температурой наружного воздуха самого холодного месяца года -- января .

;

2. На нагрев ограждающих конструкций:

где Q_ок--количество тепла, ккал-ч, расходуемого на нагрев ограждающих конструкций;

К -- коэффициент теплопередачи через ограждающие конструкции, ккал/м²/град (приложения 10-13); ,,

-- разность между рекомендуемой оптимальной температурой воздуха внутри помещения и среднемесячной температурой наружного воздуха самого холодного месяца года -- января .

Эти расчеты удобнее вести по форме, представленной в таблице 1.

Расчёт количества тепла, расходуемого на нагрев ограждающих конструкций здания для содержания животных

Наименование ограждающих конструкций	К	F			Qок
1. Пол	0,2	1386	277,2	42	11642,4
2. Потолок	0,92	1386	1275,1	42	53554,2
3. Окна	2,3	16,32	37,5	42	1575
4. Двери	-	-	-	-	-
5. Ворота	4	24,96	99,84	42	4193,3
6. Продольные стены	1,06	227,28	240,9	42	10117,8
7. Торцовые стены	1,06	22,9	24,3	42	1020,6
Итого	х	х	1954,84	х	82103,3

3.На потери тепла Q_охл, ккал-ч, через вертикальные ограждающие конструкции животноводческого здания, граничащие с наружным воздухом (стены продольные, окна, двери, ворота) за счет охлаждения господствующими ветрами. Эти потери принято считать в размере 13% от величины количества тепла,ккал-ч, расходуемого на на1рев ограждающих конструкций Q_ок:

где Q_охл--потери тепла (ккал/ч) через вертикальные ограждающие конструкции животноводческого здания, граничащие с наружным воздухом (стены продольные, окна, двери, ворота) за счет охлаждения господствующими ветрами;

13 -- 13% от величины количества тепла, ккал-ч, расходуемого на нагрев ограждающих конструкций Q_ок.

4.На испарение влаги с мокрых поверхностей пола и других ограждений животноводческого помещения:

где Q_исп -- количество тепла, ккал-ч, расходуемого на испарение влаги с мокрых поверхностей пола и других ограждений животноводческого помещения;

Д -- дополнительное количество водяных паров, г/ч, поступающих в воздух за 1 час вследствие испарения с влажных поверхностей, с учетом (10-25%) надбавки в зависимости от санитарного состояния помещения,

h -- тенлопотери, затрачиваемые ггри испарении 1 г влаги, равные 0,595 ккал.

5. Общий расход тепла Q_ор, ккал-ч, в животноводческом помещении. Его рассчитывают по формуле:

Q_ор = Q_вен + Q_ок + Q_охл+ Q_исп,

где Q_ор -- общий расход тепла в животноводческом помещении, ккал-ч;

Q_вен -- количество тепла, расходуемого на обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего атмосферного воздуха, ккал-ч;

Q_ок-- количество тепла, расходуемого на нагрев ограждающих конструкций животноводческого помещения, ккал-ч;

Q_охл-- количество тепла; теряемого через вертикальные ограждающие конструкции, граничащие с наружным воздухом (продольные стены, окна, двери, ворота) за счег охлаждения их господствующими ветрами, ккал-ч;

Q_исп -- количество тепла, расходуемого на испарение влаги с мокрых поверхностей пола и других ограждений животноводческого помещения, ккал-ч. Зная теплопоступления от животных и расход тепла в животноводческом помещении, можно определить его баланс.

Для поддержания заданной нормативной температуры в помещениях тепловой баланс должен быть нулевым, то есть приход тепла должен соответствовать величине его расхода. В противном случае температура воздуха в помещениях будет повышаться (при балансе положительном) или понижаться (при балансе отрицательном).

В холодных зонах страны для обеспечения требуемого воздухообмена и поддержания при этом нормативной температуры в помещении, как правило, необходим дополнительный обогрев с помощью специальных устройств. Чтобы отопительные устройства были эффективны, необходимо определить дефицит тепла в условиях конкретного помещения.

Дефицит тепла в помещении определяется как разность между приходом и расходом тепла по формуле:

Дт=Q_ж-Q_ор;

где Дт -- дефицит тепла в животноводческом помещении, ккал-ч;

Q_ж-- количество тепла, ккал/ч, выделяемое всеми животными, содержащимися в животноводческом помещении;

Q_ор -- общий расход тепла в животноводческом помещении, ккал-ч.

На основании этой формулы делается заключение о введении в помещение необходимого дополнительного тепла с помощью обогревательных устройств

2.3 Расчет мощности механических систем отопления

Обеспечить оптимальный микроклимат в животноводческом помещении с естественной приточно-вытяжной системой вентиляции, особенно в холодных зонах страны, не всегда представляется возможным. Устранить дефицит тепла в помещениях для животных можно применением механических систем вентиляции и отопления.

В качестве вентиляционно-отопотельного оборудования часто используют комплекты «Климат-2», «Климат-3» и «Климат-4», а для отопления -- теплогенераторы и электрокалориферы различных марок.

При определении необходимой мощности механических систем отопления необходимо исходить:

Из установленного дефицита тепла в животноводческом помещении.

Из количества тепла, которое дает 1 кВт электроэнергии.

Из общего количества необходимой электроэнергии, требуемой для покрытия дефицита тепла в животноводческом помещении.

4.Мощности одного теплогенератора или электрокалорифера.
Расчета необходимой мощности механической системы отопления на нижеследующем примере.

При расчете теплового баланса коровника установлен дефицит тепла 105285,2 ккал-ч.

Известно, что 1 кВт электроэнергии дает 860 ккал тепла.

Для покрытия дефицита тепла в коровнике потребуется 122,4 (105285,2/860) кВт-ч электроэнергии

Электрокалориферы чаще всего бывают мощностью 10 или 15 кВт/ч.

Для восполнения недостатка тепла в коровнике необходимо установить 12 (122,4/10) электрокалориферов мощностью 10 кВт-ч каждый или 8 (122,4/15) электрокалориферов мощностью 15 кВт-ч каждый.

Список использованных источников

1. Гигиена сельскохозяйственных животных под редакцией Кузнецова А.Ф., Демчука М.В. - М.: Агропромиздат, 1992

2. Голосов И.М., Кузнецов А.Ф., Гольдинштейн Р.С. Гигиена содержания свиней на фермах и комплексах. - Л.: Колос,1982

3. Долгов В.С. Гигиена уборки и утилизации навоза. - М.: Россельхозиздат, 1984

4. Зоогигиенические нормативы для животноводческих объектов под редакцией профессора Г.К.Волкова. - М.: Агропромиздат, 1986

5. Зоотехния 2005 №11

6. Карелин А.И., Маравин Б.Л. Зоогигиенические основы проектирования, строительства и эксплуатации животноводческих объектов. - М.: Россельхозиздат, 1987

7. Кузнецов А.Ф., Баланин В.И. Справочник по ветеринарной гигиене. - М.: Колос, 1984

8. Свиноводство 2003 №2

9. Ходанович Б.В. Проектирование и строительство животноводческих объектов. - М.: Агропромиздат, 1990

10. Чикалёв А.И. Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов. - Санкт - Петербург, Москва, Краснодар 2006

Размещено на Allbest.ru