Duże zbiorniki na wodę dla rolnictwa: nawadnianie i magazynowanie dla zwierząt gospodarskich na dużą skalę
Utworzono 09.03
Duże rolnicze zbiorniki na wodę: Nawadnianie i magazynowanie dla zwierząt gospodarskich w dużej skali
Duży zbiornik rolny na wodę jest wymiarowany na podstawie okna zapotrzebowania w najgorszym przypadku: objętości potrzebnej między napełnieniami, co w przypadku nawadniania oznacza szczytową dobową ewapotranspirację i rezerwę na pompowanie w najsuchszym okresie sezonu, a w przypadku hodowli zwierząt oznacza liczbę sztuk pomnożoną przez dzienne zużycie plus margines serwisowy. Gdy objętość jest ustalona, średnica i wysokość wynikają z powierzchni rzutu i dostępnej działki, a materiał wynika z chemii wody. Stal powlekana szkłem jest zwykle rozwiązaniem w tej skali, ponieważ wykładzina emaliowa jest obojętna, ma powierzchnię poniżej Ra 0,8 µm i jest poparta certyfikacją produktu do kontaktu z wodą pitną. Dwa ograniczenia terenowe, które decydują o kształcie, to działka i największy panel, jaki droga może przyjąć.
Menedżer gospodarstwa wie, że zbiornik jest za mały. Przez trzy dni z rzędu, w trakcie suszy, obserwowali spadek poziomu wody i mają wybór: pompować mocniej, zaakceptować krótszy sezon albo kupić wodę. Inżynier zostaje poproszony o liczbę i dostarcza specyfikację, która przekształca się w fundament, ciąg rur i pompę, a całość ma stać przed otwarciem sezonu. Dobór rozmiaru to część, która musi być właściwa w pierwszej kolejności, ponieważ objętość determinuje wszystko, co następuje po niej. Ten artykuł omawia obliczenie zapotrzebowania, geometrię, wybór wykładziny dla wody rolniczej oraz sposób dostarczenia zbiornika z paneli skręcanych na odległą lokalizację.
Dobór wielkości na podstawie okna zapotrzebowania
Zbiornik na wodę dobiera się do najgorszego okna zapotrzebowania, a nie do średniej rocznej. Dwa różne obliczenia obejmują typowe przypadki rolnicze. W przypadku nawadniania należy oszacować szczytowe dzienne zapotrzebowanie netto na wodę dla obszaru uprawnego, czyli ewapotranspirację upraw pomniejszoną o opady efektywne w najsuchszym okresie, a następnie pomnożyć przez liczbę kolejnych dni suchych, które chcesz przetrwać, i dodać margines na straty filtracji i pompowania. W przypadku zwierząt gospodarskich należy pomnożyć liczbę sztuk przez dzienne zużycie na zwierzę według gatunku projektowego i dodać rundę serwisową dla linii udojowej lub pojenia. W obu przypadkach o objętości decyduje wzorzec sezonowy, a nie suma roczna.
Rozpracowany przykład pozwala jasno określić kształt. Dwieście hektarów upraw nawadnianych kroplowo przy szczytowym zapotrzebowaniu 5 mm dziennie to 1000 m³ dziennie zapotrzebowania netto; dodaj 20 procent na filtrację, pompowanie i straty w liniach, a gospodarstwo musi być w stanie pobrać 1200 m³ w ciągu dnia. Pokrycie pięciu kolejnych suchych dni daje 6000 m³ użytecznej pojemności, a wraz z wolną burtą i rezerwą na osady powłoka jest określona na około 7000 m³. Ta liczba jest skromna jak na zbiornik skręcany i znacząca jak na basen budowany na miejscu, i o to właśnie chodzi: w tej skali fabrycznie wykonana powłoka jest rozsądniejszym zakupem niż konstrukcja monolityczna.
Średnica a wysokość na działce rolnej
Gdy objętość jest ustalona, działka decyduje o proporcjach. Zależność jest nieefektowna, ale rozstrzygająca: objętość równa się 0,785 razy średnica do kwadratu razy wysokość cieczy. Siedem tysięcy metrów sześciennych na działce o średnicy 20 m daje głębokość cieczy 22 m, co jest wysokie, wymaga wysokiej drabiny lub schodów i powoduje duże obciążenie wiatrem na płaszcz zbiornika. Ta sama objętość przy średnicy 31 m daje głębokość cieczy 9 m, co jest łatwe w dostępie, łatwe w czyszczeniu i łagodniejsze dla pierścienia fundamentowego. Większość gospodarstw rolnych lepiej obsługuje duża średnica i umiarkowana wysokość właśnie z tych powodów.
Wysokość oddziałuje również z pompą. Wyższy zbiornik zapewnia lepszą wysokość ssania na pompie, ale dłuższą kolumnę, którą operator musi obsługiwać w cyklu napełniania. Płaski, szeroki zbiornik oznacza, że pompa pobiera wodę bliżej poziomu podłoża, a przypadek ssania wymaga większej ostrożności w gorącym klimacie, gdzie margines ciśnienia pary zawęża się. A w przypadku obowiązków związanych z zwierzętami gospodarskimi lub mleczarnią, płaski zbiornik jest łatwiejszy do czyszczenia między partiami, co jest rzeczywistym argumentem roboczym, a nie argumentem higienicznym.
Wyłożenie, jakość wody i certyfikacja
W przypadku wody rolniczej kwestia wykładziny dotyczy chloru, twardości i końcowego zastosowania. Woda gruntowa i woda z odwiertów są często twarde i powodują osadzanie się kamienia; woda powierzchniowa i woda ze zbiorników retencyjnych zawierają muł, glony i ładunek organiczny; woda z sieci lub z licznika może zawierać chlor. Panele stalowe emaliowane ogniowo mają warstwę emalii stopionej w temperaturze 820–930 °C, o grubości 0,25–0,45 mm, obojętną w zakresie pH 1–14, z powierzchnią poniżej Ra 0,8 µm, która przeciwdziała gromadzeniu się biofilmu, i są certyfikowane do kontaktu z wodą pitną zgodnie z NSF/ANSI 61 i WRAS. W przypadku gospodarstwa, które pobiera wodę zarówno do nawadniania, jak i do pojenia zwierząt, jeden produkt pokrywa typowy przypadek. Tam, gdzie zawartość chlorków jest naprawdę wysoka, na przykład w wodzie gruntowej przybrzeżnej lub słonawej, należy potwierdzić, że rozwiązanie z emalią jest nadal właściwe przed złożeniem oferty, a tam, gdzie końcowym zastosowaniem jest produkt spożywczy, obowiązują certyfikaty FDA i LFGB.
Powłoka epoksydowa napawana termicznie jest alternatywną metodą powlekania przy grubości powłoki 180–280 µm z odpornością na działanie mgły solnej powyżej 4000 godzin zgodnie z AWWA C550 i dobrze sprawdza się tam, gdzie preferowana jest powłoka na danej geometrii lub gdzie istniejący płaszcz jest stalowy. Cynkowanie ogniowe zgodnie z GB/T 13912-2020 jest generalnie ograniczone do czystej wody i suchych ładunków masowych, ponieważ migracja cynku i woda kwaśna stanowią problem dla magazynowania i kontaktu. Resztę argumentu dotyczącego korozji stanowi połączenie: skręcane połączenia paneli uszczelnione EPDM i śrubami klasy 8.8, testowane iskrowo przy 1500 V DC po montażu, a kontrola ponownego dokręcenia po pierwszym napełnieniu to praktyczny interwał inspekcji.
Specyfikacja techniczna
Parametr | Typowa wartość / zakres | Uwaga |
Podstawa projektowa | najgorsze okno zapotrzebowania, typowo 5–10 kolejnych dni suchych | nawadnianie lub liczba zwierząt gospodarskich |
Przykładowy szczytowy pobór | około 1200 m³ dziennie po stratach | 200 ha przy 5 mm/dzień plus 20 procent |
Przykładowa objętość płaszcza | około 7000 m³ | pojemność użytkowa plus rezerwa |
Standardowe proporcje | duża średnica, umiarkowana wysokość | łatwiejszy dostęp, czyszczenie i pierścień nośny |
Temperatura topnienia emalii | 820–930 °C | jedno topienie termiczne na stalowej podstawie |
Grubość warstwy emalii | 0,25–0,45 mm | Test iskrowy 1500 V DC po montażu |
Wytrzymałość na ściskanie warstwy emalii | powyżej 3450 N/cm² | przystosowany do warstwy emalii |
Chropowatość powierzchni wewnętrznej | Ra < 0,8 µm | odporny na biofilm, łatwy w czyszczeniu |
Odporność emalii na pH | 1–14 | obojętny na wodę twardą, alkaliczną lub chlorowaną |
Certyfikacja do wody pitnej | NSF/ANSI 61, WRAS | potwierdzić do przechowywania lub kontaktu z żywnością |
Szerokość panelu | około 1,2 m | wysyłany na płasko, modułowy montaż śrubowy |
Projektowana żywotność | co najmniej 30 lat | w ramach określonej specyfikacji wody |
Transport zbiornika skręcanego na odległe miejsce
Logistyczne uzasadnienie dla zbiornika ze stali powlekanej szkłem, skręcanego śrubami, na farmie jest zazwyczaj silniejsze niż uzasadnienie techniczne. Panele o szerokości około 1,2 m podróżują na standardowej platformie przez drogi gospodarcze, którymi nigdy nie przejechałby prefabrykowany basen ani segment płaszcza spawanego, a pojedynczy zbiornik może być dostarczony o pojemności do 60 000 m³, gdy zapotrzebowanie jest naprawdę duże. Montaż jest zadaniem skręcanym śrubami z uszczelkami: ekipa pracuje od belki pierścieniowej w górę, a fundamentem jest betonowa belka pierścieniowa lub płyta z kontrolowaną różnicą osiadania i układem kotew dopasowanym do otworów w panelach.
Dwa szczegóły terenowe decydują, czy zbiornik będzie szczelny od pierwszego dnia. Pierwszy to pierścień usztywniający: podłoże rolnicze jest często budowane szybko, a nierówna belka powoduje, że pierwsza warstwa jest niewypoziomowana, a spoiny przeciekają u góry. Drugi to wylot i przelew: w przypadku zbiornika rolniczego są to zwykle zawór kulowy lub zawór śmigłowy na dnie, przelew na linii wolnej burty oraz spust lub odpływ w najniższym punkcie dla osadów. Prawidłowe ustawienie pozycji króćców w fabryce oznacza brak konieczności cięcia w terenie na panelu z wykładziną, gdzie powstają mikroskopijne otwory.
Studium przypadku
Projekt | Lokalizacja | Produkt | Pojemność | Zakres |
Zbiornik na wodę pitną | Malezja | Zbiornik GFS | 20 380 m³ | dostawa i nadzór |
Zbiornik na wodę pitną | Indonezja | zbiornik GFS | 21 099 m³ | φ42,04 × 15,2 m, dostawa |
Zbiornik wodny o dużej średnicy | Namibia | zbiornik GFS | 44 900 m³ | dostawa i nadzór |
Zbiorniki przeciwpożarowe, dwie jednostki | Chiny, Syczuan | zbiorniki GFS | 8 930 m³ | φ19,87 × 14,4 m każdy, dostawa |
Zdolności inżynieryjne Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projektuje i produkuje zbiorniki magazynowe skręcane od 2008 roku. Jako pierwszy w Chinach producent zbiorników ze stali powlekanej szkłem (GFS), firma posiada blisko 200 patentów związanych z emalią, produkuje około 300 000 stalowych płyt powlekanych emalią rocznie, zrealizowała ponad 30 000 zainstalowanych projektów i dostarcza swoje zbiorniki do ponad 100 krajów. Nowa baza produkcyjna o powierzchni 150 000 m² została dodana w celu zwiększenia zdolności produkcyjnych, a pojedyncze zbiorniki są dostarczane o pojemności do 60 000 m³. Produkcja odbywa się zgodnie z ISO 9001 i ISO 45001, z certyfikacją produktów obejmującą NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI i EUROCODE, a projektowanie opiera się na AWWA D103-09, AWWA C550 i NFPA, tam gdzie wymaga tego zastosowanie.
W przypadku zastosowań rolniczych woda jest sednem tego, co robi produkt: certyfikowana wykładzina klasy pitnej, format paneli skręcanych, który dociera na miejsca, gdzie nie ma ciężkiego transportu, oraz płaszcz zbudowany na 30-letni horyzont, jakiego oczekuje się od zasobu nawadniającego.
Najczęściej zadawane pytania
P1: Jak dobrać rozmiar zbiornika nawadniającego?
A1: Oszacuj szczytowe dzienne zapotrzebowanie netto upraw, dodaj straty filtracji i pompowania, pomnóż przez liczbę kolejnych dni suchych, które chcesz pokryć, a następnie dodaj wolną przestrzeń. Zmienną projektową jest okres suszy, a nie roczna objętość.
Q2: Czy zbiornik powinien być wysoki i wąski, czy szeroki i płytki?
A2: Zazwyczaj szeroki i płytki na farmie. Łatwiejszy w czyszczeniu, łatwiejszy dostęp do zaworu, łatwiejszy na pierścieniu nośnym i daje mniejsze obciążenie wiatrem. Wysokie wąskie zbiorniki lepiej pasują tam, gdzie działka jest ograniczona.
Q3: Czy zbiornik ze stali powlekanej szkłem jest certyfikowany do wody pitnej?
A3: Materiały wykładziny i uszczelek posiadają certyfikację produktu do kontaktu z wodą pitną, w tym NSF/ANSI 61 i WRAS, a także FDA i LFGB, gdy płyn jest produktem spożywczym. Potwierdź certyfikację względem konkretnej analizy wody przed udzieleniem zamówienia.
Q4: Czy może obsługiwać twardą lub słonawą wodę gruntową?
A4: Twarda woda powodująca kamień jest odpowiednia dla powierzchni emaliowanej. Wodę o wysokiej zawartości chlorków lub słonawą należy najpierw sprawdzić, a tam, gdzie zawartość chlorków jest ekstremalna, materiał może zostać zmieniony na stal powlekaną lub specjalny stop, więc należy to przetestować, a nie zakładać.
Q5: Ile czasu zajmuje postawienie zbiornika rolniczego?
A5: Zbiornik modułowy skręcany montuje się warstwami od belki pierścieniowej, a harmonogram zależy od dostaw paneli i wielkości ekipy montażowej, a nie od jednego związku zawodowego czy długiego czasu wiązania. Potwierdź kolejność montażu w odniesieniu do daty sezonu.
Q6: Jakiej konserwacji wymaga rolniczy zbiornik na wodę?
A6: Powłoka zewnętrzna, połączenia skręcane i ich uszczelki, wskaźnik poziomu, zawór wylotowy i spust osadu. Dokręcenie po pierwszym napełnieniu, a następnie coroczna kontrola, to praktyczny program.
Q7: Czy zbiornik można później powiększyć, jeśli powierzchnia upraw się zwiększy?
A7: Tak. Dodatkowe panele zwiększają wysokość, dodatkowe przęsła zwiększają średnicę lub można połączyć równolegle drugi zbiornik. Dobranie pierścienia nośnego od razu pod większy wariant to tanie zabezpieczenie.
Duży zbiornik wody rolniczej powinien być dobrany na podstawie okna zapotrzebowania, ukształtowany przez działkę, a nie przez przyzwyczajenie, i wyłożony materiałem certyfikowanym do wody, którą będzie przechowywać. Właściwe dobranie tych trzech elementów daje zbiornik, który rzadziej się napełnia, czyści się w jedno popołudnie i ma jeszcze pozostały okres eksploatacji, gdy gospodarstwo ponownie obsadza uprawy. Reszta pracy jest zwyczajna: solidny pierścień nośny, prawidłowo rozmieszczone dysze i alarm poziomu.
Prześlij nam obszar przycięty lub liczbę sztuk bydła, analizę wody, działkę i datę sezonu, a my zwrócimy obliczenia wymiarowania, średnicę i wysokość oraz pakiet dokumentacji technicznej.
Porozmawiaj z inżynierem
Powiedz nam, co zbiornik musi przetrwać i przez jaki czas, a my dobierzemy go razem z Tobą. Otrzymasz obliczenia objętości, geometrię płaszcza, rekomendację dotyczącą wykładziny i uszczelek oraz rysunki do przeglądu, a także zapasowy panel i zestaw uszczelek wycenione od samego początku.
WhatsApp