Bể Chứa Nước Nông Nghiệp Lớn: Lưu Trữ Tưới Tiêu và Chăn Nuôi Quy Mô Lớn
Tạo vào 09.03
Bồn chứa nước nông nghiệp cỡ lớn: Tưới tiêu và trữ nước cho chăn nuôi ở quy mô lớn
Một bể chứa nước nông nghiệp cỡ lớn được định cỡ từ cửa sổ nhu cầu trong trường hợp xấu nhất: thể tích cần thiết giữa các lần cấp nước, mà đối với tưới tiêu nghĩa là lượng bốc thoát hơi nước tối đa hàng ngày và dự phòng bơm trong giai đoạn khô hạn nhất của mùa vụ, còn đối với chăn nuôi nghĩa là số đầu con nhân với mức tiêu thụ hàng ngày cộng thêm biên dự phòng phục vụ. Khi thể tích đã được cố định, đường kính và chiều cao được suy ra từ diện tích mặt bằng và lô đất khả dụng, và vật liệu được suy ra từ thành phần hóa học của nước. Thép phủ men thủy tinh là câu trả lời thông thường ở quy mô này vì lớp lót men trơ, có bề mặt dưới Ra 0,8 µm, và được hỗ trợ bởi chứng nhận sản phẩm cho dịch vụ nước uống. Hai ràng buộc tại chỗ quyết định hình dạng là lô đất và tấm panel lớn nhất mà con đường có thể tiếp nhận.
Người quản lý trang trại biết bể chứa quá nhỏ. Họ đã chứng kiến mực nước giảm trong ba ngày liên tiếp during đợt khô hạn và họ có một lựa chọn: bơm mạnh hơn, chấp nhận một mùa vụ ngắn hơn, hoặc mua nước. Người kỹ sư được yêu cầu đưa ra một con số và đã đưa ra một bản thông số kỹ thuật biến thành một nền móng, một tuyến ống và một máy bơm, và toàn bộ công trình phải được dựng lên trước khi mùa vụ bắt đầu. Việc tính toán kích thước là phần phải đúng trước tiên, bởi vì thể tích quyết định mọi thứ phía sau nó. Bài viết này đi qua cách tính nhu cầu, hình học, lựa chọn lớp lót cho nước nông nghiệp, và cách một bể chứa tấm bắt vít được vận chuyển đến một địa điểm xa xôi.
Tính toán kích thước từ cửa sổ nhu cầu
Dung tích bể chứa nước được tính toán dựa trên cửa sổ nhu cầu cao điểm, không phải mức trung bình năm. Hai cách tính khác nhau bao quát các trường hợp nông nghiệp thông thường. Đối với tưới tiêu, hãy ước tính nhu cầu nước ròng hàng ngày cao điểm cho diện tích canh tác, tức là lượng bốc thoát hơi nước của cây trồng trừ đi lượng mưa hiệu quả trong giai đoạn khô hạn nhất, sau đó nhân với số ngày khô hạn liên tiếp mà bạn muốn vượt qua và cộng thêm biên độ cho tổn thất lọc và bơm. Đối với chăn nuôi, hãy nhân số đầu con với mức tiêu thụ hàng ngày của mỗi con vật theo loài thiết kế, và cộng thêm lượt phục vụ cho dây chuyền vắt sữa hoặc cấp nước. Dù theo cách nào, chính mô hình theo mùa, chứ không phải tổng lượng hàng năm, mới quyết định thể tích.
Một trường hợp đã được tính toán giúp hình dung rõ ràng hơn. Hai trăm héc-ta cây trồng tưới nhỏ giọt với nhu cầu đỉnh 5 mm mỗi ngày tương đương 1.000 m³ mỗi ngày nhu cầu thực; cộng thêm 20 phần trăm cho lọc, bơm và tổn thất đường ống, trang trại cần có khả năng lấy 1.200 m³ trong một ngày. Đáp ứng năm ngày khô hạn liên tiếp cho 6.000 m³ dung tích hữu dụng, và với khoảng trống an toàn cùng dung sai bùn cát, vỏ bể được chỉ định khoảng 7.000 m³. Con số đó là khiêm tốn đối với một bể lắp ghép bằng bu-lông và đáng kể đối với một bể xây dựng tại ruộng, và đó chính là điểm mấu chốt: ở quy mô này, một vỏ bể sản xuất tại nhà máy là lựa chọn mua thông minh hơn so với kết cấu đổ tại chỗ.
Đường kính so với chiều cao trên mảnh đất nông trại
Khi thể tích đã cố định, mặt bằng quyết định tỷ lệ. Mối quan hệ này không hào nhoáng nhưng mang tính quyết định: thể tích bằng 0,785 nhân bình phương đường kính nhân chiều cao chất lỏng. Bảy nghìn mét khối trên mặt bằng 20 m cho chiều sâu chất lỏng là 22 m, tức là rất cao, cần thang cao hoặc cầu thang, và tạo tải trọng gió lớn lên vỏ bể. Cùng thể tích đó trên đường kính 31 m cho chiều sâu chất lỏng 9 m, dễ tiếp cận, dễ vệ sinh và nhẹ nhàng hơn cho dầm vòng. Hầu hết các công trình nông nghiệp được phục vụ tốt hơn với đường kính lớn và chiều cao vừa phải chính vì những lý do đó.
Chiều cao cũng tương tác với máy bơm. Bồn cao hơn cho cột áp hút tốt hơn tại máy bơm nhưng cột nước dài hơn mà người vận hành phải quản lý trong chu kỳ làm đầy. Bồn nông và rộng nghĩa là máy bơm hút từ gần mức mặt bằng hơn và trường hợp hút cần được chăm sóc nhiều hơn trong khí hậu nóng, nơi biên độ áp suất hơi bị thu hẹp. Và đối với nhiệm vụ chăn nuôi hoặc bò sữa, bồn nông dễ vệ sinh hơn giữa các lứa, đây là lập luận thực sự về lao động chứ không phải lập luận về vệ sinh.
Lót bồn, chất lượng nước và chứng nhận
Với nước nông nghiệp, câu hỏi về lớp lót liên quan đến clo, độ cứng và mục đích sử dụng cuối. Nước ngầm và nước giếng khoan thường cứng và đóng cặn; nước mặt và nước đập mang theo bùn, tảo và tải lượng hữu cơ; nguồn cấp từ mạng lưới hoặc đồng hồ đo có thể chứa clo. Các tấm thép phủ men thủy tinh mang lớp men nung ở 820–930 °C, dày 0,25–0,45 mm, trơ trong dải pH 1–14, với bề mặt dưới Ra 0,8 µm chống bám giữ màng sinh học, và được chứng nhận tiếp xúc với nước uống theo NSF/ANSI 61 và WRAS. Đối với một trang trại lấy nước cho cả tưới tiêu và chăn nuôi, điều đó đáp ứng trường hợp phổ biến chỉ với một sản phẩm. Khi hàm lượng clorua thực sự cao, chẳng hạn như nước ngầm ven biển hoặc nhiễm mặn, hãy xác nhận rằng giải pháp men vẫn phù hợp trước khi báo giá, và khi mục đích sử dụng cuối là sản phẩm thực phẩm, chứng nhận FDA và LFGB sẽ được áp dụng.
Epoxy liên kết nóng chảy là phương án phủ thay thế với độ dày màng 180–280 µm, có khả năng chống ăn mòn sương muối hơn 4000 giờ theo AWWA C550, và phù hợp khi cần lớp phủ trên hình học hoặc khi vỏ hiện hữu là thép. Mạ kẽm nhúng nóng theo GB/T 13912-2020 thường chỉ giới hạn cho nhiệm vụ nước sạch và hàng khô rời vì sự di chuyển của kẽm và nước có tính axit là vấn đề đối với lưu trữ và tiếp xúc. Phần còn lại của lập luận chống ăn mòn nằm ở mối nối: mối nối tấm bắt bu lông được đệm kín bằng EPDM và bu lông cấp 8.8, được kiểm tra tia lửa ở 1500 V DC sau khi lắp ráp, và kiểm tra siết lại mô-men sau lần nạp đầu tiên là khoảng thời gian kiểm tra thực tế.
Thông số kỹ thuật
Thông số | Giá trị / Phạm vi điển hình | Ghi chú |
Cơ sở thiết kế | cửa sổ nhu cầu cao điểm, thường là 5–10 ngày khô hạn liên tiếp | số lượng đầu tưới hoặc số đầu vật nuôi |
Ví dụ về lượng nước tiêu thụ đỉnh điểm | khoảng 1.200 m³ mỗi ngày sau tổn thất | 200 ha ở 5 mm/ngày cộng 20 phần trăm |
Thể tích vỏ ví dụ | khoảng 7.000 m³ | dung tích khả dụng cộng với khoảng trống an toàn |
Tỷ lệ tiêu chuẩn | đường kính lớn, chiều cao vừa phải | dễ tiếp cận, vệ sinh và dầm vòng |
Nhiệt độ nung chảy men | 820–930 °C | một lần nung chảy nhiệt với đế thép |
Độ dày lớp men | 0,25–0,45 mm | Kiểm tra tia lửa 1500 V DC sau khi lắp ráp |
Độ bền nén của lớp men | trên 3.450 N/cm² | được đánh giá cho lớp men |
Độ nhám bề mặt bên trong | Ra < 0,8 µm | chống màng sinh học, dễ vệ sinh |
Khả năng chịu pH của men | 1–14 | trơ với nước cứng, kiềm hoặc có clo |
Chứng nhận nước uống được | NSF/ANSI 61, WRAS | xác nhận cho mục đích tồn trữ hoặc tiếp xúc thực phẩm |
Chiều rộng tấm | khoảng 1,2 m | vận chuyển dạng phẳng, lắp ráp mô-đun bằng bu lông |
Tuổi thọ thiết kế | ít nhất 30 năm | dưới dịch vụ nước được chỉ định |
Đưa bồn chứa ghép bu lông đến một địa điểm xa xôi
Lý do hậu cần để chọn bồn thép mạ kính liên kết bu lông tại trang trại thường thuyết phục hơn lý do kỹ thuật. Các tấm panel rộng khoảng 1,2 m di chuyển trên xe tải phẳng tiêu chuẩn qua đường nông trại mà một bể đúc sẵn hoặc một đoạn vỏ hàn sẽ không bao giờ đi qua được, và một bồn đơn lẻ có thể được cung cấp lên đến 60.000 m³ khi nhu cầu thực sự lớn. Việc lắp đặt là công việc liên kết bu lông, có gioăng: đội thi công làm việc từ dầm vòng trở lên, và nền móng là một dầm vòng bê tông hoặc một tấm đệm với độ lún chênh lệch được kiểm soát và kiểu bố trí neo khớp với các lỗ trên tấm panel.
Hai chi tiết hiện trường quyết định liệu công trình có kín nước ngay từ ngày đầu hay không. Thứ nhất là dầm vòng: một nền bê tông nông nghiệp thường được thi công nhanh, và một dầm không phẳng sẽ khiến hàng gạch đầu tiên bị lệch phương thẳng đứng và các mối nối bị rỉ nước ở phía trên. Thứ hai là đầu ra và tràn: đối với một bể nông nghiệp, đây thường là van bi hoặc van cánh quạt ở đáy, một ống tràn ở mức mạn khô, và một ống xả hoặc lỗ thoát ở điểm thấp nhất để xả cặn. Việc định vị chính xác các vòi phun tại nhà máy đồng nghĩa với việc không phải cắt tại hiện trường trên tấm lót, vì đây chính là nơi các lỗ kim có thể xuất hiện.
Trường hợp dự án
Dự án | Vị trí | Sản phẩm | Dung tích | Phạm vi |
Bồn nước uống được | Malaysia | Bồn GFS | 20.380 m³ | cung cấp và giám sát |
Bồn nước uống | Indonesia | bồn GFS | 21.099 m³ | φ42,04 × 15,2 m, cung cấp |
Bồn nước đường kính lớn | Namibia | bồn GFS | 44.900 m³ | cung cấp và giám sát |
Bồn chữa cháy, hai đơn vị | Trung Quốc, Tứ Xuyên | bồn GFS | 8.930 m³ | φ19,87 × 14,4 m mỗi cái, cung cấp |
Năng lực Kỹ thuật của Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) đã thiết kế và chế tạo bồn chứa lắp ghép bằng bu lông từ năm 2008. Là nhà sản xuất bồn chứa thép phủ men thủy tinh (GFS) đầu tiên tại Trung Quốc, công ty sở hữu gần 200 bằng sáng chế liên quan đến men, sản xuất khoảng 300.000 tấm thép phủ men mỗi năm, đã hoàn thành hơn 30.000 dự án lắp đặt và cung cấp bồn chứa cho hơn 100 quốc gia. Cơ sở sản xuất mới rộng 150.000 m² được bổ sung để nâng cao năng lực sản xuất, và các bồn chứa đơn lẻ được cung cấp với dung tích lên đến 60.000 m³. Hoạt động sản xuất được vận hành theo ISO 9001 và ISO 45001, với chứng nhận sản phẩm bao gồm NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI và EUROCODE, và thiết kế tham chiếu theo AWWA D103-09, AWWA C550 và NFPA khi ứng dụng yêu cầu.
Đối với nhiệm vụ cấp nước nông nghiệp, đây là cốt lõi của sản phẩm: lớp lót đạt chứng nhận cấp nước uống, định dạng tấm bắt vít có thể tiếp cận các địa điểm không có phương tiện vận chuyển hạng nặng, và vỏ được xây dựng cho tầm nhìn 30 năm mà một tài sản tưới tiêu được kỳ vọng có.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Làm thế nào để bạn tính toán kích thước bể tưới?
A1: Ước tính nhu cầu nước ròng cao điểm hàng ngày của cây trồng, cộng thêm tổn thất do lọc và bơm, nhân với số ngày khô hạn liên tiếp bạn muốn dự phòng, sau đó cộng thêm khoảng trống an toàn (freeboard). Biến số thiết kế là thời gian khô hạn, không phải tổng lượng nước hàng năm.
Q2: Bể chứa nên cao và hẹp hay rộng và nông?
A2: Thường rộng và nông trên trang trại. Dễ vệ sinh hơn, dễ tiếp cận van hơn, dễ xử lý dầm vòng hơn và cho tải trọng gió thấp hơn. Bể cao hẹp phù hợp hơn khi diện tích bị hạn chế.
Q3: Bể thép tráng men có được chứng nhận cho nước uống không?
A3: Vật liệu lót và gioăng mang chứng nhận sản phẩm cho tiếp xúc với nước uống bao gồm NSF/ANSI 61 và WRAS, cùng với FDA và LFGB khi chất lỏng là sản phẩm thực phẩm. Xác nhận chứng nhận dựa trên phân tích nước cụ thể của bạn trước khi trao thầu.
Q4: Bể có thể xử lý nước ngầm cứng hoặc nhiễm mặn không?
A4: Nước cứng có độ đóng cặn cao vẫn phù hợp với bề mặt tráng men. Nước có hàm lượng clorua cao hoặc nước lợ cần được kiểm tra trước, và ở nơi có hàm lượng clorua cực cao, hướng vật liệu có thể chuyển sang thép phủ hoặc một hợp kim cụ thể, vì vậy hãy kiểm tra thay vì giả định.
Q5: Mất bao lâu để dựng một bồn chứa nông trại?
A5: Bồn chứa mô-đun ghép bu lông được dựng lên theo từng vòng từ dầm vòng, với tiến độ phụ thuộc vào việc giao tấm panel và quy mô đội lắp dựng chứ không phụ thuộc vào một mối nối hay thời gian bảo dưỡng dài. Hãy xác nhận trình tự thi công so với ngày mùa của bạn.
Q6: Bồn chứa nước nông nghiệp cần bảo trì những gì?
A6: Lớp phủ bên ngoài, các mối nối bu lông và gioăng của chúng, đồng hồ đo mức, van xả và cửa xả cặn. Siết lại bu lông sau lần đổ nước đầu tiên, sau đó kiểm tra hàng năm, là chương trình thực tế.
Q7: Bồn chứa có thể được mở rộng sau này nếu diện tích trồng trọt tăng lên không?
A7: Có. Các tấm bổ sung làm tăng chiều cao, các khoang bổ sung mở rộng đường kính, hoặc có thể ghép song song bể thứ hai. Việc tính toán kích thước dầm vòng cho trường hợp lớn hơn ngay từ đầu là một biện pháp bảo hiểm không tốn kém.
Bể chứa nước nông nghiệp lớn nên được tính toán kích thước dựa trên cửa sổ nhu cầu, định hình theo thửa đất thay vì theo thói quen, và được lót bằng vật liệu được chứng nhận cho loại nước mà bể sẽ chứa. Làm đúng ba điều này sẽ mang lại một bể ít phải bơm đầy hơn, vệ sinh trong một buổi chiều, và vẫn còn tuổi thọ sử dụng khi nông trại tái canh. Phần còn lại của công việc là thông thường: một dầm vòng chắc chắn, vòi phun được đặt đúng vị trí và một cảm biến báo mức.
Gửi cho chúng tôi khu vực đã cắt hoặc số lượng đầu vật nuôi, phân tích nước, lô đất và ngày mùa vụ của bạn, chúng tôi sẽ trả lại tính toán kích thước, đường kính và chiều cao, cùng gói tài liệu kỹ thuật.
Nói chuyện với Kỹ sư
Cho chúng tôi biết bể phải chứa được bao nhiêu và trong bao lâu, chúng tôi sẽ cùng bạn tính toán kích thước. Bạn sẽ nhận được tính toán thể tích, hình học vỏ, đề xuất lớp lót và gioăng, bản vẽ để xem xét, cùng một tấm dự phòng và bộ gioăng được tính giá ngay từ đầu.
WhatsApp