Phần thứ hai
Trang 3Chương 4
TRẠM BƠM CẤP NƯỚC
Trạm bơm cấp nước là trạm bơm đặt trong hệ thống cấp nước Nĩ là một cơng trình rất quan trọng cĩ nhiệm vụ đựa vào hệ thống và mạng lưới cấp nước một khối lượng nước xác định dưới một áp lực yêu cầu Kết cấu của trạm bơm tương đối phức tạp Nĩ bao gồm các tổ máy bơm, các thiết bị cơ khí, năng lượng, đường ống, van khĩa, thiết bị kiểm tra đo lường,
thiết bị điều khiển, thiết bị nâng hạ, Mức độ phức tạp của trang bị trong trạm bơm phụ thuộc vào yêu cẩu về độ tin cậy cấp nước, mức độ an tồn và thuận tiện trong quan li
Khi thiết kế một trạm bơm mới phải dựa vào yêu cầu và tính chất của đối tượng dùng nước, loại máy mĩc, thiết bị sử dụng, điều kiện địa chất, địa chất thủy văn cụ thể, điều kiện kinh tế ki thuật của địa phương và kinh nghiệm thi cong, quan li cdc tram bơm đã cĩ mà quyết định phương án - `
4.1 PHÂN LOẠI TRẠM BƠM CẤP NƯỚC
Tram bơm cấp nước cĩ thể phân loại theo nhiều cách
4.1.1 Phân loại theo vị trí, chức năng của trạm bơm trong hệ thống cấp nước + Trạm bơm cấp một : Bơm nước từ cơng trình thu đưa lên trạm xử lí Nĩ cĩ thể là các trạm bơm giếng khoan, các trạm bơm bơm nước từ cơng trình thu nước sơng, hồ, Nếu nước ở nguồn cĩ thể sử dụng trực tiếp mà khơng cần làm sạch thì trạm bơm cấp một bơm thẳng nước vào mạng lưới phân phối, bể chứa hoặc bể áp lực Trong một số trường hợp, thường
gặp khi cấp nước sản xuất, trong trạm bơm cấp một bố trí hai nhớm bơm : một nhĩm bơm
nước thơ lên trạm xử lí, một nhớm bơm lượng nước khơng cần xử lí đến thẳng đối tượng
tiêu dùng °
+ Trạm bơm cấp hai : Bơmnước từ bể chứa nước sạch vào mạng lưới tiêu thụ hoặc bể
chứa áp lực Trong trường hợp trạm xử lí đặt cạnh nguồn nước, đặc biệt là nguồn nước mật,
cĩ thể bố trí bơm cấp một và bơm cấp hai trong cùng một nhà tram O trường hợp này chỉ phí xây dựng và quản lí đều giảm
+ Trạm bơm tăng áp : Được sử dụng để tăng áp lực cục bộ trên mạng lưới để cấp nước
cho một khu nhà cao tầng đột xuất hoặc khu nhà nằm ở vị trí cao đột xuất trong thành
phố, hoặc cấp nước cho xí nghiệp cơng nghiệp khi cĩ yêu cầu áp lực cao hơn áp lực nước
sinh hoạt
Trang 4+ Trạm bơm cấp nước tuần hồn : Thường sử dụng trong hệ thống cấp nước tuần hồn của các nhà máy, xí nghiệp sản xuất cơng nghiệp hoặc nhà máy nhiệt điện Nước sau khi đã được sử dụng cho quá trình cơng nghệ sẽ được thu hồi để xử lí rồi lại quay lại cấp cho sản xuất (Hình 4-1) Trong trạm bơm loại này thường bố trí hai nhớm bơm Một nhớm bơm
nước từ bể thu hồi lên trạm xử lí để làm sạch hoặc làm nguội Một nhớm bơm nước từ bể
chứa nước sạch cấp cho xí nghiệp Trong quá trình sử dụng và xử lí cĩ một lượng nước bị
thất thốt nên cần cố một nguồn thứ hai để bổ sung lại lượng nước hao hụt này cl a
Hình 4—I Sơ dồ: hệ thơng cấp nước tuân hồn
1- Nhà máy; 2- Bể thu hồi nước đã sử dụng; 3- Trạm bơm tuần hồn;
4- Cơng trình xử lí, ð- Bể chứa nước sạch
4.1.2 Phân loại theo mức độ tin cậy
Theo mức độ tin cậy cấp nước, trạm ‘bom cấp nước được chia làm ba loại :
"+ Trạm bơm loại một yêu cầu cấp nước liên tục, khơng được gián đoạn một giây phút
nào Nếu cấp nước gián đoạn sẽ gây ảnh hưởng lớn đến quá trình cơng nghệ, chất lượng sản phẩm hoặc gây ra những thiệt hại đáng kể về kinh tế, chính trị Các trạm bởm cấp nước
sản xuất, chữa cháy hoặc kết hợp cấp nước sinh hoạt, sản xuất, chữa cháy là những trạm bơm cấp nước loại một
+ Trạm bơm loại hai cho phép cấp nước gián đoạn trong thời gian tối đa là 12 giờ, cho phép giảm 30% lưu lượng tính tốn trong thời gian tối đa là một tháng Nếu cấp nước sinh hoạt cho hệ thống cĩ két nước trong nhà, lưu lượng chữa cháy tới 20//s và tổng : số dân từ 5000 người ` 'trở lên thì trạm bơm đặt ở đây thuộc loại “hai,
+ - Trạm bơm loại ba cho phép "m nước gián doan trong khoảng thời gian đủ để khắc phục các sự cố xảy ra trong trạm nhưng thời giạn này cũng khơng được quá một ngày Những trạm bơm cấp nước sinh hoạt kết hợp chữa cháy ở các khu dân cư cĩ số dân dưới
5000 người, lưu lượng chữa cháy dưới 20 1/⁄s, những trạm bơm cấp : nước cho các xưởng sản
xuất phụ, đều thuộc loại này ,
Trang 54.1.3 Phan loại theo chức năng
Theo chức năng, trạm bơm cấp nước chia ra : + Trạm bơm cấp nước sinh hoạt
+ Trạm bơm cấp nước san xuat
+ Trạm bơm cấp nước kết hợp
4.1.4 Phân loại theo vị trí trạm bơm so với mat dat + Trạm bơm kiểu nổi -:
+ Trạm bơm kiểu nửa chìm + Trạm bơm kiểu chìm
4.1.5 Phân loại theo tính chất điều khiển
+ Trạm bơm điều khiển thủ cơng
+ Trạm bơm điều khiển bán tự động
+ Trạm bơm điều khiển tự động
+ Trạm bơm điều khiển từ xa
4.2 LƯU LƯỢNG VÀ COT AP CUA CAC BOM CAP MOT
4.2.1 Luu lugng
Khi tinh tốn lưu lượng của các bơm đặt ở trạm bơm cấp một, người ta chia ra hai trường hợp : trường hợp bơm nước lên trạm xử lí và trường hợp bơm nước vào bể chứa hoặc vào
mạng lưới phân phối :
Trường hợp bơm nước lên trạm xử lí, trạm bơm cấp một thường làm việc điều: hịa Lưu
lượng của trạm bom dude xdc định theo cơng: thức : — boQ§, 4
T
_#p
-_ Trong đĩ : =
+b: Hé sé ké dén lugng nuéc ding cho các nhu cầu chưa tính hết và lượng nước dự
phịng cho rị rỉ, thất thốt trên mạng lưới thường lấy b = l1, 15 + 1,30
+e : Hệ SỐ kể đến lượng nước dùng cho bản thân trạm xử lí Thường chọn c= 1, 05 + 1,06 + QP : : Luu luong tiéu dùng trong ngày dùng nước lớn nhất của khu vực
+T: Thời gian làm việc trong một ngày của trạm bơm cấp một
Trường hợp nguồn nước thơ cớ chất lượng tốt, bơm cấp một bơm nước vào bể chứa trước trạm bơm cấp hai, lưu lượng của trạm bơm cấp một lúc đĩ xác định theo cơng thức :
b Quên
= 4-2
Q=— (4-2)
Trang 6Các thơng số trong cơng thức giống cơng thức (4-1)
Trường hợp bơm cấp một cấp nước vào thẳng mạng lưới phân phối, trạm sẽ làm việc
theo chế độ thay đổi Chế độ làm việc của trạm được xác định dựa vào chế độ dùng nước
của khu vực dùng nước
Ngồi ra, trạm phải cĩ khả năng cung cấp đẩy đủ lượng nước chữa cháy hoặc lượng nước bổ sung cho dự trữ chữa cháy
4.2.2 Cot ap
Việc xác định cột áp yêu cầu của các bơm cấp một cần dựa vào sơ đồ bố trí của trạm
bơm trong một hệ thống cấp nước cụ thể Hình 4-2
1- Cơng trình thu nước ; 2- Trạm bơm cấp một ; 3- Trạm xử lí
Nếu trạm bơm cấp một bơm nước lên trạm xử lí hoặc bể chứa (Hình 4-2) thì cột áp tồn phần của các máy bơm được xác định theo cơng thức :
H = Han + hy + hy (4-3)
Trong đĩ :
+ Han : Chiều cao bơm nước địa hỉnh, bằng hiệu cao trình mực nước cao nhất trên trạm xử lí hoặc bể chứa và cao trình mực nước thấp nhất trong ngăn hút của cơng trình thu nước
+ hụ : Tổng tổn thất thủy lực trên đường ống hút kể từ phêu hút đến máy bơm + hụ : Tổng tổn thất thủy lực trên đường ống đẩy kể từ máy bơm đến trạm xử lí hoặc
bể chứa: - c
Các giá trị tổn thất trên đường ống hút và đường ống đẩy ở trên bao gồm tổn thất dọc đường và tổn thất cục bộ Xác định theo cơng thức :
Trang 7.hoặc : Trong đĩ : +4 : Hệ số Đácxi +L : Chiều dài ống +D: Đường kính ống
+V: Vận tốc trung bình của nước chuyển động trong đường ống + £: Hệ số tổn thất cục bộ Giá trị của nĩ tùy thuộ tổn thất Lv + v D 2g 5 Og + 2é oo v (4-4) (4-5)
c vào hình dạng, loại chỉ tiết gây
Trang 8Nếu trạm bơm cấp một cấp nước vào thẳng mạng lưới phân phối (Hình 4-3), cột áp tồn phần của các bơm xác định theo cơng thức :
H = Hy, + Hig + Hy + Dhy | (4-6)
Trong đĩ : , ,
_ + Hạn : Chiều cao bơm nước địa hình, xác định bằng hiệu cao trình mặt đất tại điểm
tính tốn trong mạng lưới và cao trình mực nước thấp nhất trong ngăn hút của
cơng trình thu nước CS
+ Hig : Cột áp tự do yêu cầu tại điểm tính tốn
+ hn : Tổng tổn thất cột áp trên đường ống hút - + Dhg : Tổng tổn thất áp lực trên ống đẩy và mạng lưới kể từ máy bơm đến điểm
tính tốn
Các giá trị Hu và 2 ha nhận được sau khi tinh tốn thủy lực mạng lưới cấp nước
Trên cơ sở lưu lượng và ‘cot áp của các bơm xác định theo các cơng thức trên, chọn ra loại bơm phù hợp với yêu cầu sử dụng Để xác định điểm làm việc của các bơm trong hệ thống cần xây dựng được đặc tính tổng cộng của các bơm và đặc tính của hệ thống ống Các bước tiến hành đã được giới thiệu ki trong giáo trình máy thủy lực
4.3 LƯU LƯỢNG VÀ CỘT ÁP CỦA CÁC BƠM CẤP HAI
4.3.1 Luu lượng của các bơm |
Các bơm cấp hai bơm nước từ bể chứa nước sạch cấp vào mạng lưới phân phối Giữa chế
độ dùng nước trên mạng và chế độ làm việc của bơm cấp hai luơn cĩ sự chênh lệch về lưu
lượng Để điều hịa sự chênh lệch này Trên mạng cĩ một cơng trình là đài nước
Chế độ dùng nước được xác định trên cơ sở các số liệu điều tra trong quản lí hệ thống cấp nước của khu dân cư hoặc các số liệu về quy trình cơng nghệ của các nhà máy, xí nghiệp
Tram bơm cấp hai cĩ thể làm việc theo chế độ điều hịa hoặc bậc thang
Trạm làm việc theo chế độ bậc thang, chế độ làm việc được lựa chọn phụ thuộc vào chế độ dùng nước Khi đĩ, vào những giờ khác nhau trong ngày, trong trạm bơm sẽ cĩ số lượng bơm làm việc khác nhau
Dé xác định chế độ làm việc của trạm bơm cấp hai và dung tích điều hịa của đài, người ta thường áp dụng ba phương pháp : thống kê, biểu đồ bậc thang và biểu đồ tích lũy nước
1 Phương pháp thống kê
Chế độ làm việc của các bơm và thể tích điều hịa của đài được xác định trên cơ sở thành lập các bảng thống kê lượng nước tiêu thụ, lượng nước bơm, lượng nước vào đài, ra đài và
cịn lại trong đài
Trước hết, cẩn thống kê được lưu lượng nước tiêu dùng và lưu lượng trạm bơm cấp hai
cấp vào mạng lưới Giờ nào lưu lượng bơm vào thừa so với yêu cầu tiêu dùng sẽ cĩ nước vào
đài Ngược lại sẽ cĩ nước ra đài Khi tính tốn phải chọn một giờ nào đớ đài dốc sạch nước
Lượng nước lớn nhất cịn lại trong đài chính là thể tích điều hịa cần thiết của đài
Bảng 4-1 giới thiệu ví dụ cụ thể xác định chế độ làm việc của trạm bơm cấp hai và thể tích điều hịa của đài với chế độ | dung nước cĩ hệ số dùng nước khơng điều hồ giờ Kp = 1, đỗ
Trang 9BANG 4-1
Chế độ bơm theo đường bậc thang Chế độ bơm điều hịa
Lượng | Lượng | Lượng | Lượng | Lượng Số Tượng Lượng Lượng Lượng
Giờ nước nước | nước nước nước bơm _ nước nước nước nước
trong tiêu Ì bơm | vào |' ra |cịnlại| lãm | bom’ |vào đài| ra đài | cịn lại
ngay | thu dai đài | trong | việc trong’ - đài đài %,/Qng | %/Qng | %/Qng | %/Qng | %/Qng ¬ | %/Qng | /Qng | %/Qng | %/Qng 0-1 3 | 25 | - 0,5 1,9 | 417 | 1,17 | - 2,03 1-2 | 32 | 25 | - | 07 | 12 1417 | 0,97: | - > | 3,0 2-8 2,5 25 | - - 1,2 417 | 1,67 | - 4,67." 3-4 2,6 2,5 - 0,1 1,1 417 | 1,57 | - 6,24 4-5 3,5 4,5 1 | - |} 31- 4,17 | 0,67 | - 6,91 -5-6;.| 41 | 45-| 04 | - 3/5 : 417 | 007.|- - | 6,98 6-7, | 45 | 45 | - |,- |.35.| 417 | - | 0,83 | 6,65: : 7-8 | 49 | 45 | - | 04 | 321.| 417 | -, |073 | 5,92 8-9 4,9 4,5 - 04 | 17 | 4171 - 073" ] 519" 9-10 | 5,6 4,5 - 1,1 0,6 4,17 - 1,43 | 3,76 10-11 | 4,9 45 | - | 04 | 0,2 417 | - 0,73 | 3,03 11-12| :47 | 45 | —-: | 0,2 0 - “4,17 | = 1053 |:25: 12-18| 44 | 45 | 01 | 7 |} 01 |: l:4171-.- | 0;23 >| 2,27 | 4,17 ] 007: | = _ |:2;34 | 417 | 007] =| 2,41 417 | -,.| 0/23 | 2/18 416° | |.0, 14 “2,04 4,16 |: 0,06 | :| 2,1 416 | +” "¬ 1,76 -13-14.| Ak | 45 4-04 [2 | 05 |: 14-16|:41 | 45 | 04 | - E09 | - 158-16| 44 | 4,5 {1:01 | - | L0 | |1617| 43 | 45 /| 02] — | 13: T7-18|.41 | 4,5 | 0,4 =6 4 18-19 | 45 | 45 | -; | - | 16) | 19-20] 45 [| 45 | - | - 1,6 |: '416 | ~ 0,34 | 1,42 {20-21|745 | 465 | #- | - | 16 [7 14,16 |= | 0,384 fr 1,08 |21-22| 48- | 4+5.| | 08 41/8 '416.| — |.0,64 | 044 |22-22| 46 | 45 jf - | 01 | 12: 416 | - :| 044 |0 WNNYNNNNYNNNNYNNNNNYNNPNNH EEE [23- 24| 38 | 4ð (| 12, | ~ 24 -100 | 100 | 42 | 42 416 |0,86.|- ' |:0,86 - 100 | 7,18: | 7,18 |:
“Trường hợp trạm lầm việc theo chế độ bậc thang : Dựa vào biểu đồ tiêu: thụ ước chọn
chế độ làm việc của trạm bơm theo hai bậc
Trang 10+ Qu : Lưu lượng của máy bơm
+ Qìng : -Lưu lượng nước tiêu dùng trong ruột ngày ở chế độ tính tốn của khu vực dung nước +K: Hẹ SỐ, "giảm lưu lượng khi các bơm làm việc song song
+n : Số bơm cùng làm việc
Chọn giờ đài cạn nước là lúc 11-12h Từ bảng thống kê xác định được thể tích điều hịa
của đài
Va" = 25% Qny
"Trường hợp trạm bơm làm việc theo chế độ điều hịa, lưu lượng trạm bơm và số lượng:
bơm làm việc ở từng giờ trong ngày là như nhau Trường hợp này theo bảng 4-1 xác định được thể tích điều hịa của đài là :
Vi" = 6,98% Qnp
Tram bom lam viéc theo chế độ điều hịa, trang bị và vận hành đều đơn giản nhưng thể
tích đài lại lớn hơn nhiều so với trạm làm việc theo chế độ bậc thang nên trong thực tế vẫn
thường ứng dụng chế độ làm việc theo đường bậc thang
⁄0ng 6
0123456789197 13 12 T5 16 f7 lơ l6 20 21 2
_ Bình 4-4 Biểu dồ tiêu thụ nước va ché độ bom
_ Đường chế độ tiêu thụ nước
Đường chế độ làm việc của trạm bơm theo bậc thang
rs===xe=xemee Đường chế độ làm việc của trạm bơm điều hịa
Trang 112 Phương pháp biểu đồ bậc thang
Hình 4-4 giới thiệu phương pháp biểu đổ bậc thang xác định chế độ làm việc của trạm bơm và thể tích điều hịa của dai trong hai trường hợp : điều hịa và bậc thang Ví dụ được
thực hiện cũng ứng với trường hợp cĩ hệ số Kn = 1,35
Thể tích đài sẽ bằng tổng lượng nước vào hoặc ra khỏi đài lớn nhất mote các giờ liên tục _ Khi tram bom làm việc theo chế độ bậc thang, từ giờ 7-8 đến giờ 11-12 lượng nước ra khỏi đài là lớn nhất Lúc đĩ thể tích điều hịa của đài bằng 2,5% Qng
Khi tram bom làm việc theo chế độ điều hồ, từ giờ 23-24 đến giờ ð-6 cĩ lượng nước vào đài là lớn nhất Do đĩ thể tích điều hịa của đài sẽ bằng lượng nước này và bằng 6,99%ng
3 Phương pháp biểu đồ tích lũy nước ngày °/oQng 100 90 80 70 60 | sop} ttt | A HH1 - 40 ' 30 20 10 0 4 8 12 16 20 24h
Hình 4-5 Biểu dồ tích lũy nước ngày
1~ Đường tích lũy lượng nước tiêu dùng trong ngày 2- Đường tích lũy lượng nước bơm trong ngày
Trang 12Hình 4-5 giới thiệu cách xác định thể tích đài theo phương pháp biểu đồ tích lũy nước ngày Biểu đồ biểu thị tổng lượng nước tiêu dùng, cung cấp qua các thời gian trong ngày Trục hồnh biểu thị thời gian từ 0 + 24h Trục tung biểu thị lượng nước tiêu dùng hoặc
bơm tích lũy lại tính theo #% Qng
Biểu đồ trình bày ví dụ tính tốn cho trạm bơm cap hai lam việc theo chế độ bậc thang : + Bậc 1 làm việc từ 0h + 4h, bơm với lưu lượng 2,5%, Qnụ, lượng nước tích lũy trong bốn
giờ là 10% Qìng
+ Bậc 2 làm việc từ 4h + 24h bơm với lưu lượng 4, 5% Qng, lượng nước tích lũy trong 20h là 90% Qìng
Chế độ tiêu thụ nước với hệ số dùng nước khơng điều hịa giờ n = 1,3ư Đường 1 biểu thị lượng nước tiêu dùng tích lũy
Đường 2 biểu thị lượng nước bơm tích lũy
Thể tích điểu hịa của đài sẽ là hiệu số lớn nhất giữa tung độ đường tích lũy bơm và đường tích lũy tiêu thụ, hoặc ngược lại Nếu hai đường này cắt nhau, nĩ sẽ bằng tổng trị số
tuyệt đối các hiệu số lớn nhất của các tung độ
Theo biểu đồ hình 4-5, thể tích điều hịa của đài bàn 2,5% Qìng Thể tích thiết kế của đài được xác định theo cơng thức :
— vn + Vee (4-7)
Trong đĩ :
+ Vi": Thé tich điều hịa của đài
+ Vục : Tổng lượng nước chữa cháy của tồn bộ khu vực dùng nước tính trong 10 phút Cả ba phương pháp tính đã trình bày ở trên đều cho cùng một kết quả Chế độ làm việc của bơm vạch ra theo tính tốn chỉ là gần đúng vì nhiều lí do Trước hết là chế độ dùng nước biến động từng giây, từng phút khơng trùng khít với chế độ tính tốn Sau nữa là tổn thất trên hệ thống ống biến đổi theo lưu lượng, theo tỉnh trạng đường ống Mức độ ảnh hưởng lẫn nhau giữa các bơm ghép song song lại phụ thuộc vào loại bơm cụ thé và tổn thất trên hệ thống ống, Tất cả các yếu tố đĩ làm cho lưu lượng, cột áp của bơm bị biến động Chế độ làm việc của các boni cấp hai cĩ thể điều hịa hoặc thay đổi theo đường bậc thang Mỗi chế độ làm việc đều cĩ những ưu nhược điểm của nĩ Khi trạm bơm cấp hai làm việc theo chế độ bậc thang thể tích đài nhỏ đi, nhiều so với khi làm việc điều hịa nhưng số bơm cơng tác lại tăng lên, chế độ quản lí phức tạp hơn, điện tích nhà trạm cũng tăng lên, thể tích bể chứa nước sạch tăng và nhiều khi cịn kéo theo sự tăng cả đường kính ống đẩy của trạm bơm Tuy nhiên, tất cả những SỰ, tang cao đĩ so với việc giảm được thể tích đài thì vẫn cĩ lợi hơn về kinh tế
Khi tính tốn thiết kế, nên đưa ra một số phương án về chế độ làm việc của trạm bơm rồi tiến hành tính tốn kinh tế ki thuật để chọn ra phương án cớ lợi
Trong những hệ thống cấp nước cỡ nhỏ thì trạm bơm cấp hai thường làm việc theo chế độ điều hịa, cịn ở các hệ thống cỡ trung bình và lớn, cho lắm việc theo chế độ bậc thang Để tránh phức tạp trong bế trí trang thiết bị và trong quản lí, số bậc làm việc khơng nên chọn nhiều quá Số lượng máy bơm cơng tác nên chọn it dé tăng hiệu suất chung của trạm
Trang 134.8.2 Cột áp của các bơm
Cột áp tồn phần của các bơm cấp hai phụ thuộc vào sơ đổ bố trí mạng lưới và đài hoặc bể chứa áp lực Nĩ chỉ cĩ thể xác định được sau khi đã hồn thành việc tính tốn thủy lực mạng lưới phân phối và đài
Trong mạng lưới, đài cĩ thể bố trí ở đầu, cuối hoặc giữa mạng tùy thuộc vào: điểu kiện cụ thể của mạng lưới Khi tính tốn thường quy về hai trường hợp cơ bản:: đài ở đầu và đài ở cuối mạng lưới Vì thế, khi xác định cột áp tồn phần của máy bơm cấp hai việc tính tốn cũng tiến hành với hai trường hợp như vậy , oS
I Tring hop dai đặt ở đầu mạng lưới oF TT ae = +— —š ——————_— —~ — —~— BS LE | ' a — — — m— =— — — — —
Hình 4-6 Sơ dồ làm viée của trạm bơm cấp hơi irong ` hệ thống cap 'nước cĩ dồi ở đầu mang ludi |
1- Bể chứa nước sạch; 2- Ống hút; 3- Nhà trạm; 4- Máy bơm; 5- Ống đẩy; 6- Đài nước
Hình 4-6 giới thiệu sơ đổ làm việc của trạm bơm cấp hai trong hệ thống cấp nước cĩ
-đài ở đầu mạng lưới Trường hợp này, máy bơm đưa: được nước.lên đài thì cũng đưa được nước đến điểm bất lợi trong mạng lưới Vì vậy cột áp của bơm được xác định để đảm bảo sao cho bơm cĩ thể đựa nước lên đến được mực:nước cao nhất trên: đài
- Theo SƠ đồ đường đo áp trên hình 4-6 cớ cơng, thức xác định cột áp tồn phần của
máy bơm : Se, củ a sở `
| HS Hig thy thy ee (4-8
Trong đĩ : a " ¬ ¬
+ Hun : Chiều cao bơm nước địa hình được xác định bằng hiệu cao -trình' mực nước cao fn
nhất trên đài và mực nước :thấp nhất trong bể chứa nước sạch (Hoặc cũng cĩ thể xác định đại lượng này theo cơng thức :
Hon = Hin + Hy + Hy + Ho (4-9)
+ HÌ\ : Chiều cao hút địa hình, tính bằng hiệu cao trình trục bơm và cao trinh mực
nước thấp nhất trong bể chứa nước sạch
Trang 14+H, : Độ chênh giữa cao trình mặt đất nơi đặt đài và trục bơm
+ Hụ : Chiều cao xây dựng đài `
+ Ho: Chiéu cao muc nước lớn nhất trong bể chứa trên đài + hụ : Tổng tổn thất cột áp trên đường ống hút
+.hạ : Tổng tổn thất cột áp trên đường ống đẩy kể từ máy bơm đến đài
2 Trường hợp đài đặt ở cuối mạng lưới | -# — = Wy — — —_— ee — — — — =
Hình 4-7 Sơ đồ làm uiệc của trạm bom cap hai trong hệ thống cốp nước cĩ dài ở cuối mạng lưới
1 - Bể chứa nước sạch 6 - Mạng lưới cấp nước
2- Ong hút 7- Ong dẫn nước
3 - Trạm bơm 8 - Đài nước
4 - Máy bơm a - Điểm tính tốn 5- Ong đẩy -
Hình 4-7 giới thiệu sơ đồ làm việc của trạm bơm cấp hai trong hệ thống cấp nước cĩ đài ở cuối mạng lưới Trường hợp này cột áp tồn phần của máy bơni được tính tốn cho hai giờ làm việc đặc trưng là giờ dùng nước lớn nhất và giờ vận chuyển lớn nhất
Trong giờ dùng nước lớn nhất, cả trạmn bơm và đài cùng cấp nước vào mạng lưới Khi đĩ sẽ hình thành biên giới cấp nước giữa khu vực do trạm bơm cấp và khu vực do dài cấp Điểm tính tốn được lựa chọn là điểm bất lợi nằm trên biên giới cấp nước Giả sử điểm a là điểm tính tốn, tại đây áp lực tự do yêu cầu trên mạng là Hụu Cột áp tồn phần của bơm
cấp hai lúc này được xác định theo cộng thức :
H = Hah + Thụ + hy + Dhy " 7 (4-10)
Trong đĩ : - c
+ Hún : Chiều cao bơm nước địa hình, xác định bằng hiệu cao trình mặt đất tại điểm tính tốn,và cao trình mực nước thấp nhất trong bể chứa nước sạch
+ Hig : Ap lực tự do yêu cầu tại điểm tính tốn
Trang 15+ hn : Tổng tổn thất áp lực trên đường ống hút
+ Dhy : Tổng tổn thất áp lực trên đường ống đẩy và mạng lưới kể từ máy bơm đến điểm tính tốn
Trong giờ vận chuyển lớn nhất, lượng nước do trạm bơm cung cấp, một phần được tiêu
thụ trên mạng lưới, một phần cịn lại được vận chuyển qua mạng lưới lên đài 'Giờ vận chuyển lớn nhất là giờ cĩ lượng nước được vận chuyển lên đài nhiều nhất trong các giờ cố nước lên
đài Khi đĩ, cột áp tồn phần của máy bơm được xác định theo cơng thức :
H’ = H’y, t+ hy + Dh’y (4-11)
Trong đĩ :
+ H 'un : Chiều cao bơm nước địa hình, xác định bằng hiệu cao trình mực nước cao nhất trên đài và cao trình mực nước thấp nhất trong bể chứa nước sạch, hoặc xác định theo cơng thức (4-9)
+ 2h : Tổng tổn thất thủy lực trên đường ống đẩy và tồn bộ mạng lưới kể từ máy bơm đến đài, tính ứng với giờ vận chuyển lớn nhất
Như vậy, trong trường hợp này, theo cơng thức (4-10) và (4-11) xác định được hai giá
trị cột áp tồn phần yêu cầu của bơm cấp hai Giá trị lớn hơn sẽ là giá trị cột áp dùng để chọn máy bơm
Trong trường hợp cĩ một số trạm bơm cấp hai cùng cấp nước vào mạng lưới sẽ hình thành một biên giới cấp nước phức tạp hoặc một số biên giới cấp nước và một số điểm tính tốn Khi đĩ cần xác định điểm tính tốn cho từng trạm và cột áp tồn phần của bơm cấp
hai trong từng trạm :
4.4 LƯU LƯỢNG VÀ CỘT ÁP CỦA BƠM CHỮA CHÁY
Hệ thống cấp nước sinh hoạt hoặc sản xuất thường được bố trí kết hợp với "hệ thống cấp nước chữa cháy Trong trường hợp này bơm chữa cháy được bố trí ở cả trạm bơm cấp một và trạm bơm cấp hai
4.4.1 Bơm chữa cháy ở trạm bơm cấp một
Chức nãng của bơm chữa cháy đặt ở trạm bơm cấp một là để khơi phục lại lượng nước
dự trữ chữa cháy chứa trong bể chứa nước sạch
Do hệ thống chữa cháy được bố trí kết hợp nên lượng nước "chữa cháy này cũng phải được xử lí giống như nước cấp cho sinh hoạt hoặc sản xuất Vì vậy, cột áp của các bơm chữa cháy cũng tính như các bơm cơng tác khác, cịn lưu lượng và thời gian khơi phục được lựa chọn sao cho phù hợp với khả năng làm việc của trạm xử lí, mức độ an tồn về phịng chữa
cháy của xí nghiệp hoặc khu dân cư "¬¬
Tùy từng trường hợp cụ thể, cĩ thể áp dụng một trong ba cách phục hồi lượng nước dự
trữ sau :
1, Dàng bơm cơng tác : Nếu các bơm cơng tác khơng làm việc suốt ngày đêm thì cĩ thể - sử dụng chúng trong những giờ nghỉ để phục hồi lượng nước dự trữ
2 Tăng cường độ làm việc của các bơm cơng túc :
Cách phục hồi này chỉ sử dụng được khi ở điều kiện làm việc bình thường các bơm này chưa làm việc hết khả năng Khi đĩ lưu lượng của trạm bơm được xác định theo cơng thức
Trang 168Q + Quy T8 TC n
Qe = -— Ty (4-12)
Trong đĩ :
- + Qrc - Lưu lượng của trạm bơm khi làm việc tắng cường (m3 /h)
+(Q_ - Lưu lượng của trạm bơm ở chế độ làm việc bình thường (mỶ/h) + Qee - - Tổng lưu lượng chữa cháy của khu vực dùng nước (m' 3/h) Theo quy định, thời gian chữa cháy cho phép tối đa là äh
; + TK : Thời gian khơi phục lượng nước dự trữ chữa cháy, được quy định như sau :
- Khu dân cư, các cơng trình cơng nghiệp hạng sản xuất A, B, C khơng quá 24h - Các cơng trình cơng nghiệp hạng sản xuất D, E khơng quá 36h
- Các cơng trình cơng nghiệp cĩ lưu lượng chữa cháy dưới 25/8 thì cho phép kéo dài thời gian phục hồi đến 48h
+ > Qinax : Tổng lượng nước tiêu ding lớn nhất trong ba giờ liền nhau, lấy theo biểu đồ dùng nước
3 Đặt riêng một bơm chữa cháy
Trường hợp này lưu lượng của bơm chữa cháy được xác định theo cơng thức :
— BQce + 2Rmax — 3
ae _ CC max (4-13)
Tk
Trong đĩ : ,
+ Qf - Luu lugng bom chita chay
+ Các đại lượng khác giống cơng thức (4-12)
Khi tính tốn nên so sánh kinh tế kỉ thuật các phương án khơi phục để chọn được phương án hợp lí nhất
Các trạm bơm cấp một lấy nước ngầm khi phục hồi lượng nước dự trữ chữa cháy cĩ thể
sử dụng bơm và giếng dự trữ hoặc đặt thêm giếng khoan với đẩy đủ các trang bị 4.4.9 Bơm chữa cháy ở trạm bơm cấp hai
Chức năng của bơm chữa cháy ở trạm bơm cấp hai là để cấp vào mạng lưới một lượng nước với lưu lượng và cột áp theo yêu cầu đủ để dập tắt các đám cháy Để hệ thống làm việc an tồn, thường tính trường hợp cĩ cháy xảy ra trong giờ dùng nước lớn nhất Khi đĩ, cho rằng đài khơng cấp nước Cịn lượng nước tiêu thụ trong mạng khi đĩ khơng tính đến nước tưới đường, tưới cây Nếu cấp nước cơng nghiệp thì khơng tính đến lượng nước rửa may moc, san phẩm, rửa sàn phân xưởng và nước tắm thì chỉ lấy bằng 1B% lượng nước tính tốn - '
Lưu lượng và cột áp của bơm chữa cháy ở trạm bơm cấp hai được xác định phụ thuộc
vào lưu lượng để dập tắt đám cháy và loại hệ thống chữa cháy 1 Cot dp:
Cột áp tồn phần của bơm chữa cháy ở trạm bơm cấp hai được xác định theo cơng thức :
Trang 17Trong đĩ :
+ Hun - Chiều cao bơm nước địa hình, xác định bằng hiệu cao trình mặt đất nơi xảy ra đám cháy và cao trình mực nước thấp nhất trong bể húi
+ hn - Tổn thất cột áp trên ống hút
+ Hig - Ap lực tự đỗ yều cầu tại họng chữa cháy: Trong hệ thống chữa: cháy á áp lực thấp, giá trị này lấy tối thiểu là 10m Trong hệ thống chữa cháy áp lực cao, giá trị Hiq nay phai tinh tốn sao cho áp lực tự do ở đầu miệng vịi phun chữa cháy ở vị trí xa nhất của ngơi nhà cao nhất tối thiểu là 1m ca + Dh - Tổng tổn thất thủy lực trên đường ống đẩy và mạng lưới kể từ máy bơm đến
điểm cĩ cháy
Khi tính tốn bơm chữa cháy, cột áp cĩ thể khác với cột áp của các bơm cơng tác bỉnh
thường :
Nếu cột áp của bơm chữa cháy nhỏ hơn hoặc bằng cột áp của bơm cơng tác, nên dùng bơm chữa cháy cùng loại với bom cơng tác Khi xảy ra cháy, chỉ cẩn mở thêm bơm cho lâm
việc song song với các bơmn cơng tác : "
Nấu cột áp bơm chữa cháy lớn hơn cột áp của bơm cơng tác thì phải đặt bơm chữa thầy riêng Khi cĩ cháy, các bơm cơng tác nghị, bơm chữa cháy sẽ đảm nhiệm việc cung cấp nước cho các nhu cầu | sinh hoat, san xuất và chữa cháy v với ấp lực bằng ap lực yen cau hi cĩ cháy
2 Lưu lượng
Lưu lượng của “tram bom cap hai khi cĩ cháy xác định theo cơng thức Lo
Q= ax + 2Q ee: Cg tee os _ (4-15)
Trong do :
+ Q hax - Lưu lượng tiêu thụ của khu vực dùng nước trong giờ dùng nước lớn nhất + 2Qcc - Tổng lượng nước chữa cháy -
4.5 BỐ TRÍ MÁY BƠM: TRONG TRAM BOM
Máy bơm và đường ống trạm bơm cần phải bố trí thật hợp Tí để đâm bảo cho trạm bơm cĩ dé tin cay lam việc cao'; thuận tiện, đơn giản và an tồn: trong quản li ; đường ốig ngắn và các cụm nối ống đơn giản ; cố khả nang mở rộng trạm sau này - ¬_
4.5.1 Các dạng sơ đồ Phường ‹ áp dụng 1 Sơ đồ be trí một dãy vuơng gĩc với truc nha tram
Hình 4-8 giới thiệu sơ đồ bố trí các tổ máy theo kiểu một dãy ee
vuơng gĩc với trục nhà trạm Bổ trí như vậy đảm bảo cho các tổ 1 m \
máy làm việc chắc chắn, quản li thuận tiện và chiều rộng nhà 7 " i | trạm khơng lớn Sơ đổ này đặc biệt thuận tiện khi trạm sử dụng ¡
các bơm loại cơng xơn, cĩ đầu nối ống hút ở một mặt mút của LL——-—=—==—=-——~ 4 máy Nếu trong trạm cd cầu trục thì sẽ giảm được khẩu độ di
chuyển của cầu trục Sơ đồ này thích hợp cho mọi loại cỡ
Trang 182 Sơ đồ bố trí một dãy song song với trục nhà trạm
Hình 4-9 giới thiệu SƠ đồ bố trí các tổ máy theo kiểu này Bố trí như vậy cũng đảm bảo cho các tổ máy làm việc chắc chắn So với sơ đồ thứ nhất thì bố trí theo sơ đồ này chiều rộng nhà trạm sẽ nhỏ hơn nhưng chiều đài sẽ lớn hơn nên chỉ thích hợp khi trạm bơm cĩ số lượng tổ máy Ít
3 Bố trí hai dãy đối nhau :
Hình 4-10 giới thiệu sơ đồ bố trí các tổ máy theo kiểu hai day đối nhau, trục tổ máy vuơng gĩc với trục nhà trạm Cách bố trí
như vậy chỉ dùng khi trong trạm cĩ nhiều tổ máy hoặc nhiều loại bơm cĩ chức năng khác nhau như cấp nước sinh hoạt, sản xuất,
chữa cháy, rửa lọc, Cách bố trí như vậy cũng đảm bảo cho các tổ máy làm việc chắc chấn nhưng chiều rộng, nhà trạm lớn, sơ đồ nối ống phức tạp và tổn thất thủy lực trong nội bộ trạm cũng
lớn hơn so với hai sơ đồ trên
4 Bố trí hai dãy lệch nhau :
Hình 4-11 giới thiệu sơ đồ bố trí các tổ máy theo kiểu này ! Ị I ! So với sơ đồ thứ ba, sơ đồ bố tri kiéu nay tuy chiéu dai nha tram 4 C7] cy
cố tăng lên nhưng chiều rộng lại giảm nhiều Tuy nhiên, bố trí L =1 | theo kiểu này, so dé néi 6ng ciing phic tap No cing chi duge su ~~ 7 7 OO _—¬ dụng khi trong gian máy cĩ nhiều tổ máy © Hinh 4-11
TN
5 BO tri theo cung tron “ N
Hình 4-12 giới thiệu sơ đồ bố trí các tổ máy theo cung trịn Cách bố / ớ
trí này vẫn đảm bảo cho các tổ máy làm việc chắc chắn, nối ống đơn Ì / giản mà lại tiết kiệm được diện tích mặt bằng khi áp dụng cho các trạm ` E¬ z7 bơm cĩ mặt bằng nhà trạm dạng trịn 5ơ đổ này thường áp dụng cho
các trạm bơm cấp một bố trí kết hợp với cơng trình thu nước mặt, đặc biệt là khi sử dụng máy bơm trục đứng
¬>~—ộ~
Hinh 4-12
Trong trạm bơm, máy bơm cĩ thể đặt cao hơn hoặc thấp hơn mực nước thấp nhất trong
_bể hút
Nếu trục bơm nằm cao hơn mmực nước thấp nhất trong bể hút thì chỉ phí xây dựng nhà trạm sẽ thấp hơn, giải quyết thốt nước trong gian máy cũng đơn giản hơn nhưng phải bố trí thiết bị mồi bơm
Nếu trục bơm nằm thấp hơn mực nước thấp nhất trong bể hút thì trạm thường phải xây dựng theo kiểu nửa chìm Do đĩ chi phí xây dựng nhà trạm sẽ cao hơn Nhưng bố trí như
vậy sẽ khơng cần đặt thiết bị mồi bơm Cũng vì vậy, độ tin cay làm việc sẽ cao hơn và đơn
Trang 194.5.9 Xác định kích thước mặt bằng gian máy
Khi bố trí mặt bằng gian máy cần đảm bảo thuận tiện và an tồn cho việc vận hành,
kiểm tra, sửa chữa tổ máy bơm và các trang thiết bị Ở xung quanh các tổ máy cần cĩ lối đi để kiểm tra, thao tác vận hành.- -
Giữa các tổ máy phải cớ lối đi lại chiều rộng Ít nhất là 1m khi động cơ điện áp dưới 1000V và 1,2m khi động cơ cĩ điện áp từ 1000V trở lên
Khoảng cách giữa mặt đầu bệ máy với tường tối thiểu là 1m, đối với tram bé tri tổ máy theo hai dãy lệch nhau thì ít nhất là 0,7m
Khoảng cách giữa hai máy nén khí tối thiểu là 1,Bm
Khoảng cách giữa tổ máy và bảng phân phối ít nhất là 2,0m
Khoảng cách giữa các phần nhơ ra, khéng chuyén động của hai thiết bị kề nhau khơng
được nhỏ hơn 0,7m ,
Nếu trong trạm bơm cĩ đặt các bơm nhỏ, đường kính ống đẩy khơng quá 100mm, động cd điện cĩ điện áp thấp cho phép đặt bơm sát tường khơng cẩn chừa lối đi lại Thậm chí cớ thể đặt hai bơm trên cùng một bệ mà khơng cần chừa lối đi giữa hai bơm này nhưng cớ lối đi ở xung quanh bệ tối thiểu là 0,7m Trong gian máy cần cĩ một diện tích trống để sửa chữa, lắp ráp được một tổ máy lớn nhất trong tram |
Bom chan khơng, bơm thốt nước rị ri bố trí ở chỗ trống khơng làm tăng diện tích gian
máy, khơng làm vướng các thiết bị khác
Nếu trạm ở xa khu quản lí chung thì trong trạm phải cĩ phịng giao ca, tủ điều khiển, từ dựng đồ nghề và quần áo, dụng cụ bảo hộ lao động v.v
Sau khi chọn được sơ đồ bố trí các tổ máy, loại máy bơm, căn cứ vào kích thước tổ máy đường ống, các trang thiết bị và những quy định về bố trí mặt bằng gian máy cĩ thể xác định sơ bộ được kích thước mặt bằng gian máy Cuối cùng dựa vào các kích thước đĩ để
quyết định chọn kích thước mặt bằng nhà trạm cho hợp li
4.6 ONG HUT, ONG DAY VA DUONG ONG TRONG NOI BO TRAM BOM
4.6.1 Ong hit
Ong hút là một trang bị quan trọng nhất của tổ máy bơn: Kết cấu và sự làm việc của
ống hút cĩ ảnh hưởng lớn đến sự làm việc của máy bơm Để đạt được chiều cao hút địa hình lớn; ngăn ngừa hiện tượng xâm thực trong bơm li tam thì tổn thất thủy lực trong ống hút
phải nhỏ Vì vậy, đường kính ống thường chọn lớn Khi bố trí ống cần đảm bảo sao cho chiều dài bé nhất, số chỉ tiết nối ống (tê, cút, ) là ít nhất và tránh đặt ống trong nhiều mặt cĩ cao trình khác nhau
‘Ong hut nén ding ống thép, tuyệt đối khơng ‹ được dùng ống amiăng hoặc ( ống bêtơng Các mối nối ống phải tuyệt đối khít kín Cĩ thể nối ống bằng cách hàn hoặc dùng mối nối mặt bích
Đường kính ống được chọn dựa vào lưu lượng nước qua rĩ Vận tốc nước trong ống khơng
chọn lớn quá vi sé gây tổn thất áp lực lớn Tuy nhiên cũng khơng nên chọn nhỏ vì dễ gây lắng
Trang 20BANG 4-2 VAN TOC NUGC TRONG ONG HUT, ONG DAY : nh Vận téc nude (m/s) Đường kính ống (mm) me Trong ống hút - - Trong-ống đẩy - Dưới 250 0,7 + 1,0 1,0 = 1,5 300 + 800 | 1+ 13 | | 1,2 + 1,8 Trén 800 1,3 + 2,0 1,8 = 3,0
Khi đường ống cố chiều đài nhỏ, vận tốc chọn giá trị lớn
Để tránh tạo thành các túi khí trong đường ống và cho phép các bọt khí lẫn trong nước
cĩ thể chuyển động cùng với nước qua máy bơm thì ống hút nên đặt dốc lên về phía máy
bơm ; những chỗ nối ống cố đường kính khác nhau phải nối ở điểm cao nhất như mơ tả trên hình 4-13 Nếu khơng thể nối như vậy được thì cần đặt van xả khí ở những điểm này
Miệng vào ống hút cần đặt ở độ sâu hợp lí để khơng hút cả khí hoặc cặn bẩn vào bơm
Trên hình 4-14 giới thiệu sơ đồ bố trí ống hút đặt thẳng đứng trong bể hút Những kích
Hinh 4-13
thước ghi trên hỉnh là kích thước tối thiểu cần đảm bảo khi đặt ống Miệng vào phễu hút phải đặt ở độ sâu h thỏa mãn điều: kiện : h > 1,5D h > 0,õm để tránh hiện tượng tạo thành xốy xung quanh ống và hút cả khí vào trong ống nà : ⁄ : fa \ OG 2 O day : al | 'p j>05D ⁄
+D : Đường kinh phểu hút F D,: Đường kính phêu hút " ° _t Đ
+dụ : Đường hính ống -thường thì D = (1,38 - 1,4)du h Ẽ ong peu hút ——— Hình 4-14
Trang 21Nếu trong bể hút cĩ đặt nhiều ống hút thì khoảng cách giữa hai phu hút kể nhau tối
thiểu là (1.5 + 2)D
Nếu mực nước trong bể hút khơng đủ độ sâu để đặt ống hút như trên "hình 4- -14 thì ở
miệng vào phẫu hút cần hàn thêm tấm chắn như trên hình 4-15 Tấm chắn cũng cần đặt
ở độ sâu h tối thiểu là 0,7D :
- - Trường hợp miệng vào ống hút bố: trí nằm ngang cần đảm bảo các kích thước tối thiểu như trên hình 4- 16 c3 MNIN & UO ol 8 II mm () a at oO œ Yj, Hinh 4-15 “ Hinh 4-16 Với cá: bơm trục đứng cỡ lớn, kết cấu ống hút phải tuân the2 sự chỉ: dẫn của cơ quan thiết kế, chế tạo :
Nếu ống hút đặt thấp hơn mực nước trong bể hút hoặc trong trạm cĩ ống hút nối chung
thì trên ống hút của từng bơm cĩ đặt::khĩa : hà
Tùy từng trường hợp cụ thể, phần ống hút nằm ngồi nhà trạm cĩ thể đặt trên mật đất, đặt trong rãnh đặt ống hoặc chơn dưới đất Ống đặt trên mặt đất cẩn được:;phủ một lớp
chống ri Ống chơn dưới đất cẩn được thử áp'lực trước khi lấp đất Ấp lực thử lấy như áp lực thử ống đẩy
‘4.6.2 Ong day
Ong đẩy để dẫn nước sau khi ra khỏi máy bơm đến bể chứa hoặc đến nơi tiêu thụ Ống
đẩy gồm hai phần : phần nằm trong nhà trạm và phần nằm ngồi nhà trạm Phần nằm trong nhà trạm thường bằng thép, nối với các thiết bị bằng rhối nối mặt bích: Thy theo áp
lực bơm, phần: ống đẩy nằm ngồi nhà trạm cĩ thể dùng ống thép hoặc ống gang
Đường kính ống đẩy chọn theo lưu lượng nước vận chuyển Vận tốc nước > chay trong đường ống nên chọn theo quy định giới thiệu trong bảng 4-9 :
4.6.3 Bố trí ống trong nội b6 tram bom
Phan đường ống nằm trong nội bộ trạm bơm cần bố trí sao cho việc kiểm tra, lắp ráp, nổi ống với máy bơm đơn giản và cơng nhân vận hành cớ thể đi lại trong gian máy một
cách dễ dàng Các đường ống này cĩ thể đặt trên sàn gian máy hoặc trong rãnh dưới sàn
gian máy
Trang 22Trong các trạm bơm nổi hoặc các tram bơm nằm ở độ sâu nhỏ dưới mặt đất đường ống được bố trí trong các rãnh đặt ống, nắp đậy tấm đan Rãnh đặt ống cĩ thể xây bằng gạch, bê tơng hoặc bê tơng cốt thép Kích thước rãnh cần đủ rộng để cĩ thể tháo lắp được đường
ống, cĩ thể lấy kích thước ranh đặt ống theo bảng 4-3 ‘BANG 4-3 Đường kính ống D(mm) Chiều rộng rãnh (mm) Chiều cao rãnh (mm) < 500 > 500 ' D +600 D + 800 D + 600 D + 400 Tại những vị trí cĩ mối nối ống, kích thước rãnh cần thỏa mãn quy định trong bảng 4-4 BẢNG 4-4 Cỡ sng, ma bich _ Khoảng cách ma ống đến ' (mm) Đường ống D < 300 ~ 200 ~D = 300 + 600 300 + 500 -D > 600 500 + 700 Mat bich D < 400 200 -~D > 400 400
Ranh dat 6ng cĩ đáy dốc về phía hố tập trung nước rị rỉ Lượng nước này được tháo ra khỏi gian máy bằng cách tự chảy hoặc dùng bơm
Ống đặt trên sàn gian máy chỉ áp dụng cho các trạm bơm kiểu chỉm hoặc nửa chìm Khi đĩ cần bố trí cầu hoặc thang qua lại trên đường ống
Ống đặt ở phía trên các tổ máy cũng chỉ áp dụng cho cac trạm bơm chìm và đường kỉnh ống khơng lớn lắm Khi đĩ, đường ống được bố trí trên sàn cơng tác, dọc theo tường, nằm ở độ cao tối thiểu là 2m so với sàn gian máy :
4.6.4 Các dạng sơ đồ nối ống "
Dạng sơ đồ nối ống hút và ống đẩy của trạm bơm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại trạm bơm, mức độ tin cậy làm việc, số lượng tổ máy bơm và sơ đồ bố trí chúng
Đố lượng ống đẩy của trạm bơm thường là hai, đối với các trạm bơm lớn cĩ thé dat ba ống Đơi khi cĩ thể nhiều hơn nữa
Số lượng ống hút của trạm cũng cĩ thể đặt hai ống hoặc đặt bằng số bơm cơng tác, hoặc
đặt mỗi bơm một ống hút
- Rhi số máy bơm khơng nhiều, chiều cao-hút lớn và nhất là ở các trạm bơm cấp một: nên
Trang 238) m—=r-—r—-¬ bị An —— TTY r——~ i
Hình 4-17 Sơ dồ nối ống của tram bom cép mét Ou trong ngăn hút nên trên mỗi ống hút đều cĩ đặt khĩa Trạm bơm cĩ hai đường ống đẩy, nên giữa các bơm cĩ ống đẩy nối chung Để giảm diện tích mặt bằng gian, máy một số van khĩa được bổ trí trong hố van đặt bên, ngồi nhà trạm
_ Hình 4-l17c giới thiệu sợ đổ nổi ống trong trạm bơm cấp một bố trí kết hợp cơng trình thu Tram cd mat bang dạng trịn - -': ¬ es
Hỉnh 4-17d giới thiệu sơ đồ trạm co nam tổ máy Máy bơm đặt cao hon muc nước trong
ngăn hút
Trên ống đẩy, ống nối chung và đơi khi cả trên ống hút:(khi giữa các ống hút cớ ống nổi:
chung hoặc ống hút, đặt thấp:hơn mực nước trong bể hút) cĩ đặt khĩa Van một chiều nằm
giữa khĩa và máy bơm Số khĩa nên đặt sao cho là Ít nhất nhưng vẫn đảm bảo cĩ thể tách ta sửa chữa bất kỉ một máy bơm nào hoặc một thiết bị; một đoạn ống nào đĩ mà vẫn đảm bảo cấp được 70% lượng nước yêu cầu đối với trạm bơm bậc tin cậy I và II, 50% đối với tram bom bac tin cay III
Hình 4-18 giới thiệu sơ đồ bố trí đường ống trong trạm bơm cấp hai Trong các sơ`đổ này trạm bơm đều cĩ mặt bằng hình chữ nhật Ống đẩy cĩ ống nối chùng Ống hút cĩ thể cĩ ống nối chung (hỉnh 4-18b, c, d) hoặc khơng cĩ ống nối chung (hình 4-18a) Trên ống nối chung của ống hút và ống đẩy cĩ thể đặt một hoặc nhiều khĩa Khi trạm yêu cầu cĩ độ
tin cậy làm việc cao thì số lượng khĩa sẽ phải đặt nhiều hơn
Khi thiết kế trạm bơm cần cố gắng chọn sơ đồ bố trí ống hút, ống đẩy đơn giản nhất
cho việc thi cơng, kiểm tra, sửa chữa và cố độ tin cậy làm việc cao
Trang 24Hình 4-18 4.7 DỰ TRỮ THIẾT BỊ CHO TRẠM BƠM
Thiết bị dự trữ củä, trạm bơm lấy phụ thuộc vào mức độ tin cậy làm việc của trạm Số lượng máy bơm dự trữ phụ thuộc vào bậc tin cậy và số lượng tổ máy cơng tác (kế cả
bơm chữa cháy) Cĩ thể chọn theo bảng 4-ð
| BANG 4-5 -
Số lượng tổ máy cơng tác Bố lượng tổ máy dự trữ của trạm bơm
Loại một “Loạihai | Loại ba < 3 1-2 i 1 4+6 20 og 1 1+9 2-3 | 2 | 2 > 10 | 3-4) 8 fe 2
Các trạm bơm loại một yêu cầu độ tin cậy làm việc cao nên ngưồn điện cấp cho trạm
_cũng phải an tồn Điện cần được lấy từ hai nguồn khơng phụ thuộc nhau hoặc phải cĩ máy
phát dự trữ
Tất cả các tổ máy dự trữ phải luộn luơn ở trạng thái sẵn sàng mở máy khi cần thiết
Các bơm chữa cháy cũng phải đặt một bơm dự trữ: Nếu bơm chữa cháy dùng cùng loại
với bơm cấp nước sinh hoạt, sản xuất thÌ bơm dự trữ chọn chung cho cả nhĩm Cho phép
khơng cần đặt bơm chữa cháy dự trữ đối với các khu dân cư cĩ lưu lượng chữa cháy từ 201/s
trở xuống, các xí nghiệp cơng nghiệp loại D và E, các nhà cĩ bậc chịu lửa bậc I và II
- Ngồi ra trong kho của trạm cần phải cĩ một số chi tiết dự trữ như bánh xe cơng tác,
trục, đệm chống thấm, ổ trục, van, khĩa và một số chỉ tiết nối ống
Trang 254.8 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU TRẠM BƠM CẤP NƯỚC 4.8 1 Đặc điểm chủng,
Nhà trạm nên thiết kế phù hợp với các tiêu chuẩn nhà cơng nghiệp Chiều rộng ‘nha, tram
theo kích thước tiêu chuẩn: của dầm bê tơng cốt thép là 6, 9, 12m Bước cột 3 hoặc 6m
Ngồi ra, kích thước và hình đạng nhà phải thuận tiện cho việc bố trí máy bơm, đường ống và các trang bị khác TỈ lệ giữa chiều dài và chiều rộng gian máy khơng nên quá bốn lần
Chiều cao gian máy ‘tinh từ sàn đến: trần khi khơng cĩ thiết bị nâng tối thiểu là 3,Bm Nếu cĩ-bố trí thiết bị nâng chiều cao nay phải tính tốn đảm bảo khoảng cách từ đáy vật nâng đến đỉnh vật cao nhất cịn lại ở bên dưới tối thiểu phải là 0, 5m
Kết cấu của trạm bơm phải vững chắc và, phải cĩ cột bê tơng cốt thép, để lắp dầm cầu
trục Mĩng nhà bằng bê;tơng: hoặc bê tơng cốt thép Tường bao che bằng gạch, bê tơng hoặc
bê tơng: cốt thép tùy theo điều kiện cụ thể và:quy mơ cơng trỉnh Nếu trạm bơm xây dựng theo kiểu chìm hoặc nửa chỉm thỉ phần dưới mặt đất chỉ được làm bằng bê tơng hoặc bê tơng cốt thép Nếu cớ một phần nhà trạm nằm trong mực nước ngầm thì kết:cấu sàn và tường cần tính đến áp lực đẩy nổi của nước ngầm Khi:đĩ mặt ngồi tường (đơi khi cả mặt trong) và sàn được phủ một lớp vật liệu chống thấm Mức chống:thấm phải cao:hơn mực
nước ngầm cao nhất đối thiểu là 0,ðm .Việc thốt nước bên trong trạm cĩ thể bằng cách tự
chảy hoặc dùng bơm ‘Mai nhà - trạm phải bằng các loại vật liệu cĩ độ an tồn chống cháy cao Thường thì mái cĩ thể đổ bê tơng cốt thép tồn khối hoặc bằng các tấm panen rồi phủ lên trên những lớp vật liệu cách nhiệt và 'shống' "thấm Một vài trường hợp cũng cở thể sử
dụng mái tơn
dian,máy cần được thơng giĩ và chiếu sáng tự:nhiên Cửa ra vào phải đủ rộng để vận chuyển thiết bị, máy mĩc được dễ dàng':'TỈ lệ giữa diện tích sàn gian máy và tổng diện tích
cửa số khơng được nhỏ hơn 6., Nhiệt: độ: trong gian may can dam bao enone qua 3Œ Tiếu
nhiệt độ:cao.hơn:cần cố biện: pháp thong: giĩ nhân tạo ¬ dnh ẾNG tị pes
a
Trong trạm ‘bom cần n trang bi, voi “hoặc bình chữa chy, Các trạm động cơ điện cĩ điện áp thấp phải cĩ Ít, nhất 2 bình chữa cháy Trạm cĩ thiết bị điện cao thế phải cĩ 4 bình chữa cháy
- Rhi xây dung’ trạm cẩn tính đến khả nang cai tao, mở rộng trạm sau mây nếu đã ( cĩ quy hoạch Với những nơi điều kiện xây dung 1 mở ÿ rộng khĩ thi cĩ ý thể ay đựng phần v vỗ 5 cho ca
Lier
giai đoạn sau ngay từ đợt đầu
4, 8 9, Đặc điểm › hết cấu: trạm bơm cấp một :
Tùy thuộc vào loại nguồn nước, trạm bơm cấp mot gồm hai loại : + bom nude ngém va
bom nước mật TS
Trạm bơm cấp một bơm nước ngầm thường là trạm bơm giếng khoan Kết cấu của loại trạm này rất đơn giản Mặt bằng trạm cĩ thể xây dựng dạng hình vuơng hoặc hình chữ: nhật Kích thước mặt bằng cũng kỲ ›ng cần theo quy chuẩn mà xác định theo yêu cầu bố trí thiết bị, Phần mái thường cĩ bố trí cửa rút ống sử dụng khi sửa chữa bơm hoặc thau rửa giếng
Trang 26Trạm bơm cấp một bơm nước mặt kết cấu đa dạng và phức tạp hơn nên trong phần này chủ yếu trình bày những đặc điểm kết cấu của loại trạm bơm này Do độ dao động mực nước
trên sơng hồ giữa mùa lũ và mùa kiệt tương đối lớn nên trạm bơm cấp một thường xây dựng theo kiểu chìm hoặc nửa chìm Mặt bằng nhà trạm cớ thể cớ dạng trịn hoặc hình chữ nhật Mat bang dạng trịn bố trí thiết bị khĩ khăn hơn nhưng rất phù hợp với việc thi cơng theo
phương pháp đánh tụt tồn khối Nhà trạm dạng này thường được áp dụng khi nhà trạm nằm sâu và số lượng tổ máy khơng nhiều
Trạm bơm cấp một thường làm việc theo chế độ điều hịa Vì vậy số tổ máy nên chọn Ít
Thường đặt một hoặc hai bơm cơng tác và một bơm dự trữ Số lượng bơm dự trữ và nguồn
cung cấp điện cịn phụ thuộc vào mức độ tin cậy làm việc của trạm Khi trạm đặt ở độ
sâu 4-ðm trở lên nên dùng bơm trục đứng Đặt như vậy sẽ giảm được điện tích mặt bằng
gian máy, do đĩ giảm được chỉ phí xây dựng mà điều kiện làm việc của động cơ lại tốt hơn Để nâng cao chiều cao hút cho phép của máy bơm nên đặt mỗi bơm một ống hút Nếu trạm bơm đặt tách riêng so với cơng trình thu nước thi cố gắng bố trí ống hút sao cho thật ngắn Phần ống hút nằm từ trạm bơm đến cơng trình thu nên bố trí trong rãnh hoặc hành lang đặt ống Kích thước rãnh hoặc hành lang cần xác định sao cho việc bố trí đường ống được
hợp lí và đủ để cơng nhân cĩ thể đi lại mang theo các phụ kiện, dụng cụ khi cần kiểm tra,
sửa chữa Khoảng cách giữa hai ống trong hành lang lấy 0,4 - 0,õm Khoảng cách từ ống đến mép hành lang lấy theo bảng 4-4
Trường hợp cần giảm nhỏ diện tích gian máy cớ thể bố trí cụm ống gớp chung, van một
chiều, khố, đồng hồ lưu lượng, trong một buồng nằm phía ngồi nhà trạm
4.8.3 Đặc điểm kết cấu trạm bơm cấp hai
Trạm bơn: cấp hai cĩ thể xây dựng theo kiểu nổi hoặc nửa chỉm
Trạm xây dựng kiểu nổi khi bơm cĩ chiều cao hút cho phép đủ lớn Trạm xây dựng kiểu này sẽ đơn giản, kinh tế hơn trong xây dựng và quản lí
Trạm xây dựng theo kiểu nửa chỉm khi chiều cao hút cho phép của bơm nhỏ hoặc cần đặt bơm thấp hơn mực nước trong bể hút Trường hợp này nếu nước thấm và nước rị rỉ khơng tự chảy ra ngồi được, trong gian máy phải đặt bơm thốt nước Trạm xây dựng theo kiểu này giá thành xây dựng thường cao và việc quản lí cũng phức tạp hơn trạm kiểu nổi
Tuy nhiên, nếu chủ động đặt bơm thấp hơn mực nước thấp nhất trong bể chứa nước sạch
mà trạm phải xây dựng theo kiểu nửa chìm thì độ tin cậy làm việc của trạm lại cao hơn và việc mở máy cũng lại đơn giản hơn
Mặt bằng nhà trạm thường bố trí dạng hình chữ nhật
Gian máy thường được bố trí kết hợp với phịng điều khiển của trạm bơm hoặc phịng điều khiển của cả nhà máy nước Trong một vài trường hợp người ta cịn bố trí kết hợp luơn cả phịng lắp đặt thiết bị phân phối của trạm biến áp
Trạm bơm cấp hai thường cĩ chế độ làm việc thay đổi theo đường bậc thang Số bậc, làm việc của trạm khơng nên chọn nhiều quá (khoảng 2-3 bậc) và số bơm cơng tác cũng nên chọn vừa phải để nâng cao hiệu suất làm việc chung của trạm Trong điều kiên cho phép trạm chỉ nên đặt một loại bơm Khi số chủng loại bơm càng Ít thì càng đơn giản cho việc lắp ráp, sửa chữa, dự trữ thiết bị và quản lí vận hành
Cĩ một số trường hợp cả trạm bơm cấp một, trạm bơm cấp hai và các cơng trình xử lí đều bố trí trong một khu vực của nhà máy nước thì nên bố trí kết hợp cả bơm cấp một và
Trang 27bơm cấp hai trong một nhà trạm sẽ giảm được chi phí xây dựng và tiết kiệm hơn trong quản lí
4.8.4 Đặc điểm xây dựng trạm bơm tuần hồn
Trạm bơm tuần hồn đặt trong hệ thống cấp nước tuần hồn của các nhà máy, xí nghiệp
cơng nghiệp Trong trạm cĩ hai nhớm bơm : một nhớm bơm nước đã sử dụng đến cơng trình
xử lí, một nhớm bơm nước đã xử lí quay lại sản xuất Nước từ các phân xưởng, xí nghiệp
chảy về bể thu hồi hoặc nước từ cơng trình xử lí chảy về bể chứa nước sạch đều bằng cách tự chảy theo máng hoặc đường ống
Số lượng máy bơm và các thơng số làm việc của nĩ chọn phụ thuộc vào quy trình cơng
nghệ của nhà máy Nếu lượng nước thải ra và lượng nước tiêu dùng tương đối điều hồ thi nên chọn ít bơm Nếu lưu lượng nước tiêu dùng lớn và khơng đều thì cĩ thể chọn một số
bơm và cho trạm làm việc theo chế độ bậc thang Trong một nhĩm, nên chọn các bơm cùng
loại để nâng cao hiệu quả làm việc và tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lí
Vì cấp nước sản xuất nên trạm bơm tuần hồn yêu cầu phải cĩ độ tin cậy làm việc cao Máy bơm thường đặt thấp hơn mực nước thấp nhất trong bể hút Vì vậy, trạm thường xây
dựng theo kiểu chìm hoặc nửa chìm Số bơm dự trữ, và các trang bị dự trừ cần chọn hợp
lí Điện cấp cho trạm bơm phải lấy từ hai nguồn khơng phụ thuộc nhau và đảm bảo an tồn cấp điện trong bất kì tình huống nào
4.9 HIỆN TƯỢNG NƯỚC VA VÀ CÁCH KHAC PHUC
Nếu cĩ chế độ quản lí đúng và máy bơm làm việc ở điều kiện bỉnh thường thì khơng xảy ra hiện tượng nước va Nước va trên đường ống chỉ xuất hiện khi đĩng khĩa hoặc dừng máy đột ngột Như vậy sự thay đổi đột ngột lưu lượng và vận tốc chuyển động của chất lỏng gay nên sự tăng áp suất rất nhanh và rất lớn gọi là hiện tượng nước va
Phần áp suất tăng thêm gọi là áp suất nước va :
Hình 4-9
Trang 28Hình 4-19 giới thiệu sơ đồ bố trí một máy bơm bơm nước lên bể chứa áp lực Bơm đang làm việc nếu vì một lí do nào đĩ bị dừng máy đột ngột mà khơng kịp đĩng khĩa trên ống day thi cd thé xảy ra một trong các trường hợp sau :
+ Nếu trên ống đẩy cĩ van một chiêu thì nước va xây ra từ ống - đẩy,
+ Nếu trên ống đẩy khơng cĩ van một chiều mà miệng vào ống hut cd van thu thỉ nước
va xảy ra từ ống hút
+ Nếu cả trên ống đẩy và miệng vào ống hút đều khơng cố van một chiều thì nước từ ống đẩy sẽ chảy qua bơm về bể hút làm bơm bị quay ngược
Khảo sát trường hợp đơn giản, nước va xảy ra trên đường ống đẩy của máy bơm Máy bơm cấp nước cho bể 'chứa áp lực B Vì một lí do nào đĩ, khĩa A đĩng tức thời, may bom ngừng làm việc Do quán tính, nước trong ống vẫn chay tu A về B với vận tốc ban đầu Vo Vi khong cĩ nước bổ xung ở sau khĩa nên áp suất tại A giảm đi một trị số là Ap Lớp nước đầu tiên bị giảm áp suất là lớp nước ngay tại A Do nước vấn tiếp tục chảy về bể B nến sự giảm áp suất này cử lan truyền dần lên đến B với vận tốc lan truyền a
Thi lớp nước tại B bi giam áp suất thì tồn bộ đoạn ống AB cĩ áp suất nhỏ hơn áp suất nước trên bể chứa áp lực một trị số là Ap Do đớ, nước lại từ bể chảy về ống đẩy của máy bơm theo chiều từ B đến A cũng với vận tốc Vọ Đến A, do khĩa đĩng, dịng nước bị dừng lại Do quán tính, nước vẫn tiếp tục chảy về A với vận tốc Vo Do đĩ, nước bị nén lại Lớp
nước đầu tiên bị nén là lớp nước tại A, áp suất cũng tăng lên một trị số bằng Ap Sau do,
sự tăng áp suất này cũng lan truyền dần lên đến B với vận tốc truyền a Lúc này tồn bộ khối nước trong đường ống ở trạng thái tỉnh và bị nén, áp suất nước
cao hởn áp suất nước trên bể áp lực Do khơng cân ˆ c—— bằng áp suất, nước từ ống lại chảy về bể Hiện tượng
trên cứ thế lặp đi lặp lại làm cho áp suất nước trong đường ống khơng ngừng tăng giảm một trị số Ap Đĩ
chính là hiện tượng nước va xảy ra trên đường ống Hình 4-20 đẩy của máy bơm ® n m n m ®: tr x fan x we ot : _ Ap -
Độ gia áp suất Áp gọi là áp suất nước va Đại lượng AH = a gọi là cột áp nước va Tốc độ lan truyền áp suất a gọi là tốc độ truyền sĩng nước va
Gọi chiều dài đường ống là L Gốc trục trùng với vị trí khĩa A, chiều dương hướng về bể áp lực Viết phương trỉnh động lượng cho lớp nước aa-ram theo phương L cĩ : © wAL(0—Vo) Pow ~ (Po +-Ap)w = =———— (4-16) _y y Ab _ Ap = Vol a (4-17) Trong do :
+ po : Ap suất mước trước khi bị nén + Ap: Ap xuất nước va
Trang 29+g: Gia tốc trọng trường
+ AL : Chiều dày lớp nước bị nén
+ At': Khoảng thời gian ‘cs lớp nước bị nén AL _ +'Vọ : Vận tốc ban đầu của nước trong ống - “ #a ¡Tốc độ truyền sĩng nước va ` A1 a a = lim AL | - (4-18) Ato .Thay (4-18) vào (4-17) cĩ cơng thức xác định áp suất nước va : Ap = ˆ aV, —g (4-19) -và cơng thức xác định cột áp nước va :' vi AVE, cĩ đc : : áá (4-80) Tốc độ truyền sớng nước va cĩ thể xác định-bằng cơng thức : (4-81) .* Trong đĩ::: " =:
+En : Mơ đuyn đành hồi của nước En = 21000 KG/m?” `”
+: TỈ trọng riêng của nước (KG/m?).: ' +D : Đường kính trong của ống (m)
_#E,:: Mơ đuyn đàn bổi của vật liệu ống (KG/m2) -
+6: Chiéu day thành ống (mì) ‘
.¿: Như đã mơ tả ở phần trên; sau:thời gian:T = a thi tính chất nước va hồn tồn lặp
lại: Thời gian đĩ được gọi là chư kì nước va: ƠC SAU Ty uốn Ty = | (4-92) Thi gian để sĩng nước va truyền từ A đến B rồi lại từ B ngược về A gọi là pha nước va Ty = — a »: (4-23) ' Thực tế, đo cĩ tổn thất thủy lực trên đường ống nên áp suất nước va sẽ giảm dần theo thời gian
Hiện tượng nước va rất nguy hiểm đối với sự làm việc bình thường của máy bơm Ấp lực nước va phụ thuộc vào cột áp cơng tác của máy bơm và chiều cao bơm nước địa hình
Các giá trị này càng cao, áp lực nước va càng lớn Ống đặt thẳng đứng, nước va nguy
hiểm hơn trường hợp ống đặt nằm ngang Ấp suất nước va cĩ thể đạt tới vài trăm KG/cm’
Trang 30Sự tăng áp suất này làm ứng suất của vật liệu ống tăng lên Tất cao, cĩ thể phá vỡ mối nổi ống và thành ống
Để ngăn ngừa hiện tượng nước va, khi tắt máy phải từ từ đĩng khĩa trên ống đẩy (thời gian khoảng từ 3 + ð phút), để vận tốc nước trên đường ống giảm dần đến bằng khơng Van một chiều đặt trên ống đẩy nên dùng loại van đĩng chậm Đối với các bơm thường cĩ nguy cơ xảy ra nước va, trên ống đẩy cần đặt van giảm áp
4.10 MỘT SỐ VÍ DỤ KẾT CẤU TRẠM BƠM CẤP NƯỚC
Hình 4-21 giới thiệu kết cấu trạm bơm cấp một lấy nước ngầm, trang bị bơm giếng
khoan động cơ kiểu ướt Khác với các loại trạm bơm kiểu khác, trong những trạm bơm loại
này chỉ đặt một tổ máy Trạm xây dựng theo kiểu nổi Tồn bộ tổ máy, gồm bơm và động cơ đều đặt nằm dưới mực nước động trong giếng Do vậy kết cấu trạm rất đơn giản Bệ - bêtơng được đổ cùng khối với sàn gian máy Cổ giếng được gia cố bằng một đoạn ống cĩ
đường kính lớn hơn ống vách, đồng thời cũng là phần đỡ bích miệng giếng
Trên ống đẩy đặt van xả khí để xả đi lượng khí nằm ở phần ống trong giếng khi bơm
bắt đầu làmi-việc Ngồi ra cịn cĩ van một chiều, khĩa, đồng hồ lưu lượng Trong trạm đặt
bảng điện thiết bị theo dõi mực nước Trên mái cĩ cửa lắp ráp để sử dụng khi lắp ráp, sửa chữa máy bơm hoặc thau rửa giếng Cột lắp ráp cĩ bố trí mĩc để theo paläng khi lắp hoặc tháo máy bơm Trong trạm cĩ rãnh thốt nước
Trong các trạm cấp nước điều khiển tự động các thiết bị báo mực nước, lưu lượng từ
giếng khoan được truyền về phịng điều khiển trung tâm
Điện cấp cho động cơ cĩ thể lấy từ một trạm biến áp gần đĩ hoặc trạm biến áp riêng cấp điện cho cả nhớm bơm giếng khoan
Ư các trạm bơm giếng khoan thường khơng bố trí cơng nhân quản lí riêng cho từng trạm
Nếu số lượng giếng Ít, việc theo đõi, quản lí các trạm bơm này do cán bộ, cơng nhân của
trạm bơm cấp hai đảm nhiệm Nếu số lượng giếng lớn, cĩ thể bố trí một vài người quản lí
chung cho cả nhĩm giếng
Hình 4-22 giới thiệu kết cấu trạm bơm cấp một bơm nước mặt bố trí kết hợp với cơng
trình thu nước Cơng trình thu loại ven bờ, bố trí hai cửa thu nước Mặt bằng nhà trạm cĩ dạng trịn Phần dưới đất xây dựng bằng bê tơng cốt thép Phần trên mặt đất xây bằng gạch Nước được dẫn vào ngăn thu theo cửa kích thước 800 x 1000mm, đặt song chắn rác Cơng trỉnh cĩ ba ngăn hút Cửa thơng giữa ngăn thu và ngăn hút bố trí lưới chắn phẳng, nâng thả bằng palãng kéo tay ,
Trong gian máy bố trí ba máy bơm li tâm Hai bơm cơng tác, một bơm dự trữ Ngồi ra cịn cĩ hai bơm nước bẩn để thau rửa ngăn thu, ngăn hút và bơm thốt nước rị rỉ Đồng hồ đo lưu lượng được bố trí trong một hố nơng ở phía ngồi nhà trạm
Trang 31it Le
Hinh 4-21 Tram bom giéng khoan
1- Dam lap rap ; 2~ Cua lap rap ; 3- Ấp kế ; 4- Van xả khí 5- Ong day ; 6- Máy bơm chim’; 7- Ong vach
Trang 32Hình 4-22
1- Cửa thu nước ; 2- Lưới chắn rác ; 8- Ngan thu ; _ 4- Ngan hat 5- Gian may ; 6- Máy bơm cơng tác ; 7- Máy bơm nước thấm
Trang 35Phần trên mặt đất được chia làm hai phịng Phía bên cơng trình thu nước bố trí thiết bị nâng, cửa nâng thả song chắn, lưới chắn, thiết bị rửa song chấn, lưới chắn Phịng phía bên gian máy bố trí thiết bị nâng, thiết bị điều khiển và quạt thơng giĩ cho gian máy
Hình 4-23 giới thiệu kết cấu trạm bơm cấp hai xây dựng theo kiểu nổi Trạm trang bị
bốn bơm li tâm, trong đĩ cĩ một bơm dự trữ Mặt bằng nhà trạm dạng chữ nhật, kích thước 9 x 24m Phần gian máy cĩ chiều dài 18m Phần cịn lại tách thành một phịng riêng, trong đĩ bố trí bảng điều khiển, phịng máy biến áp, thiết bị phân phối điện, cụm thiết bị vệ sinh Nhà trạm mĩng bê tơng Tường xây gạch Sàn gian máy bằng bê tơng Mái gác panen, cố phủ vật liệu chống nĩng, chống thấm
Trạm bố trí hai ống hút và hai ống đẩy Ống hút D800 Ống đẩy D600 Đường ống trong nội bộ nhà trạm đặt trong hành lang bê tơng sâu 38m, rong 1m Tại những chỗ ống đổi hướng, những chỗ cĩ van khĩa đặt gối đỡ bằng bê tơng "
Hình 4-24 giới thiệu kết cấu trạm bơm cấp hai xây dựng theo kiểu nửa chìm Trạm cĩ
4 bơm lí tâm trục ngang, dẫn nước vào một phía Trong trạm cĩ hai bơm cơng tác, một bơm chữa cháy và một bơm dự trữ
San gian máy bố trí ở cao độ - 2,65m Phần dưới đất xây dựng bằng bê tơng Phần trên
mặt đất xây bằng gạch Trong gian máy cĩ một bơm nhỏ để bơm thốt: nước thấm và nước
ro ri Đường ống trong nội bộ gian: máy đặt ngay, trên, sàn were yo San trên bố trí ở :cao độ: 0.0m, chiếm một phần nhà trạm Mép sàn cĩ: ‘bo tri lan’ can ‘bao
vé cao lm
Trong tầng này bố trí bảng điều khiển, bảng phân phối điện và sàn lap máy Trong trạm dat palang ray kéo © tay dé phục vụ cho sơng t tac e lắp ráp, sửa chữa may bơm, và › thiết bi
Trang 36Chương 5
LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH
TRẠM BƠM CẤP NƯỚC
5.1 LAP DAT BOM LI TAM
Lắp đặt máy bơm là một cơng việc phức tạp Độ chính xác lắp đặt cĩ ảnh hưởng lớn đến
chất lượng làm việc của tổ máy Nhìn chung, cơng tác lắp đặt máy bơm cĩ thể chia làm bốn
giai đoạn : kiểm tra máy bơm và động cơ điện, kiểm tra các thiết bị phụ tùng, đặt tổ máy
lên bệ, nối máy bơm với ống huL và ống đẩy ð.1.1 Kiểm tra máy bơm và động cơ
Trước khi lắp đạt, nhất thiết phải kiểm tra máy bơm Trước hết cần tháo bỏ bao gới, lau sạch dầu mỡ bảo quản Dùng tay quay nhẹ nửa khớp nối trên trục xem trong quá trình vận chuyển bánh xe cơng tác cĩ bị cọ xát vào vỏ khơng Kiểm tra lại các lỗ bu lơng đế, lỗ bu lơng trên đầu nối ống hút, đầu nối ống đẩy cĩ đủ và cĩ đúng quy cách khơng
Với các máy bơm rất lớn hoặc các bơm cĩ nghi ngờ thì cĩ thể tháo rời, kiểm tra ki từng
chỉ tiết đặc biệt là các chỉ tiết quay trong ổ, các chỉ tiết khi làm việc cĩ cọ xát Cần lưu ý
đến khe hở cẩn thiết giữa các chỉ tiết quay, nhất là khe hở trong đệm chống thấm Khe hở này phải đảm bảo đúng yêu cầu của bên thiết kế, chế tạo ˆ
Song song với việc kiểm tra máy bơm, cần tiến hành kiểm tra động cơ điện Những vấn để cần quan tâm khi kiểm tra động cơ điện là :
- Chiều quay phải phù hợp với chiều quay của máy bơm
— VỊ trí của rơto so với stato theo chiều trục và theo phương bán kính
— Độ cách điện với vỏ
- Độ ẩm, nếu động cơ bị ẩm cần sấy lại trước khi lắp
5.1.2 Kiểm tra các thiết bị phụ
Các thiết bị phụ của tổ máy thường gồm van một chiều, khod, van thu va cho bom, van
an tồn Trước khi lắp cần kiểm tra độ đĩng, mở của van, khố xem cĩ bảo đảm khơng, kiểm tra các lỗ trên mặt bích xem cĩ đủ khơng và đường kính lỗ cĩ thích hợp để lap bu long khong
Trang 375.1.3 Lap dat tổ máy
Tổ máy bao gồm máy bơm và động cơ điện, các tổ máy nhỏ thường được nhà máy chế tao lap đồng bộ và đặt trên một khung bằng thép hàn hoặc gang đúc Khi lắp, tồn bộ tổ
máy và khung này lại được đặt trên một bệ mĩng bằng bê tơng Trường hợp bệ mống nằm trong mực nước ngầm hoặc các tổ: máy lớn và trung bình, bệ mĩng gia cố bàng bâ tơng cốt thép Khi đĩ, cho phép đặt trực tiếp tổ máy lên bệ mong
Bệ mĩng cĩ thể bằng bê tơng hoặc bê tơng cốt thép, kích thước mạt bằng bệ mĩng phải
dài, rộng hơn kích thước đế miiy từ õ - 1Ơcm Chiếu sâu bệ mĩng tối thiểu từ 0,5 0,7m và khơng được nơng hơn rãnh đặt ống trong trạm Bề mặt bệ phải cao hơn sàn gian máy íL
nhất là 0,2m Phần sàn xung quanh bệ cần bố trí rãnh thốt nước rị rỉ Khi thi cơng bệ
mong cần để sẵn các hố chứa để sau này đặt bu lơng mĩng trong quá trinh lap may
Nếu tổ máy tháo rời bơm và động cơ thi khi đặt lên bệ phải đặt máy bơm trước, động cơ điện sau Yêu cầu:phải đảm bảo đúng cốt trục bơm như trong thiết kế Khi định tâm tổ máy cần đảm độ đồng tâm giữa trục bơm và trục động cơ, để chỉnh độ đồng tâm cĩ thể sử dụng các tâu: thép can a)
“Hinh 5-1 Cé dinh may:bom trén bé mong
a- Cố dịnh bằng bulơng dễ đặt trước trong bệ mĩng ; b- Cố dịnh bồng tổn: neo :
.œ- Cố dịnh bằng bulơng dế trong hố chúa; : :
1~ Khung thép hàn'; : 5 Bé mĩng b bêtơng ;
2- Bulơng mĩng ; 3 6= Tấm neo ; :
3- Vit diéu chỉnh ; - 7- H6 chia ;
4- Tấm thép căn :
Hình ð-I giới thiệu một” 86 ố phương phap ci cố định tổ máy trên bệ mĩng Phương pháp dat sẵn bulơng đế vào bệ mong yêu: cầu phải dam bảo rất chính xác vi tri cdc bulơng đế so với lỗ trên đế máy Hai phương pháp sau cĩ thể điều chỉnh được vị trí bulơng đế khi đặt máy Khi nối các khớp nối cứng, cần đảm bảo khe hở giữa hai bề mặt của hai nửa khớp: nối
như trong bản vẽ lắp Độ ci tâm, độ nghiêng tâm phải nằm trong phạm vi cho phép ` Ư các khớp nổi đàn hồi, hai nửa khớp được nối với nhau bằng các chốt, ở nửa khớp chủ động các chốt cần được láp khít, ở nửa khớp bị động, các chốt được bọc trong các vịng da hoặc vịng cao su với một độ lỏng nhất định ; khe hở giữa các vịng da hoặc cao su này phải như nhau ở tất cả các chốt
Trang 385.1.4 Nối máy bơm với ống hút và ống đẩy
Cơng việc này: chỉ tiến hành sau khi đã lắp đặt và cố định chính xác tổ máy ở trên bệ mĩng Các mối nối bát đầu từ bơm ra phía ngồi nhà trạm và phải tuyệt đối khít kín Mối nối mặt bích nhất thiết phải cĩ giộng cao su Sau khi hồn thành việc lấp đặt tổ máy cần
kiểm tra lại một lần nữa chiều quay của trục bơm và trục động cơ Cuối cùng cho bơm chạy
thử và kiểm tra mỗi nối 5.2 LẮP ĐẶT ĐƯỜNG ỐNG
Hiầu hết các thiết bị, phụ tùng của trạm bơm đều nằm trên đường ống Vì vậy, việc lắp đặt đường ống trong nội bộ trạm bơm cũng là một cơng việc 'phức tạp và mất nhiều thời
gian Tuỳ theo thiết kế cụ thể của mỗi trạm bơm mà đường ống cĩ thể đặt ngay trên sàn gian máy hay đặt dưới rãnh hoặc hành lang Những chỗ đặt van, khố hay ống đổi chiều, nhất thiết phải đặt gối đỡ Những chỗ cớ tải trọng tập trung gây nên do trọng lượng đường ống hoặc van khố khơng cho phép đặt lên đầu nối ống Khi nối ống cĩ đường kính lớn với máy bơm, giữa đầu nối ống của máy bơm và đường ống thường đặt cơn Cơn đặt trên ống hút nên đặt cơn lệch, gĩc thu nằm ở phía dưới
Theo quy định, việc lắp ống tiến hành sau khi đã hồn thành việc xây dựng nhà trạm
Tuy nhiên, trong một vài trường hợp cĩ thể lắp đường ống trước khi kết thúc việc xây dựng
trạm bơm nhưng mĩng đặt tổ máy và những nơi cĩ: ĩ dường ống đi qua phải xây dựng xong
trước khi đặt ống
Đường ống cĩ thể lắp trực tiếp ngay trong gian máy hoặc lắp thành cụm ở sàn lắp máy hay ở ngồi nhà trạm rồi đưa vào vị trí lắp ráp và nối các cụm ống lại với nhau Lắp đặt theo cách thứ hai sẽ rút ngắn được thời gian thi cơng, nhất là với các trạm bơm lớn cĩ nhiều
tổ máy
Việc lắp ráp đường ống cĩ thể chia làm hai giai đoạn ; chuẩn bị và lắp ráp Giai đoạn: chuẩn bị là giai đoạn phức tạp và chiếm nhiều thời gian Cần kiểm tra lại các đoạn ống và các chỉ tiết nối ống Nếu cĩ những chỉ: tiết ống phải chế tạo tại chỗ thì cắt-ống và hàn các
chỉ tiết này Lau chùi, làm sạch: van khố và các đoạn ống Sau cùng tiến hành thử nghiệm
thủy lực van, khố và các đoạn ống Nếu tĩ nối ống thành cụm thì cũng tiến hành thử nghiệm thuỷ lực cụm ống Ấp lực thử lấy bằng 1,25 lần áp lực cơng tác trên ống day Sau khi thử nghiệm đường ống cần tháo nút thử ra, làm sạch, thổi rửa để tránh rác rưởi hoặc dị vật rơi vào máy bơm hoặc bị đẩy vào hệ thống ống Nếu cĩ lắp ống thành từng cụm cần
đảm bảo sao cho các cụm ống chắc chan, gon nhe, dé van chuyển
_ Giai đoạn lấp ống được tiến hành sau khi đã hồn thành cơng tác chuẩn bị Các thiết bị phụ tùng, các đoạn ống hoặc cụm ống được vận chuyển đến vị chí lắp ráp và nối với máy bơm 5.3 LAP BOM | GIENG KHOAN
Lắp bơm giếng khoan là một cong” việc phức tap do bom nam sau dưới giống và khơng
gian thi cơng bị hạn chế °
Truée khi lắp bơm cần sưu tầm được s tài liệu sau :
Trang 39+ Cấu tạo giếng
+ Lưu lượng giếng và độ sâu mực nước động trong giếng khi bơm
+ Các chỉ số về độ thẳng đứng và độ nghiêng của giếng:
Cần kiểm tra phần giếng cĩ đặt bơm theo quy định của nhà máy, chế tạo “hoặc theo sự phụ thuộc giữa đường kính giếng với độ nghiêng của trục giống theo sơng thức Do
Du = Dmax + LH + 15mm ” - / (5-1)
Trong/đĩ : ¬ l
mm đường kính danh nghĩa của giếng (mm) : :
+ Dmay : đường kính phần lớn nhất của khối:bơm đặt trong giếng (mm)
+L: độ nghiêng của trục giếng so với phương đứng (mm/Lm) ;
+H: độ sâu dat bom tinh từ miệng giếng (m)
Nếu đường kính thực tế của giếng nhỏ hơn đường kính danh nghĩa thì nhất thiết khơng
được đặt bơm xuống giếng
Nếu trục giếng nghiéng một gĩc khơng ¡ quá "89 và à đường kính ống vách đủ để lắp bơm tự do xuống giếng, thì phần gối đỡ của bơm (đặt: trên: miệng giếng} cẩn bố trí ở mặt nghiêng
với giá trị xác định theo cơng thức.:, aos _
_ Du —_ Dmax
2" ¿SN CS NI gi sy, (8-2)
Cũng như lắp dat cdc: loai bom khac,:trudec:khi: lap bơm”, giếng khoan cũng cần-kiểm tra
máy, bơm và các thiết ;bl,,phụ tùng :
_5.3.1 Bơm cớ động cơ đặt trên mặt đất 7
“Trước khi' lắp cần kiểm tra tất bả phẩn ed ren ở ống ‘day, khớp” nối, trục thuyền đều khơng được ehờn Các đoạn trục truyền ‘khong bị đảo Cẩn đặc: biệt lưu ý kiểm trả sự ¿ làm
việc của khớp chống quay ngược cố HH
Khi lap ráp cớ thể sử dụng paläng hoặc cẩn cẩu loại nhỏ và bộ: kẹp: chuyên:dùng Đầu tiên thả khối bơm xuống giếng Khi con cach miéng giếng chừng 20cm thi ding bộ kẹp giữ khối bơm lại và nỗi với đoạn ống đẩy, trục truyền đầu tiến Sau do lai tha tiếp rồi lại lần lượt nối và thả từng cập gồm ống đẩy, trục truyền, thập nổi: Khớp nổi củá' các đoạn trục khi lắp cĩ độ đơi, được kiểm tra-qua lỗ, hở ở đầu khớp :nối::5au kni lắp: xong ;mỗi đoạn ống _ đẩy, chiều dai phần trục nhơ ra được, kiểm tra bang một cái dưỡng Sau khi, lắp, xong mỗi
đoạn ống đẩy, trục truyền ở hướng cần dùng tay quạy nhẹ, trục xem cĩ bi vuéng | mắc hoặc
lệch tâm khơng Cũng cĩ thể kiểm tra bằng phương pháp bốn dây hoặc đồng hổ So
Truc tri uyén' xuyên qua bích ép túp cĩ khe hở hướng kính ¿ trong khoảng từ 1 ,35 + - 2mm
theo tồn bộ chu vi :
Sau khi lắp xong tồn bộ hệ thống trục, quay tay thấy dễ và nhẹ thì tiến hành riối với trục động cơ điện
5.3.2 Bơm cĩ động cơ kiểu ướt
Trang 40động cơ được đặt sâu dưới mực nước động từ 2 đến 4m Việc lắp đặt loại máy bơm này cũng ˆ đơn giản hơn loại trên nhiều
Trước khi lắp đặt cần kiểm tra : + Chiều quay của bơm
+ Độ cách điện của động cơ
.+ Độ đĩng mở của van đỉa
+ Dùng tay quay nhẹ trục xem rơto cĩ bị kẹt, bị vướng khơng + Kiểm tra và phục hồi những chỗ sơn chống rỉ bị bong trĩc
Đau đĩ đổ đầy :nước sạch vào động cơ, nối cáp điện và thả bơm xuống giếng Thả bơm xong thì lần lượt nối và thả từng đoạn ống đẩy cùng với cáp điện xuống giếng
Trong quá trình lắp ráp cần lưu ý :
+ Cáp điện sau khi cố định với ống đẩy khơng được võng giữa các vịng kẹp „ + Khơng được phép nối cáp ở trong giếng
+ Cáp điện thả xuống giếng phải được kẹp vào với máy bơm và các đoạn ống đẩy
8 A
4
5.4 THU NGHIEM TO MAY
Sau khi cơng tác lắp đặt kết thúc cần chạy thử để kiểm tra xem việc lắp đặt tổ máy cĩ sai sĩt gì khơng, tổ máy làm việc cĩ bị cọ xát giữa phần quay và phần đứng yên khơng Bên
cạnh đĩ cũng cĩ thể phát hiện và khác phục những khuyết tật do chế tạo
Thử máy chia làm hai giai đoạn : thử khơng tải và thử với áp lực cơng tác Thử khơng tải, nước bơm lên lại xả về bể hút hoặc xả đi Khi thử khơng tải cần đảm bảo những yêu
cầu sau :
Tổ máy làm việc êm
Khơng cĩ SỰ TỊ ri ở bộ phận bơi trơn, làm nguội, bộ phận làm khít 1
2
.3 Cụm nắp bít phải làm việc binh thường:
4 Nhiệt độ hộp dầu và dầu bơi trơn khơng quá 60°C
5 Nhiệt độ ổ trục và bề mặt chỉ tiết cĩ cọ xát cao hơn nhiệt độ mơi ¡ trường khơng quá 45°C và nhiệt độ thực tế cũng khơng quá 80°C
Qua trinh thử khơng tải kết thúc nếu 1 tổ máy làm việc “được bình thường và ổn định sau hai giờ
Cơng việc cuơi cùng là thử cĩ tải
Cho tổ máy làm việc trong hệ thống với lưu lượng và áp lực cơng tác liên tục trong bốn giờ Nếu tổ máy làm việc bình thường và đáp ứng được các thơng số kí thuật do bên thiết kế, chế tạo quy định thì cho phép đưa vào vận hành
Trong một số trường hợp cĩ thể kết hợp thử cả các trang thiết bị