CHUONG IV - Máy bơm và máy gió CHƯƠNG IV MÁY BƠM VÀ MÁY GIÓ 4.1 CẤU TẠO VÀ CÔNG DỤNG CỦA MỘT SỐ LOẠI MÁY BƠM VÀ MÁY GIÓ 4.1.1 Phân loại : Bảng 4.1: Phân loại theo công dụng
Loại máy Công dụng
Bơm ly tâm trục ngang -Bơm nước thô, nước sạch Bơm ly tâm đơn tầng trục đứng -Bơm nước thô, nước sạch
Bơm tuốc bin đa tầng trục đứng -Bơm nước thô trong công trình thu
Bơm chìm đa tầng trục đứng -Bơm nước thô trong giếng khoan
Bơm chìm đơn tầng trục đứng -Bơm nước thô trong công trình thu nước sông
hồ, bơm nước rò rỉ từ hố thu
Ejectơ (Bơm phun tia) -Bơm nước thô từ giếng khoan công suất nhỏ
Bơm màng -Bơm dung dịch hoá chất
Bơm chân không -Mồi nước cho bơm li tam
Máy nén khí -Bơm nước từ giếng khoan, sục khí trong dây chuyền
xử lý nước, trộn hoá chất
Máy gió -Sục rửa bể lọc, làm giầu ôxy trong dây chuyền
xử lý nước
4.1.2 Sơ đô cấu tạo và nguyên tắc làm việc của bơm ly tâm
Hình 4 I trình bày sơ đồ cấu tạo của bơm ly tâm trục ngang, kiểu con sơn đơn cấp
Bộ phận chính và quan trọng nhất của bơm ly tâm là bánh xe công tác 1, lắp cố định trên trục 2 Bánh xe công tác gồm đĩa trước 3, đĩa sau 4 Giữa hai đĩa là các cánh 5, có chiều cong ngược với chiều quay của bánh xe Bánh xe được đặt trong buồng xoắn 6 Chất lỏng được dẫn vào bánh xe công tác qua ống hút 7 và dẫn ra khỏi bơm qua ống đẩy 8 Giữa trục bơm và vỏ đặt vòng bít (còn gọi là cụm nắp bít) để ngăn không cho chất lỏng chảy ra ngoài hoặc khí từ ngoài xâm nhập vào thân bơm
Trước khi cho bơm làm việc, ống hút và thân bơm phải được chứa đầy nước Công việc này gọi là mồi bơm Khi bánh xe công tác quay, dưới tác dụng của lực ly tâm, chất lỏng chứa đây trong kênh giữa các cánh chuyển động từ tâm ra chu vi và ra khỏi bánh xe công tác với vận tốc khá
Trang 2
lớn, vào buồng xoắn Tại đây sự chuyển động của chất lỏng điều hòa hơn và theo chiều dòng chảy, tiết diện buồng xoắn tăng dần, vận tốc chuyển động của chất lỏng giảm dần để biến một phần áp lực động của dòng chảy sau bánh xe thành áp lực tĩnh Sau khi ra khỏi buồng xoấn,
chất lỏng vào ống đầy để dẫn đi xa hoặc lên cao
Hình 4.1: Sơ đồ cấu tạo của bơm ly tâm một cấp kiểu conson 1- Bánh xe công tác; 2- Trục; 3- Đĩa trước; 4- Đĩa sau; 5- Cánh bánh xe công tác;
Trang 3CHUONG IV - May bom va máy gió
Đồng thời với quá trình trên, tại cửa vào bánh xe công tác áp suất giảm xuống nhỏ hơn áp suất không khí rất nhiều Trên mặt thoáng của nước trong bể hút lại chịu tác dụng của áp suất không khí Do chênh lệch áp suất, nước từ bể hút liên tục chảy qua ống hút vào máy bơm Trong bơm ly tâm, quá trình hút và đẩy diễn ra liên tục, đồng thời Vì vậy sự cấp chất lỏng của bơm cũng liên tục và đều đặn
4.1.3 Các thông số làm việc của máy bơm và biện pháp kiểm tra định kỳ Lưu lượng:
Lưu lượng của máy bơm là thể tích chất lỏng mà bơm có thể cấp được trong một đơn vị thời gian Thứ nguyên: (m'/h, m/ph, l/s, l/ph)
Cội áp:
Trang 4
Trường hợp máy bơm đặt thấp hơn mức nước trong bể chứa, ở đầu hút của máy bơm đặt
áp kế hoặc áp kế - chân khơng Cột áp tồn phần của máy bơm khi đó được xác định theo công thức: Ry i VW H=10 Pa 7 P,:) + > (m) (4.1) Trong đó: Pa- chỉ số áp kế ở đầu hút (KG/cm)); p:- chỉ số áp kế ở đầu đẩy (KG/cm)
Đồng hồ đo áp lực là những thiết bị kiểm tra đo lường để giảm sát tình trạng làm việc của máy bơm và đường ống Khi máy bơm làm việc, các đồng hồ này phải được mở và hoạt
động thường xuyên cùng với máy bơm Có như vậy, người vận hành mới giám sát được
tình trạng máy, kịp thời phát hiện các sự cố xảy ra và có biện pháp khắc phục hợp lý =-_ - a AI Az tom, ¢
Hình 4.5: Máy bơm đặt thấp hơn mực nước trong bể hút
Trong từng ca làm việc, người vận hành phải ghi vào nhật ký vận hành các trị số lưu lượng, áp lực mà máy bơm đạt được và những biến động của những trị số này, nguyên nhân và giải pháp khác phục Đối với người vận hành, khi đọc đồng hồ áp lực có thể bỏ qua trị số cột áp lưu tốc ( 3-12 )
2g
Trị số này chỉ cần tính đến khi nhà máy định kỳ kiểm tra bơm (hàng tuần, hàng tháng), khi nghiệm thu bơm mới hoặc bơm sau sửa chữa
Một số trạm bơm hiện nay không lắp đồng hồ áp lực ở phía đầu hút của bơm hoặc đồng hồ áp lực
phía đầu đẩy lại lắp sau van (tính theo chiều dòng chảy) Tất cả những điều đó gây khó khăn cho
việc vận hành bơm và làm cho các số liệu đo đạc không chính xác Công suất
Về công suất của tổ máy bơm có các khái niệm: công suất hữu ích, công suất trên trục, công suất động cơ, công suất tiêu thụ của tổ máy Thứ nguyên của công suất: KW; hp
Công suất hữu ích: Công suất hữu ích là toàn bộ độ gia năng lượng mà khối chất lỏng nhận được khi đi qua máy bơm trong một đơn vị thời gian
Công thức xác định:
Trang 5CHUONG IV - Máy bơm và máy gió N, = y.Q.H 102 Trong đó: y - trọng lượng riêng của chất lỏng bơm (KG/m)) Với nước y = 1000 KG/m);
Q- lưu lượng của máy bơm (m5); H- cột áp toàn phần của máy bơm (m) Hoặc:
_P&OH (KW) “1000
Trong đó: p- khối lượng riêng của chất lỏng bơm (kg/dm))
Đối với nước p = I kg/dm; g- gia tốc trọng trường ø = 9,81 m/s’;
Q- lưu lượng của máy bơm (l/S); H- cột áp toàn phần của máy bơm (m)
Cần định kỳ xác định công suất hữu ích của máy bơm để trên cơ sở đó đánh giá chính xác hiệu suất thực tế mà máy bơm đạt được Đây là một việc mà rất ít nhà máy nước quan tâm đến
Công suất trên trục : Công suất trên trục là toàn bộ độ gia năng lượng mà phần đầu bơm tiêu thụ để bơm chất lỏng với lưu lượng Ó và đạt cột áp toàn phần là #7 Công thức xác định: N=1€” Kw) 102n ở đây: r\- hiệu suất của máy bơm ứng với điểm làm việc cho lưu lượng Q và cột áp H Hoặc xác định theo công thức: N= p.g.Q.H 1000 (KW) (KW
Công suất động cơ:
Công suất định mức của động cơ là công suất lớn nhất mà động cơ điện có thể cung cấp được cho máy bơm
Ví dụ: Động cơ có công suất 75 KW nghĩa là nó chỉ có thể đảm bảo cho tổ máy làm việc bình
thường khi công suất lớn nhất trên trục bơm bằng 75 KW
Công suất động cơ bao giờ cũng được chọn lớn hơn công suất trên trục bơm một lượng bằng độ dự trữ an toàn để dự phòng cho trường hợp bơm bị kẹt tức thời, có những va chạm nhẹ về cơ khí hoặc lưu lượng bơm bị tăng lên một chút ít vì lý do nào đó so với tính tốn
Cơng suất tiêu thụ của tổ máy
Công suất tiêu thụ là công suất mà tổ máy bơm lấy từ lưới điện để đảm bảo cho tổ máy (gồm
máy bơm và động cơ) khi làm việc sẽ cung cấp một lưu lượng chất lỏng là @ và đảm bảo cột áp 77
Trang 6
toàn phần là #7 Công thức xác định: tL N,= 19 Kw 1021| „ Hoặc: _ P-8.O.H (KW) 10009 M4 `
Trong do: n,.- hiéu suat cua dong co dién
Nếu có sử dụng bộ truyền thì các đại lượng trên cần phải chia cho hiệu suất bộ truyền
Điện năng tiêu thụ của tổ máy hoặc của trạm bơm thường được xác định bằng công tơ điện nhưng
cũng có thể xác định bằng công thức:
E=N.T, (KWh)(4.10)
trong dé: N,- Cong suất tiêu thụ, xác định theo công thức (4.8) hoặc (4.9);
T- thời gian chạy máy (h) Hiệu suất:
Hiệu suất của máy bơm là đại lượng đánh giá khả năng truyền cơ năng nhận được từ động cơ cho đòng chất lỏng bom Ky hiéu: n
Hiệu suất của máy bơm là một đại lượng luôn luôn nhỏ hơn 1 Trong vùng làm việc của các bơm có mặt trên thế giới hiện nay, hiệu suất của máy bơm biến đổi trong khoảng 0,5 + 0,88 tùy thuộc vào giá trị lưu lượng, cột áp mà máy bơm đạt được ở từng chế độ làm việc
Trang 7CHUONG IV - Máy bơm và máy gió
Đây là một thông số đặc trưng về mặt xây dựng của máy bơm Nó quyết định cao trình bố trí máy bơm trong trạm bơm Vì vậy nó có ảnh hưởng đến giá thành xây dựng nhà trạm
Mực nước trong bể hút luôn thay đổi từ mực nước cao nhất (MNCN) đến mực nước thấp nhất
(MNTN) nên chiều cao hút hình học cũng thay đổi từ giá trị nhỏ nhất ứng với mực nước cao nhấttrong bể hút đến giá trị lớn nhất ứng với mực nước thấp nhất Khi đặt máy, cốt trục bơm được lựa chọn từ điều kiện không xảy ra xâm thực trong quá trình bơm làm việc Tức là chiều cao hút hình học thực tế#?,„ không được vượt quá chiều cao hút hình học giới hạn [#'„] | Ñ | < ị ore a) és \ Tes SOD | 3 Ễ Ke i 4 oT £ 3 kK 31 Pa k 2 o XS Ro 0 i need — = on K—— J Hình 4.6: Chiêu cao hút hình học của máy bơm đu < [„Ì
Trong đó: #Ÿ`„- chiều cao hút hình học thực tế lớn nhất, (m);
[„]- chiều cao hút hình học giới hạn được xác định từ điều kiện đảm bảo cho bom làm việc không xảy ra xâm thực (Xem hướng dẫn chỉ tiết trong Phần Phụ lục)
4.1.4 Hiện tượng xâm thực trong bơm ly tâm
Bất kỳ loại chất lỏng nào cũng tuân theo một quy luật vật lý là ở một nhiệt độ xác định sẽ sôi (bốc hơi bão hoà) ở một áp suất nhất định áp suất này gọi là áp suất bốc hơi bão hòa Sự sôi và bốc hơi bão hòa của chất lỏng trong quá trình máy bơm làm việc sẽ gây nên hiện tượng xâm thực Khi bơm ly tâm làm việc, nước vào ống hút và bánh xe công tác chuyển động qua vùng có áp suất thấp Nếu vì một nguyên nhân nào đó, áp suất trong dòng chảy giảm xuống bằng áp suất bốc hơi bão hòa p,„„ thì nước sẽ sôi, tạo nên nhiều bọt hơi nước trong dòng chảy Các bọt hơi nước được dòng chảy cuốn vào vùng có áp suất cao hơn sẽ ngưng tụ thành những giọt nước có
thể tích nhỏ hơn nhiều so với thể tích các bọt hơi nước Do đó trong dòng chảy xuất hiện những
khoảng chân không cục bộ Ở thời điểm xảy ra ngưng tụ các phần tử chất lỏng đột ngột dừng lại Các phần tử chất lỏng ở xung quanh xô đến chỗ trống với vận tốc rất lớn gây nên hiện tượng nước va cục bộ Khi ấy động năng các phần tử biến thành năng lượng đàn hồi Vì độ biến dạng của nước rất nhỏ nên sự tăng áp lực đó rất lớn Tổng áp lực tăng lên có thể đạt đến hàng ngàn ái mốt phe Do tăng áp lực nên xuất hiện sóng áp lực ngược, kèm theo đó áp lực bị giảm đột ngột
79
Trang 8
và chất lỏng có thể bị sôi trở lại, rồi lại ngưng tụ
Bơm làm việc trong tình trạng bị xâm thực có những tác hại như sau:
e Máy bơm làm việc bị rung và có những tiếng lục bục bất thường e Lưu lượng, cột áp, hiệu suất của bơm bị giảm rất nhiều
e Xâm thực phát triển mạnh, bơm có thể ngừng cấp nước
e Xâm thực làm hỏng các chi tiết máy bơm, đặc biệt là bánh xe công tác Các chi tiết này có
thể bị tróc rỗ hoặc bị phá hoại dưới hình thức ăn mòn và han rỉ
Xâm thực là một hiện tượng gây tác hại rất lớn đối với sự làm việc của máy bơm Nhất thiết không cho bơm làm việc lâu ngay cả trong trường hợp xâm thực xảy ra ở mức độ nhẹ 4.1.5 Đường đặc tính của máy bơm
Mối quan hệ giữa cột áp mà bơm tạo ra ứng với các lưu lượng và số vòng quay khác nhau trên trục bơm sẽ được được kiểm tra và thiết lập bởi các nhà sản xuất Kết quả này cùng với các kết quả kiểm tra khác ứng với các đường kính bánh xe công tác khác nhau sẽ được biểu thị trên một đồ thị Một cách tương tự như vậy, công suất tương ứng của máy bơm cũng được ghi lại Hiệu suất tại các điểm hoạt động khác nhau của máy bơm được tính toán và các giá trị này
cũng được thể hiện trên cùng một đồ thị
Tất cả các đường cong thể hiện các mối quan hệ H =f,(Q); N=f,(Q); rị = f,(Q) được biểu diễn dưới dạng đồ thị gọi là đường đặc tính của máy bom Đường đặc tính dựng bằng phương pháp lý thuyết gọi là đường đặc tính lý thuyết, dựng bằng cách dựa vào các số liệu thực nghiệm được gọi là đường đặc tính thực nhiệm
Trang 9CHUONG IV - Máy bơm và máy gió Khi chọn bơm có thể xảy ra một trong ba trường hợp sau:
e Điểm làm việc A nằm đúng vào đường đặc tính Q - H
Trường hợp này bơm làm việc đáp ứng đúng lưu lượng, cột áp yêu cầu, hiệu suất cao, tiết kiệm điện trong vận hành
Điểm làm việc A nằm thấp hơn đường đặc tính Q - Hĩ
Trường hợp này ứng với lưu lượng yêu cầu @,„, bơm cho cột áp #7, lớn hơn cột áp yêu cầu /7, tương đối nhiều Tức là bơm đã chọn thừa cột áp nhiều Giữa bơm và hệ thống luôn có sự cân bằng về năng lượng, do đó khi bơm làm việc, lưu lượng sẽ tăng lên gấp bội, có nhiều trường hợp vượt xa lưu lượng yêu cầu Kết quả là dẫn đến tình trạng quá tải động cơ Giải pháp mà các nhà máy nước hiện nay thường sử dụng để khắc phục tình trạng trên là đóng bớt van trên ống đẩy Trường hợp này hiệu suất thực tế của máy bơm giảm di rất nhiều còn chi phi điện bơm nước lại tăng lên rất lớn
4.2CẤU TẠO VÀ CÔNG DỤNG CỦA BƠM ĐỊNH LƯỢNG 4.2.1 Chức năng của bơm định lượng
Máy bơm định lượng là thiết bị dùng để bơm dung dịch phèn hoặc vôi vào công trình xử lý sao cho liều lượng chính xác với tính chất của nước thô
4.2.2 Các loại máy bơm định lượng
Máy bơm định lượng sử dụng ở các nhà máy nước là bơm pittông kiểu trụ, kiểu màng, tác
dụng đơn hoặc tác dụng kép Loại máy sử dụng thông dụng là bơm pittông kiểu màng Hình 4-8 giới thiệu cấu tạo của bơm định lượng kiểu điều chỉnh bằng lò xo Pittông màng 4 làm bằng cao su tổng hợp hoặc nhựa dẻo Chu vi của pittông màng được cố định vào với vỏ máy Màng 4 có thể phồng về bên trái hoặc bên phải
Hình 4.8: Bơm định lượng kiểu pitông màng
1-Động cơ điện; 2- Trục vít; 3- Bánh vít; 4- Pítông màng; 5- Nắp; 6- Chân máy;
7- Đầu đẩy và van đầy; 8- Vành điều chỉnh; 9- Van hút và đầu hút; 10- Lò xo
81
Trang 104.3CẤU TẠO VÀ CÔNG DỤNG CỦA MÁY GIÓ 4.3.1 Chức năng
Trong hầu hết các nhà máy nước, việc rửa lọc được tiến hành bằng phương pháp gió nước kết hợp, áp lực khí rửa lọc không yêu cầu lớn nhưng lưu lượng lại tương đối lớn và phải được cấp đều đặn Vì vậy loại máy thổi khí thích hợp cho việc rửa lọc là máy nén khí kiểu roto
4.3.2 Sơ đồ cấu tạo - Nguyên tắc làm việc
Hình 4-9 giới thiệu cấu tạo của máy nén khí rửa lọc, hai roto, loại roto ba cánh Khi máy làm việc, roto chủ động quay, do có sự ăn khớp giữa các cánh và do có cặp bánh răng ma roto bi động cũng quay theo Các cánh ăn khớp với nhau và tạo với vỏ thành các buồng có thể tích không đều nhau Theo chiều quay của roto, thể tích các buồng giảm dần để thực hiện các quá
trình hút, nén và đẩy khí
Trang 11
CHUONG IV - May bơm và máy gió
Trong quá trình máy làm việc luôn có sự tiếp xúc giữa các cánh roto với vỏ máy và giữa các cánh của roto với nhau Giữa hai trục quay còn có cặp bánh răng để truyền chuyển
động giữa các roto và giảm lực va đập giữa các roto Cặp bánh răng này được đặt trong
một buồng chứa đầu Duy trì đủ dầu để bôi trơn cặp bánh răng là vô cùng quan trọng để tăng tuổi thọ của máy
4.4TRANG BỊMỘT TO MAY BOM
Tổ máy bơm ly tâm gồm những trang thiết bị chủ yếu như mô tả trên hình 4-10 4.4.1 Lưới chắn rác
Lưới chắn rác là một tấm thép được uốn theo hình trụ, có đáy, trên bề mặt đục lỗ hoặc cắt khe dọc để ngăn rác hoặc các dị vật từ bể hút trôi lọt vào thân bơm Nếu bơm được mồi bằng nước, trong lưới chắn rác đặt van hút kiểu một chiều Van này đóng lại khi mồi bơm và mở ra khi bơm làm việc
Hình 4.10: Trang bị của một tổ máy bơm ly tâm
1- Lưới chắn rác; 2- Ống hút; 3- Chân không kế; 4- Côn; 5- Áp kế; 6- Van một chiều;
7- Van hai chiều; 8- Ông đẩy; 9- Đồng hồ lưu lượng; 10- Máy bơm;
11- Khớp nối trục; 12- Động cơ điện
Nếu bơm nước sạch, máy bơm được mồi bằng bơm chân không hoặc máy bơm nằm thấp hơn
mực nước trong bể hút thì lưới chắn rác được thay bang phéu hut
Trong vận hành bơm, nếu lưu lượng giảm và áp lực tăng cần kiểm tra xem van hút đã mở hết chưa, lưới chắn rác có bị ngẹt không để có biện pháp khắc phục hợp lý
83
Trang 12
4.4.2 Ống hút
Ống hút có nhiệm vụ dẫn chất lỏng từ bể hút vào máy bơm ống hút cần bố trí ngắn, chắc chắn và ít đổi hướng Điều đó có tác dụng nâng cao khả năng hút của máy bơm và góp phần ngăn ngừa hiện tượng xâm thực có thể xảy ra khi máy bơm làm việc Ống hút cần đảm bảo tuyệt đối kín Nên sử dụng ống thép làm ống hút Nối ống chỉ sử dụng mối nối hàn hoặc mối nối mặt bích Tuyệt đối không sử dụng mối nối miệng bát Trong vận hành nếu ống hút bở nhẹ sẽ làm giảm lưu lượng máy bơm, hở nhiều nước sẽ hồn tồn khơng lên
Chỉ đặt van (van hai chiều) trên ống hút trong trường hợp máy bơm đặt thấp hơn mực nước trong bể hút hoặc giữa các bơm có ống hút nối chung
Nếu ống hút hơi dài và đặt nằm ngang, cần bố trí ống tẩy rửa để định kỳ súc xả ống hút Nước
súc xả ống hút được lấy từ ống đẩy của một bơm khác đang hoạt động 4.4.3 Van một chiều
Van một chiều nhất thiết phải nằm giữa van hai chiều và máy bơm Chức năng của van một chiều: e Chống lại hiện tượng nước chảy ngược về bể chứa
e Bảo vệ máy bơm khi xảy ra nước va: Khi bơm dừng máy đột ngột nếu ngăn chặn được tình trạng chảy ngược thì lại xảy ra nước va trên đường ống Đó là sự tăng, giảm áp lực một trị số rất lớn xảy ra đột ngột, tuần hoàn có thể gây hỏng máy bơm và đường ống Van một chiều đặt ngay sau máy bơm nên khi xảy ra nước va trên đường ống thì chỉ xảy ra từ van một chiều trở đi Với những tổ máy có khả năng xảy ra nước va với trị số áp lực lớn, người ta sử dụng van một chiều đóng nhanh kiểu có đối trọng
4.4.4 Khớp nối trục
Khớp nối trục để nối trục bơm với trục động cơ Khớp nối trục có nhiều loại: Khớp nối cứng, khớp nối đàn hồi, khớp nối ren, khớp nối ma sát Sử dụng loại khớp nối nào là tùy thuộc vào loại máy bơm và công suất trên trục bơm Việc quan trọng nhất đối với khớp nối trục là thường xuyên kiểm tra xem hai trục mô tơ và trục guồng bơm có đồng tâm hay không
4.4.5 Biện pháp khắc phục hiện tượng xâm thực
Để khắc phục hiện tượng xâm thực, phải giải quyết những nguyên nhân trực tiếp gây ra sự giảm áp suất này
e Khi lắp đặt máy bơm phải xác định đúng chiều cao hút hình học giới hạn, đảm bảo chiều cao hút hình học thực tế lớn nhất không được vượt quá chiều cao hút hình học giới hạn
e Ống hút cần có chiều dài ngắn đến mức tối thiểu, tránh bố trí nhiều chỗ đổi hướng
e Vận tốc nước trong ống hút cần nằm trong giới hạn cho phép
e Khi điều chỉnh lưu lượng máy bơm bằng phương pháp tiết lưu chỉ được phép điều chỉnh bằng
Trang 13
CHUONG IV - Máy bơm và máy gió
van trên ống đẩy Nhất thiết không được điều chỉnh bằng van trên ống hút
e Lưới chắn rác bị ngẹt, ống hút bị cặn nhiều, van thu, van trên ống hút không mở hết cũng là những nguyên nhân có thể dẫn đến tình trạng bơm bị xâm thực Cần thường xuyên làm sạch lưới chắn rác, súc xả ống hút định kỳ, kiểm tra mở hết van trên ống hút, nếu van không mở được cần tiến hành sửa chữa ngay
e Đóng bớt van trên ống đẩy Biện pháp này giảm lưu lượng, lưu tốc dòng chảy trong ống húi và vì vậy giảm được xâm thực
4.4.6 Điều chỉnh lưu lượng máy bơm
1 Điều chỉnh bằng phương pháp tiết lưu:
Nội dung của phương pháp điều chỉnh này là thay đổi độ đóng mở của van trên ống đẩy để bơm cung cấp lưu lượng bằng lưu lượng yêu cầu Ở điều kiện làm việc bình thường van trên
ống đẩy mở hoàn toàn Điểm làm việc của máy bơm trong hệ thống là điểm A Sau khi đã hãm bớt van, điểm làm việc của máy bơm trong hệ thống là điểm B Lưu lượng giảm đi, đồng thời
áp suất đo được trên đồng hồ lớn hơn giá trị ban đầu (Hình 4-1 1) H Hb Hk IC §hl ~ | Q, Q, Q Hình 4.11: Điêu chỉnh lưu lượng máy bơm bằng van trên ống đẩy
Đây là phương pháp rất đơn giản, không làm hư hỏng máy, tuy nhiên phương pháp này làm giảm hiệu suất của máy bơm và hao phí năng lượng điện Về lâu dài, không nên dùng phương pháp này vì bất lợi về kinh tế
2 Điều chỉnh bằng cách thay đổi số vòng quay (bằng máy biến tần)
Giữa các thông số làm việc của máy bơm và số vòng quay trên trục tuân theo quan hệ: 2 H _|m 4.23 H, (2) ee) Qn, Stet 4.24 Q, n, Trong đó:
Q,, H- lưu lượng, cột áp của máy bơm với số vòng quay trên trục là m,; Q,, H,- lưu lượng, cột áp của máy bơm với số vòng quay trên trục là ø;
85
Trang 14
Hình 4.12: Đường đặc tính bơm và đường ống khi điêu chỉnh lưu lượng bằng
cách thay đổi số vòng quay
Phương pháp điều chỉnh này làm cho tổn thất áp lực trên đường ống vẫn không thay đổi Nếu
số vòng quay trên trục thay đổi không quá 50% so với số vòng quay định mức thì hiệu suất bơm khi điều chỉnh hầu như không thay đổi Như vậy đây là phương pháp điều chỉnh mang lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật cao
Thiết bị biến tần làm thay đổi tần số dòng điện vì vậy sẽ thay đổi được vòng quay của mo tơ là một kỹ thuật tiên tiến Trên thực tế thiết bị này được điều khiển tự động bởi một senso áp lực truyền tín hiệu từ mạng lưới về Vào các giờ ban đêm, tiêu thụ giảm, áp suât tăng, thiết bị sẽ làm cho mo tơ quay chậm đi và vì vậy sẽ giảm được áp suất và lưu lượng dư thừa 3 Điều chỉnh bằng cách gọt bánh xe công tác: Trong một bơm ly tâm, giữa các thông số làm việc và đường kính bánh xe công tác tuân theo quan hệ: Khi hệ số tỷ tốc n„ > 126 Ei (2) H, l \D : (4.25) 2 9_ (2 Q, \D, Khi hệ số tỷ tốc n, < 126: 2 H_ (2 oa ; : (4.26) 9_D Q, D,
Trong đó: Q,, H,-luu luong, cét 4p cla may bom ting vdi dudng kinh banh xe céng tac D,; Q,, H,- luu lugng, cét 4p cla may bom ứng với đường kính bánh xe công tác ?),
Trang 15CHUONG IV - Máy bơm và máy gió
Vì vậy, gọt bánh xe công tác là cách điều chỉnh vĩnh viễn lưu lượng máy bơm Hiện nay các nhà chế tạo máy bơm có thể sản xuất một se-ri các bánh xe công tác với nhiều cỡ đường kính
cho một loại máy để khách hàng tuỳ chọn theo yêu cầu kỹ thuật
4.4.7 Các phương pháp môi bơm ly tâm
Môi bơm có nghĩa là bằng cách nào đó để đuổi khí triệt để trong thân bơm và làm đầy bằng
chất lỏng bơm
1 Máy bơm đặt thấp hơn mực nước trong bể hút:
Đóng van 3, mở hoàn toàn van 1 trên ống hút và van 2 trên ống xả khí Nước từ bể hút tự chảy vào ống hút và máy bơm Quan sát phễu 4 nếu thấy nước dâng lên không còn lẫn bọt khí là bơm đã mồi xong Khi đó đóng van 2 lại và tiến hành khởi động bơm ụ 4 —`Y == = 2 fo — ao, Hình 4.13: Máy bơm đặt thấp hơn mực nước trong bể hút 1, 2, 3- Van ; 4- Phéu xa khí
2 Máy bơm đặt cao hơn mực nước trong bể hút:
Trường hợp này, ở miệng ống hút nhất thiết phải có cre-pin (van một chiều) Nước mồi bơm có
thể lấy từ ống đẩy (nếu trên ống đẩy thường xuyên có nước có áp) hoặc từ bể cấp nước mồi Khi
mồi, mở van 4, 5 đóng van 7 Quá trình mồi tiến hành cho đến khi nước được chứa đầy trong ống hút và thân bơm, khí được xả hết ra ngoài Nếu dừng máy lâu, nước trong ống hút có thể bị rò rỉ ra ngoài qua van thu 1 Trong trường hợp này, lần làm việc sau của bơm phải mồi lại
Hình 4.14: Máy bơm đặt cao hơn mực nước trong bể hút a) Nước mồi lấy từ ống đẩy ; b) Nước mồi lấy từ thùng mồi
1- Lưới chắn rác có van thu ; 2- Ông hút ;3- Ông môi ; 4,5,7- Van; 6- Phéu xa khi ;
8- Ông đẩy ; 9- Bể cấp nước mồi 87
Trang 16
3 Mồi bơm bằng phun tia (ejector):
Mồi bơm bằng phương pháp này, miệng vào ống hút không đặt van thu Phương pháp moi bằng bơm phun tia nên áp dụng cho các trạm bơm công suất trung bình trở lên Nước công tác cấp cho bơm phun tia lấy từ ống đẩy của bơm ly tâm hoặc từ đài nước trong trạm
TRE
Hình 4.15: Môi bằng bơm phun tia
1,4,5- Van ; 2- Bơm phun tia ; 3- Bơm ly tâm
Ống hút của bơm phun tia nối với phần cao nhất trên thân bơm ly tâm Khi mồi đóng van 4, mở van 1 và van 5 Bơm phun tia hút khí từ trong ống hút và bơm ly tâm xả ra ngoài cùng với nước công tác, tạo nên độ chân không trong bơm ly tâm Vì vậy nước từ bể hút sẽ dâng lên chứa đầy trong ống hút và thân bơm ly tâm Bơm ly tâm được khởi động khi trong ống hút và thân bơm chứa đầy nước
4 Mồi bằng bơm chân không:
Phương pháp mồi này thường áp dụng ở các trạm bơm có công suất khoảng 10000 m/ngày trở lên hoặc các trạm bơm điều khiển tự động
Các bơm chân không được sử dụng để mồi bơm ly tâm là bơm chân không kiểu vòng nước Trong trạm đặt hai bơm chân không (một bơm làm việc, một bơm dự phòng) để
mồi cho tất cả các bơm ly tâm Nếu khởi động nhiều bơm ly tâm cùng một lúc thì mồi lần lượt từng bơm một ống hút của bơm chân không nối với phần cao nhất trên thân bơm ly tâm, ống đẩy nối với thùng tuần hoàn Thùng tuần hoàn có thể bố trí ghép bộ với bơm chân không hoặc bố trí tách rời
Thùng tuần hoàn có nhiệm vụ cấp nước cho bơm chân không trước khi khởi động và bù lại lượng nước trong bơm chân không bị hao hụt trong quá trình làm việc, đồng thời đây cũng là nơi tiếp nhận khí, nước do bơm chân không đẩy ra
Trang 17CHUONG IV - Máy bơm và máy gió 4+ od 53, 4 lai; SOOO II,
Hình 4.16: Sơ đồ môi bơm ly tâm bằng bơm chân không +
1- Ong hút của bơm ly tâm ; 2,3,6- Van; 4- Ống đẩy của bơm ly tâm;
5- Ong hút của bơm chân không ; 7- Bơm chân không kiểu vòng nước; 8- Thùng tuần hoan ; 9- Thước đo mực nước ; 10- Ống đẩy của bơm chân không
Trình tự mồi bơm được tiến hành như sau:
A
wD
Theo dõi bơm ly tâm nếu thấy trục quay ổn định, máy chạy êm hoặc áp kế chỉ đạt trị Kiểm tra đóng hoàn toàn van 3 trên ống đẩy của bơm ly tâm, nếu trên ống hút có van thì mở
hoàn toàn van trên ống hút
Mở van 6 cho nước từ thùng tuần hoàn vào bơm chân không, sau đó mở van 2 trên ống 5 Đóng điện cho bơm chân không làm việc
Điều chỉnh lượng nước cấp cho bom chân không bằng cách khép bớt van 6
Theo dõi chân không kế trên ống hút hoặc thước đo mực nước trên thùng tuần hoàn nếu thấy chỉ số đạt mức quy định thì nghĩa là bơm ly tâm đã được mồi Khi đó cho phép khởi động bơm ly tâm
áp lực khởi động thì đóng van 2 trên ống hút của bơm chân không, ngắt bơm chân không và mở
van 3 trên ống đẩy để bơm ly tâm cấp nước vào hệ thống 4.5 VẬN HÀNH - BẢO DƯỠNG MÁY BƠM VÀ MÁY GIÓ
4.5.1 Kiểm tra định kỳ việc vận hành máy bơm li tâm
Bảng 4.2
Kiểm tra Công việc cần tiến hành
a) Kiểm tra trước khởi động ~ Mở van cấp nước làm mát ổ bi, vòng túp, nếu được làm mát
bằng nước
Trang 18
® Mơtơ
® Mồi nước
- Kiểm tra động cơ xem có ở trạng thái dừng hay không Trục phải có khả năng xoay được bằng thủ công Không được phép khởi động bơm cho tới khi mọi trục trặc kỹ thuật đó được giải quyết
- Tiến hành mồi nước bơm vào ly tâm trước khi khởi động
- Thiết bị sẽ không thể bơm được nước trừ khi không khí ở trong bơm và ống hút được lấp đầy nước b) Khởi động bơm ® Khu vực đặt thiết bị ® Van ® Cụm vòng túp và vòng đệm ® Bơm và bộ phận phát động - Luôn tiến hành khởi động bơm theo như tài liệu hướng dân của nhà sản xuất : - Đảm bảo rằng tất cả công nhân không còn ở trong khu vực nguy hiểm
- Đối với bơm khởi động với van xả đóng, tiến hành mở van từ từ sau khi bơm đạt đến tốc độ vận hành
- Quan sát rò rỉ trên cụm vòng túp và điều chỉnh van cấp nước làm mát hợp lý nhằm đảm bảo bôi trơn vòng đệm Đối
vòng đệm mới, cho phép để bơm chạy từ 10 - 15 phút trước
khi xiết chặt nắp đệm vòng túp cho đến khi nước rò rỉ ra 6
dạng nhỏ giọt
- Kiểm tra chung phần cơ của bơm và bộ phận phát động
Đảm bảo cho các bộ phận làm việc chuyển động bình thường, không xẩy ra sự cố c) Dừng bơm ® Van - Luôn tuân thủ theo hướng dẫn trong việc đúng và bảo vệ an toàn động cơ
- Theo quy định, luôn có một van kiểm tra trên đường xả gần bơm Trong trường hợp đó, đóng bơm bằng cách dừng động cơ nhưtheo tài liệu chỉ dẫn của nhà sản xuất
- Sau đó, đóng tất cả các van theo thứ tự như sau: Van xả, van hút, van cấp nước làm mát bơm, và sau đó là các van
khác dẫn hệ thống Cần thiết phải đóng van xả dần dần nhằm tránh xảy ra hiện tượng nước va d) Giám sát vận hành ®$ Xuất hiện âm thanh bất thường eObi Kiểm tra số ghi của đồng hồ trên bơm
- Học cách nhận biết âm thanh trong điều kiện hoạt động bình thường, ổn định Nghe âm thanh của bơm trong các lần đi kiểm tra định kỳ và để ý những âm thanh khác thường nếu có
Trang 19CHUONG IV - Máy bơm và máy gió 4.5.2: Kiểm tra máy bơm li tâm khi có sự cố Bảng 4.3 Hiện tượng Nguyên nhân gây sự cố
Máy bơm không bơm được nước - Bơm chưa được môi
- Xuất hiện bọt khí trong đường ống hút
- Đầu vào của ống hút chưa đủ ngập xuống mặt nước
- Van xả chưa được mở ; - Tốc độ quá thấp
- Hướng quay chưa đúng
- Tổng chiều cao cột nước trên hệ thống lớn hơn so với cột nước thiết kếcủa bơm
- Các bơm hoạt động song song không phù hợp với điều kiện hiện thời
- Bánh xe công tác bị kẹt
Bơm không đủ công suất - Áp lực hút quá lớn
- Trong nước chứa quá nhiều bọt khí (khơng khí bên ngồi
lọt vào trong ống hút / không khí bên ngoài lọt vào bơm thông qua cụm vòng túp) - Crepin trên ống hút quá nhỏ hoặc bị tắc một phần - Van hút chưa mở hết - Van xả chưa mở hết - Vòng quay quá thấp - Tổng chiều cao cột nước trên hệ thống lớn hơn so với cột nước thiếtkếcủabơm _
- Các bơm hoạt động song song không phù hợp với điều
kiện hiện thời
- Bánh xe công tác bị vỡ, rõ
Áp lực bơm không đủ - Trong nước chứa quá nhiều bọt khí
- Vòng quay quá thấp - Hướng quay chưa đúng
- Tổng chiều cao cột nước trên hệ thống lớn hơn so với cột
nước thiết kế của bom
- Các bơm hoạt động song song không phù hợp với điều
Trang 20
khởi động
Bơm bị mất nước mồi sau khi Š Áp lực hút quá lớn
- Trong nước chứa quá nhiều bọt khí
qua cụm vòng túp)
- Ống cấp nước mồi bị tắc
- Không khí bên ngoài lọt vào trong ống hút (có thể thông - Đầu vào của ống hút chưa đủ ngập xuống mặt nước
- Ổ trục bị cong, sát cốt Dòng điện lớn so với định mức - Tốc độ quá lớn
- Hướng quay chưa đúng
- Tổng chiều cao cột nước trên hệ thống lớn hơn so với cột
nước thiết kếcủa bơm - Bánh xe công tác bị kẹt - Nấp đệm xiết chặt làm cho nước không bôi trơn được vùng đệm Bơm rung động mạnh và gây ồn - Áp lực hút quá lớn Bơm bị nóng quá mức và bị kẹt ý - Nền đặt bơm không chắc -Ổ trục bị cong, sát cốt - Thiếu bôi trơn dầu mỡ
- Van đầu vào trên ống hút (foot valve) quá nhỏ
- Van đầu vào trên ống hút bị tắc một phần
- Lắp đặt ổ bi không phù hợp hoặc có vấn đề trong ổ bi 4.5.3: Kiểm tra dầu mỡ bôi trơn Bảng 4.4
Điểm bôi trơn Công việc cần tiến hành Chu kỳ
Ổbi - Kiểm tra nhiệt độ (bằng nhiệt kế); nếu thấy nóng, ổ bi có 1 tháng
khả năng được bôi trơn quá mức cần thiết; cần phải loại bỏ bớt lượng thừa ra
- Lau sạch hết dầu bôi trơn; sau đó tra mới
Vỏ ngoài ổ bi - Kiểm tra mức dầu trong hộp chứa; không nên đổ thêm Hàng ngày
đầu vào trong lúc bơm hoạt động Lau sạch phần dầu bít vào lỗ thông khi tiến hành tra dầu vào
Đệm chốn dầu - Tiến hành kiểm tra cốc đựng dâu bôi trơn động cơ, đổ Hàng ngày
thêm dầu nếu cân thiết, điều chỉnh độ căng lò xo nhằm
Trang 21
CHUONG IV - Máy bơm và máy gió
Hệ thống nhỏ - Kiểm tra quá trình lắp ráp tuyến đệm chèn; điều chỉnh Hàng ngày
nước làm mát lại miếng đệm chèn nếu lượng nước rò rỉ làm mát nhiều
hơn mức cho phép, cho phép khoảng 60 giot/phút với máy bơm đang chạy
- Kiểm tra hoạt động của cụm vòng đệm Các mối nối khác | - Boi tron các mối nối và vị trí các chốt trục bằng dầu bôi 6 tháng trơn mới 4.5.4: Kiểm tra định kỳ máy bơm chìm tại giếng khoan Bảng 4.5
Kiểm tra Công việc cần tiến hành
a) Kiểm tra trước khi khởi động - Bố trí van xả sao cho ban đầu nước không đi vào hệ
thống phân phối cho đến khi chất lượng nước về mặt vi khuẩn đã được kiểm nghiệm và được cho phép đưa vào sử dụng
- Đảm bảo rằng tất cả các kết nối điện đều đúng và các cực đều được cách li với nước
- Đảm bảo rằng tất cả thiết bị đều được lắp đặt theo như hướng dẫn của nhà sản xuất
b) Khởi động bơm và kiểm tra trong - Kiểm tra dấu hiệu máy bị rung động mạnh Kiểm tra
quá trình chạy điện năng tiêu thụ đầu vào
- Kiểm tra hướng quay của môtơ; hệ thống bôi trơn
bằng dầu, nước
- Kiểm tra các vật liệu có khả năng gây mài mòn (bùn,
cát) hoặc sự xuất hiện của các bọt khí ở trong giếng
- Tiến hành kiểm tra mực nước và ghi lại giữ liệu cần thiết để phục vụ cho sau này
- Kiểm tra áp lực bơm và lưu lượng đầu ra Xác định mức bơm tương ứng trong giếng Tính toán tổn thất
thực tế và so sánh với đường cong bơm được cung cấp bởi nhà sản xuất
- Sau khi bơm 24 giờ, tiến hành thu thập mẫu nước để phân tích các chỉ tiêu vi sinh nhằm đảm bảo rằng nước
không chứa các vi sinh vật có khả năng gây bệnh
93
Trang 224.5.5: Kiểm tra định kỳ máy bơm định lượng Bảng 4.6
Kiểm tra Công việc cần tiến hành
Định kỳ kiểm tra pittông màng: - Nếu có hiện tượng rạn nứt hoặc thủng phải thay thế
ngay
- Sau một thời gian làm việc, pitông màng có thể bị
biến dạng làm lưu lượng bơm không chính xác vì vậy sau 8.000 - 10.000h chạy máy nên thay màng bơm mới
Kiểm tra dâu: - Mức dầu phải luôn luôn nằm cao hơn lỗ điều chỉnh và
phải nằm ở mức quy định đã được đánh dấu bằng vết
khía sâu trên thước thăm dầu
- Chất lượng dầu phải bảo đảm Dầu phải được dùng đúng chủng loại
- Nên thay dầu cho máy sau 8.000 giờ làm việc - Nếu chưa đến thời hạn thay dầu nhưng chất lượng dâu không đảm bảo: bị cặn, bị đổi màu, thì cần lập tức thay dầu mới Các lỗ điều chỉnh của pittông dầu không được để bám cặn 4.5.6: Kiểm tra và bảo dưỡng máy gió rửa lọc Bảng 4.7 Kiểm tra Công việc cần tiến hành
Kiểm tra máy trước mỗi lần khởi động - Kiểm tra độ chặt của các bulông chân máy, bulông
trên đầu nối ống hút, đầu nối ống đẩy - Kiểm tra mức dầu trong buồng dầu - Kiểm tra tình trạng bộ truyền đai - Kiểm tra điện áp lưới điện động lực - Mở hoàn toàn van trên ống dẫn khí rửa lọc
Bảo dưỡng
- Kiểm tra độ chặt của các bulông chân máy, bulông
trên đầu nối ống hút, đầu nối ống đẩy Nếu thấy lỏng
phải siết chặt lại
Trang 23CHUONG IV - Máy bơm và máy gió
- Kiểm tra căn chỉnh bộ truyền đai mỗi tháng một lần,
nếu sau một năm làm việc mà dây đai bị rão cần thay đai mới
- Thay mỡ ổ bi sau 3.000 + 5.000 giờ chạy máy
- Thường xuyên kiểm tra mức dầu trong buồng dầu Kiểm tra nếu thấy chất lượng dầu không đảm bảo, cần thay dầu mới Thông thường từ 3.000 + 5.000 giờ chạy máy nên thay đầu
- Hàng tháng phải lau chùi, làm vệ sinlr bên ngoài máy Trong buồng máy từ 6 tháng đến 12 tháng làm vệ sinh
một lần
- Trong quá trình vận hành thấy máy bị rung hoặc ồn
nhiều, lưu lượng, áp lực suy giảm cần dừng máy để
kiểm tra sửa chữa
95
Trang 24CHƯƠNG V PHÂN PHỐI VÀ DỰ TRỮ NƯỚC
5.1 CẤU TẠO HỆ THỐNG PHÂN PHỐI NƯỚC VÀ DỰ TRỮ NƯỚC
Hệ thống phân phối và dự trữ nước là một khâu quan trọng trong hệ thống cung cấp nước Nước sau khi xử lý sẽ cần được nhà vận hành phân phối đủ về áp lực, lưu lượng, bảo đảm chất lượng đến từng hộ tiêu thụ — l | Đài nước Hệ thống Hộ tiêu \ phân phối Vũng / / / / 7B) ee Ss Lf ff / SFP PPL € k ` | ⁄ oe \ | ~ a on ' pause TS = - Cơ quan, Gg cấp eS / / / / trường học, nước từ trạm se L7 W/L) yee
Hình 5.1: Sơ đô mạng lưới cấp nước Hệ thống phân phối và dự trữ nước bao gồm các thành phần sau đây:
- Các đường ống chuyên tải nước sạch Ống chuyên tải là các ống không có đấu nối dọc đường phân phối ra các ống nhánh Các ống này thường dẫn từ nhà máy xử lý nước hoặc tạo thành các vòng lớn trên mạng lưới để tăng cường độ tin cậy cho hệ thống cấp nước Đường ống chuyên tải có thể có đường kính rất lớn tới 1000mm, 2000mm tuỳ theo quy mô của hệ thống
Trang 25x—t'*———
CHƯƠNG V - Phân phối và dự trữ nước
Hình 5.2: Lắp đặt đường ống chuyền tải
- Mạng đường ống phân phối Các đường ống phân phối đi dọc theo đường phố ngõ, xóm va có tiêu thụ dọc theo đường đi Trên đường ống phân phối có lắp các đai khởi thuỷ cho các ống nhỏ hơn Đường ống phân phối thường từ 80, 100 mm và lớn hơn
Hình 5.3: Lắp đặt đường ống phân phối
- Mạng dịch vụ: Mạng này là các ống nhỏ hơn 80 mm cấp trực tiếp tới các hộ tiêu thụ Cuối mạng dịch vụ là các đồng hồ đo nước, các van và phụ kiện đấu nối với đường ống cấp nước bên trong nhà
Trang 26
Hình 5.4: Mạng dịch vụ
- Các đài nước, các bể chứa dự trữ nước: Đài nước và bể chứa nhìn chung làm nhiệm vụ điều
hoà và dự trữ Vào các giờ cao điểm, khi tiêu thụ nước mạnh thì áp suất nước tại các điểm
cuối mạng lưới thường bị suy giảm Khi đó nước dự trữ từ trên đài chảy xuống để hỗ trợ cho mạng Vào các giờ thấp điểm (thường vào ban đêm), nước tiêu thụ ít hơn thì lượng nước dư
với áp suất lớn có thể lên đài Vòi nước Vòi nước Hình 5.5: Đài nước
5.1.1 Mạng lưới kiểu cụt và mạng lưới kiểu vòng
Dựa trên quy mô và tính chất của đối tượng dùng nước hoặc mức độ dịch vụ cấp nước của các
nhà máy nước, có thể phân loại mạng lưới cấp nước như sau:
Mạng lưới cụt (còn gọi là mạng nhánh):
Trang 27CHƯƠNG V - Phân phối và dự trữ nước
Đường ống bố trí thành nhánh dạng cành cây, nước cấp vào khu vực dùng nước chỉ theo một chiều duy nhất
Mạng lưới cấp nước dạng cụt có tổng chiều dài đường ống nhỏ, nhưng cấp nước không đảm bảo an toàn, liên tục; nếu có sự cố cần sửa chữa và phải ngừng cấp nước ở một đoạn ống nào đó phía đầu mạng lưới, thì các đối tượng dùng nước phía sau sẽ bị mất nước
Mạng lưới cấp nước dạng cụt thường sử dụng trong điều kiện đối tượng dùng nước nhỏ, mức độ đầu tư đơn giản hoặc các đô thị loại vừa tại các quốc gia đang phát triển, nơi mà thu nhập của người tiêu dùng thấp, trình độ dân trí chưa cao cũng như khả năng và trình độ quản lý chung còn hạn chế
Mạng lưới vòng
Nước cấp vào khu vực dùng nước theo hai hoặc nhiều hướng khác nhau Giữa các hướng nước chảy thường được ngăn cách bằng một van chặn, nếu van này đóng, điểm cấp nước cuối cùng của các hướng chính là vị trí van đó, còn nếu van này mở, biên giới cấp nước của các hướng sẽ biến động tùy theo mức độ tiêu thụ trên mạng lưới
Mạng lưới cấp nước dạng vòng cấp nước an toàn khi có sự cố ở đường ống chính của một hướng nước chảy, nước có thể được cấp từ các hướng khác đến phục vụ các đối tượng dùng nước
Mạng lưới vòng thường được dùng khi kết hợp chữa cháy với các nhu cầu dùng nước khác Loại hình này phù hợp với các quốc gia có mức sống và trình độ dân trí cao, hoặc tại những khu vực mà ý thức chấp hành pháp luật của người dùng nước tốt; không còn tình trạng đấu nối trái phép, hoặc khi điều kiện cơ sở vật chất giành cho việc quản lý hệ thống cấp nước được ưu tiên và trình độ quản lý của nhà cung cấp nước được cải thiện đủ cho việc quản lý mạng lưới cấp nước một cách khoa học và chặt chế
Mạng lưới cấp nước dạng hỗn hợp
Có thể dùng hai dạng trên kết hợp để cấp nước cho một khu vực Đối với cả một vùng lớn hoặc tại những vị trí cần cấp nước an toàn hơn thì cấp nước theo dạng vòng còn những khu vực khác sử dụng dạng mạng cụt cho kinh tế và phù hợp với trình độ quản lý mạng lưới cấp nước Trên thực tế loại hình này được áp dụng khá phổ biến tại Việt Nam
5.1.2 Giải pháp cấp nước theo mô hình phường
Về bản chất giải pháp này là việc phân chia mạng theo sơ đồ hành chính của cụm dân cư để có
thể nâng cao hiệu quả quản lý vận hành và giảm thất thoát nước
- _ Tại các nhà máy nước đều lắp đặt đồng hồ tổng để đo lượng nước phát ra mạng
Trang 28
tuyến ống phân phối chính cấp hai vào phường đều lắp đặt một đồng hồ kiểm soát lượng nước vào gọi là đồng hồ khối Mỗi đồng hồ khối kiểm soát trung bình từ 150 500 đồng hồ tiêu thụ tùy theo quy mô diện tích và dân số
-_ Xây dựng lại đồng bộ hệ thống cấp nước cùng lúc cho 100% các hộ trên địa bàn phường Mỗi hộ tiêu thụ nước đều có một máy nước riêng Các điểm đấu nối đều được lắp đặt đồng hồ tiêu thụ vào từng hộ Sau khi lắp đặt hệ thống cấp nước mới, các hệ thống cấp nước cũ đều bị loại bỏ
- Chênh lệch số đọc giữa đồng hồ tổng và các đồng hồ khối là số liệu thất thu nước trên mạng lưới chính cấp một (NKDT)
- Chênh lệch số đọc giữa các đồng hồ khối và số đọc của tất cả các đồng hồ tiêu thụ là số liệu NKDT trên mạng lưới phân phối chính cấp 2 và phân phối nhánh cấp 3 hay nói cách khác là nước thất thoát tại phường đó
-_ Tổng lượng NKDT chính là tổng của hai chênh lệch số đọc trên Đơn giản hơn, có thể lấy chênh lệch giữa số đọc của đồng hồ tổng và tổng số đọc của các đồng hồ tiêu thụ
- Đồng hồ khu vực được sử dụng tham khảo cho việc điều phối mạng lưới cấp nước chính Từ đó kiểm soát được tình hình tiêu thụ và thất thoát thất thu nước
5.1.3 Áp lực yêu cầu trên mạng
Áp lực yêu cầu trên mạng lưới là áp lực cần thiết để đưa nước tới vị trí bất lợi nhất của khu vực dùng nước (xa nhất, cao nhất so với vị trí trạm bơm) đồng thời tại các vị trí đó cần phải có một áp lực tự do cần thiết để nước chảy đến được thiết bị vệ sinh ở vị trí bất lợi nhất của ngôi nhà Nước được đưa đến nơi sử dụng bằng áp lực do máy bơm hay đài nước tạo ra Tùy theo mức độ dịch vụ cấp nước mà đưa ra những yêu cầu về áp lực khác nhau đối với mạng lưới cấp nước áp
lực tự do cần thiết có thể lấy như sau:
e Nha méottang: Hct=10m e Nhà haitầng: Hct= 12m e Nhà batầng: Hct= 16m
Khi tăng thêm một tầng thì Hct lấy thêm 4m
Trong trường hợp kết hợp chữa cháy áp lực thấp, áp lực cần thiết tại họng chữa cháy ở vị trí bất
lợi nhất của mạng lưới tối thiểu phải là 10m
Áp lực trên mạng lưới phụ thuộc vào chế độ bơm, chất lượng của tuyến ống truyền dẫn và
phương pháp quản lý áp lực không thể đạt giá trị cao nếu đường ống lắp đặt không đảm bảo
yêu cầu kỹ thuật, có quá nhiều điểm đấu nối dọc tuyến áp lực cũng không thể cao được nếu máy bơm chỉ vận hành với áp lực nhỏ
Áp lực của mạng lưới càng đạt giá trị lớn, mức độ dịch vụ cấp nước càng cao
Trang 29—t re CHƯƠNG V - Phân phối và dự trữ nước 5.1.4 Tổn thất áp lực trên mạng
Đối với mạng lưới cấp nước tổn thất áp lực trên mạng chỉ tính đến tổn thất theo chiều dài, còn
tổn thất cục bộ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ nên có thể bỏ qua Tổn thất áp lực theo chiều dài được
xác định theo công thức Dacxi: 2 Tu D2g Hoặc h=iL Trong đó: 2 - hệ số sức kháng do ma sát phụ thuộc vào vật liệu ống, độ nhám lòng Ông và đường kính ống; D- đường kính ống (m); L- chiều dài ống (m); V - vận tốc nước trong 6ng (m/s); g - gia t6c trọng trường (m /$”);
i-t6n that don vi theo chiéu dai
Trong quá trình quản lý mạng, do hiện tượng bám cặn, lắng cặn va han ri trong đường ống ngày càng tăng nên tổn thất áp lực trên mạng cũng ngày càng tăng Điều đó làm áp lực trên mạng ngày một giảm và chi phí điện bơm nước lại tăng lên Cân định kỳ xúc xả đường ống để khôi phục lại khả năng làm việc
Đường đo áp Thùng chứa đài Tho A / nước | 'L hạ Đường đo áp Hp Hư" Ls Znh Độ cao quy ước Bể chứa kg sạch
Hình 5.6: Sơ đồ liên hệ về áp lực giữa các công trùnh của hệ thống cấp nước Từ sơ đồ trên ta dễ dàng tính được H, và H, theo công thức sau:
H,=Z„-Z4+H,”+h, (5.1)
Trang 30
H,=Z,-Z,+H y+h,+h, (5.2)
Trong đó:
Z Z„ Z„ - cốt mặt đất tại trạm bơm, đài nước và ngôi nhà bất lợi, m H,.” - áp lực cần thiết của ngôi nhà bất lợi, m
H,, H, - độ cao đài nước, áp lực công tác của máy bơm, m h„- chiều cao thùng chứa nước trên đài, m
h,, h,- tổng tổn thất áp lực trên đường ống dẫn nước từ đài đến ngôi nhà bất lợi và từ trạm bơm
đến đài, m
5.1.5 Các loại ống dùng trong mạng lưới i Ong gang
Ong gang la loại ống thường được sử dụng trong lắp đặt mạng lưới cấp nước ở nước ta cũng như trên thế giới Độ bền của loại ống này khá cao nhưng giá thành cũng tương đối đắt Thông thường người ta sản xuất ống gang một đầu trơn và một đầu loe, đúc ly tâm bằng khuôn thép với chiều dài cây ống từ 2m đến 6 m, đường kính ống từ D50 đến D2000 Để bảo vệ ống khỏi bị ăn mòn, mặt ngoài và mặt trong ống đều được bọc một lớp chống ăn mòn Hiện nay người ta thường tráng một lớp xi măng hoặc nhựa vào lòng ống Lớp bảo vệ mặt ngoài ống có thể dùng bitum, nhựa, hợp chất sợi thủy tinh hoặc tráng kẽm tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng
Khi lắp ống gang, đầu trơn của ống này được lắp vào miệng bát của ống kia Các mối nối ống gang gồm mối nối cứng và mối nối mềm Mối nối cứng là mối nối mặt bích hoặc hàn Mối nối mềm là mối nối dùng gioăng cao su
Mối nối cứng không cho phép chỉnh lái tuyến ống Vì thế ống gang thường sử dụng mối nối mềm Mối nối này cho phép chỉnh lái tuyến ống từ 1 + 60 trong quá trình lắp đặt phù hợp với thực tế hiện trường
Mối nối gioăng: là cách nối tốt nhất chịu được áp lực tới 10 bar, đảm bảo khít kín, thi công đơn giản nhanh chóng, có thể đưa ống vào sử dụng ngay Đây là loại mối nối được sử dụng rộng rãi trong thời gian hiện nay
Để thay đổi hướng nước chảy và phân nhánh đường nước, thay đổi cỡ đường kính ống người ta
chế tạo các phụ tùng bằng gang đúc như cút, tê, thập, côn Các phụ tùng này có thể chế tạo kiểu hai đầu bích, hai đầu trơn, miệng loe khi nối cũng dùng gioăng cao su
2 Ong thép
Ong thép thường đúc theo kiểu hai đầu trơn với đường kính từ D15 đến D1600, chiều dài từ 2 + 6 m Các ống cỡ nhỏ thường được ren hai đầu Để chống ăn mòn, người ta dùng lớp bảo vệ mặt ngoài và mặt trong ống bằng bitum, xi măng hoặc tráng kẽm
Trang 31CHƯƠNG V - Phân phối và dự trữ nước
Ống thép chịu áp lực cao từ 10 + 15 bar thường dùng khi đường ống phải chịu áp lực cao, dùng trong vùng thường xuyên có động đất hay ống chịu tác động cơ học mạnh hoặc sử dụng để lắp đặt ống qua sông, hồ, đường ô tô, đường xe lửa, làm ống kỹ thuật trong các nhà máy nước On g thép thường được nối bằng mối nối hàn hoặc mặt bích, bằng ren Các phụ tùng để nối ống
thép được chế tạo sẵn với đầu trơn, mặt bích hoặc ren Có thể triển khai phụ tùng tại hiện
trường từ thép tấm sau đó hàn lại và hàn trực tiếp vào đầu ống khi có những phụ tùng đặc biệt Giá thành ống thép cao nên không dùng để lắp đặt toàn bộ mạng lưới, nhất là các ống đường kính lớn Khi sử dụng ống thép cần chú ý đến chất đất tại khu vực đặt ống Đây là loại ống để bị ăn mòn nếu không có biện pháp bảo vệ cẩn thận Thường loại ống thép tráng kẽm đường ống nhỏ thường dùng trong mạng lưới cấp 3 nhưng rất hay rò rỉ do bị ăn mòn
Cần lưu ý là vật tư cho công trình được cung cấp bằng ống thép đen, khi đặt nổi nếu cần thiết đảm bảo mỹ quan thì mặt ngoài ống được sơn chống rỉ rồi sơn xanh coban, mặt trong ống sơn bitum, không được dùng sơn chống rỉ vì dễ gây nhiễm độc nước Sử dụng loại ống này đặt ngầm phải dùng vải gai tẩm bitum quấn bọc bảo vệ chống ăn mòn ống
a Ong bê tông cốt thép
Loại ống này thường chế tạo theo phương pháp đúc ly tâm dự ứng lực trước, theo kiểu hai đầu trơn hoặc một đầu trơn, một đầu loe ống được sản xuất với đường kính từ 500 mm đến 1500 mm, chiều dài từ2 m đến 4m, chịu được áp lực đến 10 bar
Ống bê tông cốt thép không bị ăn mòn, ít bị đóng cặn, ít ma sát nhưng rất nặng nề, chịu tác động cơ học kém, khi đục dễ vỡ Thi công loại ống này mất nhiều thời gian do ống nặng, phải gia cố nền móng và gia công các phụ tùng nối ống khó khăn Một nhược điểm nữa của ống bê tông cốt thép là chỉ dùng để làm ống dẫn nước, không thể làm ống phân phối được do rất khó thực hiện các đấu nối Hiện nay thường sử dụng mối nối mềm bằng gioăng cao su để nối ống 4 Ống nhựa dẻo PEHD
Hiện nay xu thế chung là sử dụng ống nhựa dẻo PEHD hoặc PB Đây là loại ống có nhiều tiện ích như chống ăn mòn, lòng ống trơn nhắn, không bị đóng cặn, chịu được va đập mạnh, mềm
dẻo có thể cuộn lại được khi vận chuyển với các ống nhỏ, trọng lượng nhẹ, mối nối đơn giản và
giá thành rẻ
Tuy nhiên, ống này không chịu được khi bị vật nhọn xuyên vào Vì vậy khi thi công lắp đặt ống nhựa phải có lớp đệm bao quanh ống bằng cát với độ dày lớp cát phụ thuộc vào đường kính ống Trên lớp cát nên có lớp bảo vệ, báo hiệu Tại những nơi các công trình ngầm không được xây dựng đồng bộ, việc đào đắp xảy ra thường xuyên trong cùng một khu vực thì phải dùng tấm đan bằng bê tông bảo vệ bề mặt trước khi lấp đất
Thông thường ống nhựa được nối bằng phương pháp dán keo hoặc dán nhiệt Với ống nối theo phương pháp dán nhiệt, ống được nung nóng tại đầu giáp mối tới nhiệt độ khoảng 200°C, dùng
Trang 32
dụng cu đưa hai đầu ống lại liền nhau và ép cho dính lại Có thể dùng phụ tùng đúc sẵn cho ống nhựa tuy giá thành hơi cao
ĐỆ Ống nhựa PVC
Ống PVC thường được chế tạo với đường kính trên 150mm, chiều dài từ 4m đến 6m, kiểu đầu trơn đầu loe Nối ống bằng phương pháp ép gioăng Các tiện ích giống như ống PEHD nhưng nối ống đơn giản, thuận tiện hơn nhiều
5.2 CÔNG TÁC QUẢN LÝ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 5.2.1 Tổ chức quản lý
Đây là công tác hết sức quan trọng nhằm đảm bảo vận hành mạng lưới cấp nước an toàn Tổ chức quản lý tốt sẽ theo dõi được tỷ lệ nước thất thoát trên mạng hàng tháng, hàng quý, hàng năm để từ đó có kế hoạch xác định các thành phần nước không doanh thu (NKDT) Công tác quản lý mạng lưới tốt sẽ theo dõi và cập nhật thường xuyên các thay đổi trên mạng và là cơ sở để có kếhoạch bảo dưỡng, phục hồi mạng lưới Công tác quản lý mạng lưới cấp nước bao gồm: 1 Phân vùng cấp nước
Đối với mạng lưới lớn cần phân chia thành các vùng nhỏ hoặc phân chia theo cỡ đường ống đề
theo dõi một cách chỉ tiết và nắm bắt kịp thời các diễn biến trên mạng lưới cấp nước
-_ Phân vùng cấp nước: Mỗi vùng bao gồm cả đường trục chính và các loại đường ống phân phối, có đồng hồ khu vực để theo dõi lưu lượng cấp vào khu vực đó Mỗi khu vực phải có bản đồ mạng lưới đường ống thể hiện đầy đủ cỡ, vị trí đường ống, van và các thiết bị lắp đặt trên đường ống Trên cơ sở đó thường xuyên kiểm tra phát hiện kịp thời các hành vi vi phạm đến mạng lưới Trong quá trình kiểm tra sẽ cho phép xác định được các sự cố xảy ra như vỡ ống,
rò rỉ đồng thời thông báo kịp thời để khắc phục nhanh các sự cố đảm bảo cấp nước liên tục và
đảm bảo an toàn cho các công trình liên quan như nhà cửa, đường xá
-_ Phân theo giải pháp cấp nước mô hình phường (tiểu khu): Theo mô hình này mỗi địa bàn phường được phân thành một mạng lưới cấp nước riêng Mạng lưới này được ngăn cách với hệ thống mạng lưới cấp nước chính bởi hệ thống đồng hồ khối Mỗi phường có hệ thống đường ống từ đồng hồ khối đến từng hộ khách hàng được thể hiện chỉ tiết trên bản vẽ cả vị trí van khóa, các thiết bị lắp đặt và từng hộ tiêu thụ một Do điều kiện kinh tế xã hội, mức độ
trang bị thiết bị và trình độ quản lý, thông thường mạng lưới cấp nước phường là dạng mạng cụt Nếu là mạng vòng thì được lắp đặt các van thường đóng để phân chia khu vực cấp nước
theo từng đồng hồ khối Mục đích chia nhỏ mạng lưới để theo dõi NKDT của mạng lưới sau từng đồng hồ khối một, tạo thuận lợi cho việc tìm kiếm rò rỉ, thất thoát Đồng thời từ đó hạn
chế tối thiểu số hộ tiêu thự bị ngừng cấp nước để khắc phụ sự cố
2 Bốtrí nhân lực
Tùy theo quy mô mạng lưới cấp nước mà bố trính nhân lực cho phù hợp
104
Trang 33
CHƯƠNG V - Phân phối và dự trữ nước
- Để quản lý mạng lưới ống truyền dẫn nên bố trí một bộ phận quản lý riêng, có thể là phòng quản lý mạng lưới Số lượng nhân lực tùy theo quy mô của mạng lưới
- Mạng lưới cấp nước phường thường bố trí một tổ quản lý với quy mô từ 1 đến 2 phường với số đấu nôí từ 2000 đến 5000 hộ tùy theo độ phức tạp của địa bàn khu vực và trình độ quản lý của nhân viên Về nhân lực thường bố trí từ 7 - 10 người Số người này vừa có nhiệm vụ kiểm tra, đặt đồng hồ, thu tiền, sửa chữa nhỏ mạng lưới phân phối cấp 3, thậm chí nhận đơn lắp đặt máy nước trong địa bàn phường
3 Các trang thiết bị phục vụ cơng tác quản lý
Ngồi bộ bản vẽ chỉ tiết mạng lưới bộ phận quản lý mạng truyền dẫn cần được trang bị ô tô, các
máy móc thiết bị chuyên dùng như máy bơm, máy cắt ống, máy cắt bê tông, máy cắt đường và
các thiết bị cần thiết khác Bộ phận quản lý mạng lưới cấp nước phường cần bố trí người
chuyên sửa chữa Nhân viên sửa chữa phải được trang bị đầy đủ dụng cụ cần thiết để khắc phục nhanh các sự cố có thể xảy ra
5.2.2 Nội dung của công tác quản lý
Công tác quản lý mạng lưới cấp nước đòi hỏi phải tỷ mỷ, chính xác và được thực hiện liên tục, theo dõi cập nhật thường xuyên các số liệu Bố trí nhân lực thường trực liên tục kể cả ngày nghỉ, ngày lễ nhằm khắc phục ngay các sự cố, đảm bảo cấp nước liên tục phục vụ cho khách hàng, phát hiện kịp thời các hành vi vi phạm đến mạng lưới cấp nước
Việc cải tạo, chỉnh trang các đô thị là công việc thường xuyên, đặc biệt là các đô thị ở nước ta hiện nay, nên việc xây lắp cải tạo các công trình này là thường xuyên Do đó công tác quản lý đòi hỏi phải được giám sát một cách chặt chẽ ở những nơi điều kiện cho phép, tốt nhất là đề nghị các cấp chính quyền địa phương ra được các quy chế về hành lang bảo vệ mạng lưới cấp nước làm cơ sở pháp lý cho việc giải quyết các tranh chấp, vi phạm Với những tuyến ống chính nên xác lập các hành lang bảo vệ riêng, có các mốc chỉ giới rõ ràng
5.3 VẬN HÀNH MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 5.3.1 Công tác vận hành
Công tác vận hành mạng lưới cấp nước (MLCN) không chỉ bao gồm các thao tác trên hiện trường mà còn là công tác thu thập số liệu, xử lý thông tin và tổ chức điều hành hoạt động của mạng lưới cấp nước Đó còn là sự phối hợp chặt chẽ giữa các đơn vị quản lý MLCN với các nhà máy sản xuất nước, để đạt được mục tiêu cấp nước một cách liên tục, đảm bảo lưu lượng, áp lực và đảm bảo an toàn cho đường ống cấp nước Những công việc cụ thể trong vận hành mạng lưới cấp nước gồm:
1 Cập nhật thông tin thường xuyên
Công việc này nhằm theo dõi diễn biến lưu lưu lượng và áp lực trên MLCN hàng giờ, hàng ngày, hàng tháng, hàng năm Thực hiện tốt công việc này làm cơ sở cho việc lập kế hoạch bảo dưỡng, phục hồi hoặc tìm ra các nguyên nhân làm giảm lưu lượng và áp lực trên mạng lưới để
105
Trang 34có biện pháp khắc phục Có hệ thống sổ sách (dùng máy tính cá nhân) theo dõi, cập nhật thông tin, tất cả mọi sự thay đổi trên mạng lưới cấp nước khác với ban đầu đều được cập nhật và lưu giữ Sau đây là những thông tin chính thường được cập nhật trong quản lý:
Áp lực nước:
- Theo dõi và ghi chép: Thông tin này được cập nhật hàng ngày, tại các điểm đo áp lực trên mạng lưới bao gồm các điểm đo ở đầu, giữa và cuối nguồn (gồm những điểm mang tính đặc thù về phân tuyến dòng chảy và những điểm bất lợi nhất ở cuối nguồn) Hàng ngày các nhân viên sẽ đọc áp lực tại các điểm đó theo những giờ nhất định và được ghi chép, lưu giữ Điều chỉnh theo yêu cầu: Qua quá trình ghi chép theo dõi nếu áp lực có sự thay đổi lớn cần được thao tác đóng mở các van để duy trì được áp lực tại khu vực hoặc liên hệ với nhà máy để có chế độ vận hành máy bơm phù hợp Ví dụ: khi áp lực trên mạng lưới tăng quá cao thì sẽ giảm lưu lượng bơm nước vào mạng lưới hoặc áp lực quá thấp thì vận hành thêm máy bơm,
có thể sử dụng trạm bơm tăng áp và bể chứa có trên mạng lưới để bơm bổ xung nước vào
mạng
Lưu lượng nước: Thông tin này được đo hàng tuần và hàng tháng tại vị trí các đồng hồ khu vực, đồng hồ khối và đồng hồ tổng của các nhà máy sản xuất nước Các số liệu được ghi chép và lưu giữ theo dõi
2 Vận hành thông qua các thiết bị điêu khiển từ xa (telemetry)
Nhờ ứng dụng của khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, công tác vận hành mạng lưới được cải thiện một cách đáng kể Thay vì phải cử người đi đọc và ghi chép số liệu người ta sử dụng các thiết bị đo ghi điện tử telemetry Nguyên lý của hệ thống đo ghi từ xa như sau:
Các thiết bị: Tại các vị trí cần theo dõi trên mạng lưới người ta đặt các trạm thu phát tín hiệu đo lưu lượng và áp lực áp lực và lưu lượng được chuyển thành dạng tân số truyền theo dây dẫn từ đường ống và đồng hồ đến trạm thu phát và được phát theo dạng sóng vô tuyến (hoặc hữu tuyến bằng dây dẫn hoặc hệ thống dây điện thoại) về trung tâm điều hành Tại trung tâm điều
hành hệ thống xử lý thông tin sẽ biến đổi thành các số liệu và được thể hiện trên màn hình máy
tính Tất cả các số liệu về lưu lượng và áp lực sẽ được ghi chép tự động theo từng giờ, từng ngày, hàng tháng và được lưu giữ trong máy tính
Điều hành thông qua hệ thống telemetry: Tại trung tâm điều hành nhân viên thường trực sẽ
biết được lưu lượng và áp lực tại tất cả các điểm đo (các số liệu này thay đổi liên tục theo chế độ
dùng nước của khách hàng tiêu thụ) Căn cứ vào số liệu thể hiện trên màn hình, nhân viên trực sẽ liên hệ với các nhà máy nước và trạm bơm tăng áp để các nhà máy và trạm bơm này vận hành máy bơm cho phù hợp
3 Các cách thức vận hành mạng lưới
Mục tiêu của vận hành mạng lưới cấp nước là duy trì được áp lực của mạng lưới, đảm bảo cấp nước liên tục thỏa mãn về áp lực cũng như lưu lượng Thông thường lấy áp lực tối thiểu cần có
Trang 35CHƯƠNG V - Phân phối và dự trữ nước tại cuối nguồn hoặc tại những điểm bất lợi trên mạng lưới để vận hành máy bơm cho phù hợp Cụ thể như sau:
Vận hành theo áp lực cuối nguồn: Xác định điểm cuối cùng của mạng lưới đường ống quy
định áp lực tối thiểu để từ đó có chế độ vận hành hợp lý Có thể điều tiết các van tại khu vực dau
nguồn (chỉ đối với các van trên đường ống nhánh) đảm bảo áp lực tại những vùng đầu nguồn duy trì theo yêu cầu Phân chia vùng phục vụ của các đường ống truyền dẫn, đối với những tuyến đường ống cấp nước cho khu vực xa nhất thì giảm số lượng phụ tải (lưu lượng dọc đường) Như vậy sẽ giảm được lưu lượng vận chuyển qua đường ống, dẫn tới giảm được tồn
thất áp lực, duy trì được áp lực cuối nguồn theo yêu cầu ,
Vận hành theo áp lực tại điểm bất lợi nhất trên mạng lưới : Đối với mỗi khu vực cấp nước quản lý theo mạng nhánh thì có một áp lực tối thiểu khác nhau Căn cứ vào áp lực tối thiểu đó người
ta điều chỉnh van để duy trì được áp lực tại các khu vực đó
5.3.2 Giảm nước không có doanh thu
1 Khái niệm và thành phân của nước không có doanh thu (NKDT)
NKDT là một phần của lượng nước được sản xuất ra nhưng không thu được tiền Nói cách khác, nó là chênh lệch giữa khối lượng nước đã xử lý được đưa vào mạng lưới và khối lượng nước bán thu được tiền
Nước thất thoát hay NKDT thực chất đều là nước không thu được tiền Tuy nhiên hiện này
thuật ngữ NKDT được dùng rộng rãi hơn thuật ngữ nước thất thoát vì NKDT bao gồm thất
thoát nước trên mạng do rò rỉ, vỡ ống, do bể chứa bị rò, thất thoát nước do công tác quản lý và nước sử dụng miễn phí Do vậy, nếu chỉ đề cập đến thất thoát nước trên mạng sẽ không phản ánh hết toàn bộ lượng nước bị mất không thu được tiền
Xác định khối lượng NKDT theo công thức sau:
Wrror= Wsx- Wa (5.3)
Trong đó: W,„„„ - khối lượng NKDT(m);
W, - khối lượng nước đã xử lý bơm vào mạng lưới (m)); W¿; - khối lượng nước thu được tiền (m’)
Thành phần của NKDT gồm:
WWor= W+ + Wor + Woe (5.4)
Trong đó:
W„o,- thất thoát do công tác quản lý gồm do lỗi ghi đọc, đăng ký đồng hồ không đây đủ, ước tính sai đối với khách hàng dùng khoán, nước chảy lãng phí, đấu nối trái phép Tóm lại là những thất thoát liên quan đến quản lý hồ sơ khách hàng và lập hóa đơn thu tiền
Trang 36W+„„- thất thoát cơ học gồm vỡ ống, rò rỉ trên mạng, rò rỉ tại các bể chứa, hỏng đồng hồ Tóm lại là những thất thoát liên quan đến tình trạng hoạt động kỹ thuật hay sửa chữa các công trình, thiết bị
Ww- nước dùng miễn phí gồm nước xả rửa đường ống, vệ sinh công nghiệp, nước cứu hoả
Có thể biểu diễn mối quan hệ của các thành phần trong công thức (5.3), (5.4) theo sơ đồ sau: Thất thoát cơ học - Rồ rỉ trên mạng lưới ~ Rồ rỉ tại hồ chứa - Đồng hồ hỏng Nước Thất thoát do quản lý Thất
- Lỗi do ghi đọc, báo cáo thoát MU
- Đăng ký đồng hồ không đây đủ - Tra tién ít hơn lượng nước dùng thực tế (đồng hồ bị ket, áp số, dùng khoán ) - Đấu nối bất hợp pháp Nước sản xuất Nước dùng miễn phí - Nước cứu hoả
- Nước tưới cây, rửa đường
Nước thu được tiền - Qua đồng hồ
- Không qua đồng hồ (dùng khoán)
2 Hiện trạng nước không doanh thu
Có thể nói NKDT là một vấn đề cực kỳ nan giải mà các công ty cấp nước luôn phải đối mặt và tìm mọi cách giải quyết vì tác động của nó ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả sản xuất - phục vụ - kinh doanh của bất kỳ công ty cấp nước nào Để giảm NKDT đòi hỏi áp dụng nhiều biện pháp mang tính đồng bộ về chỉ đạo Nhà nước, quản lý kinh tế kỹ thuật, tổ chức hành chính và tuyên truyền giáo dục
"Theo số liệu trong một số tham luận tại Hội nghị cấp thốt nước đơ thị lần thứ ba (tại Hà Nội - 10/1998) do Bộ Xây dựng chủ trì cho biết cả nước hiện nay có trên 192 nhà máy nước và trạm cấp nước với tổng công suất khoảng 2,3 triệu m'/ngày, hầu hết các nhà máy nước là lạc hậu Hệ thống đường ống cũ nát và thiếu, khoảng 60% trong số 5600km đường ống chưa được sửa chữa, thay thế, Tình trạng đục phá đường ồng đấu nối vào nhà trái phép khá phổ biến và sử dụng vật tư chất lượng thấp dẫn đến tỷ lệ NKDTbình quân trên 50%, trong đó tỷ thất thoát trên đường ống rò rỉ, vỡ, gãy và mọt ống trên 30%, thất thu do trình độ quản lý yếu kém trên
20%
108
Trang 37
CHƯƠNG V - Phân phối và dự trữ nước
3 Các nguyên nhân gây nên nước không doanh thu
Từ các thành phần của NKDT có thể thấy rằng thành phần chủ yếu gây nên NKDT là các loại thất thoát nươc Qua thực tế của nhiều công ty cấp nước thấy rằng nguyên nhân chủ yếu của thất thoát nước cơ học là do rò rỉ mạng lưới và có thể xảy ra dưới hai dạng: thấy được và không thấy được Tiếp đến là thất thoát nước do quản lý bao gồm: sử dụng lãng phí không có đồng hồ, đấu nối trái phép, sai sót trong ghi thu, v.v
Nguyên nhân kỹ thuật
Do chủ quan
e Rò rỉ qua các ti van do đóng mở thường xuyên nhưng không được bảo dưỡng e Rò rỉ qua các điểm đấu, đường ống cũ cắt bỏ khơng triệt để
® Ong đặt không đủ sâu, bị ảnh hưởng của các phương tiện giao thông
e Thiết kế mạng lưới cấp nước không gắn với công tác quản lý (không đồng bộ, không phan
vùng cấp nước, )
Do khách quan
e Sudich chuyén cia đất do xây dựng các công trình gần đường ống e Bị ảnh hưởng của xe cộ trọng tải nặng
e Đất xung quanh ống có đặc tính ăn mòn e Hóa chất có trong nước gây ăn mòn Do vật liệu ống
e Vật liệu làm ống kém chất lượng dẫn đến tuổi thọ của ống ngắn
e Chất liệu không phù hợp với điều kiện tự nhiên và yêu cầu lắp đặt Các nguyên nhân kỹ thuật khác
e Áp lực mạng lưới cao
e Nước va sinh ra do đóng hoặc mở van đột ngột dẫn đến vỡ ống
Nguyên nhân do lắp đặt
e Công nhân tay nghề kém
e Thi công cẩu thả, các mối nối kém chất lượng
e Lắp lẫn các phụ tùng của các loại vật liệu khác nhau (ví dụ lắp đai khởi thuỷ bằng théo cho ông nhựa)
Các nguyên nhân do quản lý
Trang 38
e Không có van khóa, để nước chảy lãng phí e Dùng nước khoán, nước tại bể công cộng
e Kinh doanh không đăng ký (rửa xe, làm đá, ) e Đấu nối trái phép
e Đọc sai, ghi sai (do không được đào tạo hoặc thiếu tinh thần trách nhiệm)
e Chọn cỡ đồng hồ nước không phù hợp Đồng hồ hỏng hoặc do không đọc đồng hồ mà áp số
tiêu thụ thấp hơn thực tế ,
e Chưa có mô hình quản lý tiêu thụ, kinh doanh nước máy không phù hợp 4 Các giải pháp giảm lượng nước không doanh thu
Giảm thất thoát cơ học
Rò rỉ là yếu tố chủ yếu gây nên thất thoát cơ học nên việc phòng ngừa và kiểm tra rò rỉ trên mạng lưới là rất quan trọng Để kiểm soát rò rỉ người ta đưa ra các giải pháp cần thiết sau: Thi công lắp đặt đường ống đảm bảo kỹ thuật: Xây các gối, mố đỡ tại các vị trí bất lợi của tuyến ống Tuân thủ ngieem túc việc thử áp lực (kể cả ở đường ống cấp 3 nếu có thể) Đảm bảo độ sâu
đặt ống Sử dụng công nhân lắp đặt có kỹ thuật
Vật liệu, phụ tùng, ống đưa vào thi công phải đảm bảo chất lượng: Lựa chọn vật liệu ống nên căn cứ vào điều kiện tự nhiên của khu vực để quyết định, ví dụ: ở khu vực đất bị nhiễm mặn do gần biển thì không nên sử dụng ống thép tráng kẽm mà nên thay thế bằng ống nhựa PE hoặc PB Cát phủ ống không được sử dụng cát nước mặn Sử dụng mối nối gioăng cao su thay thế
mối nối kiểu cũ (túp đay - ximăng)
Sửa chữa nhanh các điểm vỡ, rò rỉ: ống vỡ, rò rỉ xảy ra hàng ngày trên các cỡ ống khác nhau Cần phải thành lập đơn vị sửa chữa rò rỉ: có thể phân chia thành các nhóm chịu trách nhiệm sữa chữa cho ống cấp một, cấp hai, cấp ba Nếu có mô hình quản lý cấp nước theo địa bàn thì tùy vào mức độ rộng lớn của khu vực, điều kiện mạng lưới, số khách hàng phải bố trí mỗi địa bàn có ít nhất một công nhân sửa chữa và quy định cỡ ống mà tổ quản lý địa bàn chịu trách nhiệm sửa chữa Chẳng hạn, tổ quản lý nước tại địa bàn chịu trách nhiệm sửa chữa các điểm ống vỡ, rò rỉ từ ống cỡ từ 40 mm trở xuống, cỡ trên 40 mm thì do đơn vị sửa chữa chính đảm nhận Quy định thời gian hoàn thành việc sửa chữa: Nếu không sửa chữa kịp thời thì lượng nước mất
càng lớn Vì vậy, nên quy định thời gian kể từ khi phát hiện điểm vỡ cho đến khi sửa chữa xong và có bộ phận theo dõi cụ thể Chẳng hạn với điểm vỡ ở ống cỡ 65 mm trở xuống có thể quy
định trong vòng 24h phải chữa xong, cỡ trên 80 mm trong vòng 16h Cỡ ống càng lớn thì thời gian sửa chữa càng ngắn để hạn chế lượng thất thoát lớn
Sử dụng loại măng sông nối nhanh (không ren): Yêu cầu này rất quan trọng bởi lẽ ống cỡ đến 65 mm khi sửa chữa, đấu nối thường phải cắt ren trong điều kiện hai đầu ống cố định, nếu sử
110
Trang 39
CHƯƠNG V - Phân phối và dự trữ nước
dụng các phụ tùng đấu nối có ren thì mất rất nhiều thời gian mà tuổi thọ công trình chưa chắc đã kéo dài do có nguy cơ rò rỉ tại mối nối ren Nên sử dụng kiểu măng sông nối nhanh vật liệu bằng inox có gioăng cao su được sản xuất trong nước hoặc đặt gia công theo một số mẫu của nước ngoài Sử dụng loại măng sông này thời gian sửa chữa rút ngắn xuống chỉ bằng 1/4 thời gian so với sử dụng loại phụ tùng sửa chữa thông thường
Triển khai công việc phát hiện rò rỉ
- Chủ động kiểm soát rò rỉ: Thành lập một nhóm nhân viên khám phá rò rỉ, công việc này thường phải tiến hành vào ban đêm Nhóm này sẽ sử dụng các thiết bị định vị rò rỉ ngầm dưới đất Lập kế hoạch về thời gian tìm kiếm rò rỉ cho từng khu vực của mạng lưới Nếu mạng lưới không rộng lắm thì mỗi khu vực được tìm kiếm rò rỉ 6 lần/năm Với khu vực có đồng hồ tổng đo lượng nước vào và có các đồng hồ tiêu thụ thì căn cứ vào tỷ lệ thất thoát nước hàng tháng khi đọc đồng hồ tổng và đồng hồ tiêu thụ, kết hợp sử dụng phương pháp đo
lưu lượng tối thiểu về đêm, phân tích số liệu để xác định khả năng khu vực đó có điểm ống vỡ ngầm hay không để tiến hành tìm kiếm
- Thiết lập kênh thông tin báo các điểm vỡ, rò rỉ nhìn thấy được: từ các nhân viên làm nhiệm vụ chống thất thoát, các tổ quản lý nước tại địa bàn hoặc khách hàng dùng nước Thông (in nhận được từ khách hàng trong nhiều trường hợp là rất có ích vì các điểm vỡ lớn bao giờ cũng kéo theo hiện tượng nước bị giảm áp cục bộ, mất nước, đất xung quanh luôn bị ẩm, bị lún, sụt,
- Thay thếhoặc phục hồi các tuyến ống cũ không còn đủ khả năng vận chuyển nước Giảm thất thoát thất thu do công tác quản lý
Thất thoát, thất thu nước do các nguyên nhân quản lý trong nhiều trường hợp thường nhiều gấp đôi so với các nguyên nhân kỹ thuật Do đó cần tập trung tìm biện pháp hữu hiệu để giảm tỷ lệ thất thoát do quản lý Một số giải pháp hữu hiệu để giảm tỷ lệ thất thoát do quản lý:
Lắp đặt đơng hơ đểxố bỏ kiểu dùng nước khoán:
Đâylà biện pháp cơ bản nhất và cũng hiệu quả nhất để chống thất thu nước Tiến hanh lap dat đồng hồ đồng bộ cho toàn bộ khu vực bắt đầu từ nơi có nguồn nước tốt Chia môi khu vực thành nhiều khu vực nhỏ Tại mỗi khu vực nhỏ có một đồng hồ tổng (còn gọi là đồng hồ khối) để kiểm soát lượng nước vào từng khu vực đó và so sánh với khối lượng nước tiêu thụ tại các
đồng hồ nhánh để xác định lượng NKDT và tìm ra biện pháp kiểm soát khắc phục Xây dựng một tổ chức và phương pháp quản lý tốt:
e Xây dựng đồng bộ, chia mạng lưới thành các khu vực nhỏ để tổ chức quản lý Mỗi khu vực
nhỏ đều có đồng hồ khu vực Mọi khách hàng trong khu vực đều được lắp đồng hồ nước e Tùy theo đặc điểm của từng nơi mà lựa chọn mô hình quản lý tiêu thụ nước cho phù hợp
Một mô hình quản lý cấp nước đã được thử nghiệm tại Hải Phòng và cho kết quả khá tốt Đó là thành lập các tổ quản lý tiêu thụ tại địa bàn kết hợp chặt chế với chính quyền địa phương
111
Trang 40
và huy động được sự tham gia đóng góp của cộng đồng Tùy theo trình độ và năng lực nhân
viên, một tổ quản lý có thể quản lý cùng lúc nhiều khu vực khác nhau e Quy định nhiệm vụ, quyền hạn của tổ quản lý tiêu thụ
Nhiệm vụ của tổ quản lý tiêu thụ địa bàn có thể là:
e Quản lý toàn bộ mạng lưới cấp nước từ sau đồng hồ khu vực
e Sửa chữa các điểm rò rỉ, vỡ ống, sửa chữa nhỏ các đồng hồ của khách hàng
e Đưa tất cả các đồng hồ nước vào danh sách thu tiền Đọc đồng hồ theo kỳ phát hành hóa đơn e Thu tiền nước
e Nắm chắc cụ thể diễn biến tiêu thụ nước, số hộ, số người, mục đích sử dụng
e Quan hệ trực tiếp và chặt chế với chính quyền cơ sở để phối hợp thực hiện tốt nhiệm vụ e Xử lý các hộ vi phạm hợp đồng, cắt bịt máy nước trái phép
e Tuyên truyền giáo dục và động viên khách hàng trong khu vực cùng tham gia quản lý hệ thống cấp nước, chống thất thu thất thoát nước
e Lập hồ sơ theo dõi và tổng hợp số liệu hàng ngày theo mẫu quy định Lợi ích của chương trình giảm NKDT
e Thực hiện chương trình giảm NKDT sẽ mang lại những lợi ích sau: e Tiết kiệm các chỉ phí sản xuất nước như điện năng, hóa chất, e Các công trình xử lý không phải làm việc quá công suất thiết kế e Tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng công trình xử lý mới e Tăng thêm lượng nước bán do vậy tăng doanh thu
e Nang cao trách nhiệm và kiến thức của nhân viên quản lý địa bàn e Nâng cao mức độ dịch vụ cho người tiêu thụ và các quan hệ xã hội khác e Giảm bớt mối nguy hại cho sức khoẻ do nước bị nhiễm bẩn
5.4 BẢO DƯỠNG MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 5.4.1 Đảm bảo an toàn trong quá trình thi công
Đây là công tác hết sức quan trọng trong tổ chức thi công lắp đặt đường ống, trong thi công phải đảm bảo an toàn tuyệt đối cho con người và máy móc thiết bị, an toàn cho cả các công trình xây dựng và người dân Dưới đây là một số điểm cần lưu ý trong quá trình thi công: - Phải bố trí trụ sở của công trường, cử người làm công tác an toàn lao động, giám sát việc thực