Chương 6 ,7,8,9Datn.doc

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 1 CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THU 6 1 Vị trí công trình thu nước 6 2 Chọn kiểu công trình thu nước Khoảng cách từ công trình thu đến nhà máy xử lý nước L = 400(m) Theo đi[.]

CHƯƠNG 6 :THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THU

6.1 Vị trí công trình thu nước

6.2 Chọn kiểu công trình thu nước

Khoảng cách từ công trình thu đến nhà máy xử lý nước : L = 400(m)

Theo điều kiện thủy văn và kết cấu địa chất ta có thể đưa ra các phương án lựa

chọn công trình thu và trạm bơm cấp I như sau:

Phương án 1: thu nước ven bờ

Cửa thu nước nằm sát bờ sông Kiểu này thường áp dụng cho bờ hồ tương đối

dốc, ven bờ có độ sâu thiết kế để thu nước, chất lượng nước ven bờ tốt

Phương án 2: thu nước xa bờ

Thiết kế ngăn thu và ngăn hút đặt ở bờ hồ, còn đầu thu nước đặt ở lòng hồ Nước được thu qua họng thu nước rồi qua ống tự chảy về ngăn thu

Phương án này tương đối tốt với địa hình bờ hồ thoải, ven bờ không đủ độ sâu để thu nước Chất lượng nước ven bờ hồ không tốt

Lựa chọn phương án thu nước:

Hồ Ea Kao có đại hình bờ hồ thoải, ven hồ không đủ độ sâu để thu nước,

chất lượng nước ven hồ không tốt Hồ có diện tích lớn, do ảnh hưởng của do nên

ven bờ có sóng, bờ hồ dễ bị xói lở nên nước ven bờ thường đục Nên ta chọn

phương án 2 (thu nước xa bờ) làm phương án thiết kế Ta đặt trạm bơm lùi vào bờ

một khoảng an toàn Vậy công trình thu nước của thành phố Buôn Ma Thuột là thu nước xa bờ dùng ống tự chảy

Hình 6-1: công trình thu nước xa bờ dùng ống tự chảy

6.3 Tính toán công trình thu nước

6.3.1 Tính toán họng thu nước

Họng thu nước là bộ phận đầu tiên của công trình thu nước xa bờ Nhiệm vụ là

thu đủ lưu lượng nước yêu cầu và đảm bảo chất lượng nước để dẫn nước qua ống tựchảy về ngăn thu

Lựa chọn họng thu nước kiểu họng thu thường xuyên ngập (tuy khó quản lý

nhưng cấu tạo đơn giản, giá thành thấp), họng được bố trí nằm thấp hơn cả mực

nước nhỏ nhất của hồ

Cấu tạo của họng thu nước bao gồm: miệng thu có đặt song chắn rác nối với ống

tự chảy và bộ phận cố định bảo vệ và giự miệng thu kiên cố Miệng thu được bố trí hướng xuôi theo chiều dòng chảy

 n: số cửa thu nước thô Theo mục 5.71 TCXDVN 33:2006, đối với công

trình thu nước có bậc tin cậy bậc I thì số ngăn làm việc độc lập không nhỏ hơn 2

 chọn n =2

 K1: hệ số co hẹp do các thanh thép

a dK

Hình ảnh thiết kế song chắn rác với kích thước tính toán:

 L: chiều dài tính toán song chắn rác, L = 1200 (mm)

Diện tích cản nước của một thanh là:

Tổn thất cục bộ qua song chắn rác:

2 SCR

da

2

3 SCR

Họng thu nước đặt ngập dưới mực nước nhỏ nhất trên sông

Cầu tạo gồm: miệng thu nước có đặt song chắn rác được nối với ống tự chảy và

được gắn cố định bằng cọc gỗ hoặc cọc bô tông

Miệng thu nước hướng lên trên theo chiều dòng chảy

Kích thước của họng thu nước:

Chiều sâu lướp nước tính từ mực nước thấp nhất đến đỉnh họng thu nước:

h1 ≥ 0,3 (m), chọn h1 0,5 (m)

Chiều cao họng thu nước lấy kích thước theo song chắn rác H = 2,0 (m)

Chiều cao bảo vệ hbv = 0,1 ÷ 0,3 (m), chọn hbv = 0,2 (m)

Khoảng cách từ đáy sông đến mép miệng thu nước:

h3 = 0,5 ÷ 1 (m), chọn h3 = 0,7 (m)

6.3.2 Tính toán ống tự chảy

Để đảm bảo cho công trình làm việc an toàn, số ống tự chảy ta chọn là 2

Chọn vật liệu làm ống là ống thép Đường ống nên đặt thẳng, tránh đến mức tối

thiểu các đoạn ống thay đổi hướng để giảm tổn thất thủy lực

Đường kính ống xác định theo công thức:

 C0: Hàm lượng cặn của nước sông Dinh, Co = 350 (mg/l) = 0,350 (kg/m3)

 : Khả năng vận chuyển của dòng chảy trong ống:

v0,11 (1 )

  : là hệ số sức cản dọc đường với ống thép mới Có thể xác định  theo

công thức (4), trang 6- Các bảng tính toán thủy lực của Th.S Nguyễn Thị

Rửa ống tự chảy.

Rửa ống tự chảy bằng phương pháp rửa ngược: dòng nước rửa chảy trong đường ống theo chiều từ công trình thu nước ra sông Trường hợp này ống được đặt dốc ra sông Nước rửa được lấy từ ống đẩy bơm cấp I

Lưu lượng nước rửa mỗi ống tự chảy được xác định theo công thức sau:

Kiểm tra khả năng rửa ống khi xảy ra xự cố:

Theo mục 5.71 TCXDVN 33: 2006, khi xảy ra sự cố trên một tuyến ống của côngtrình thu thì ống còn lại vẫn phải đảm bảo cung cấp đủ 75% lưu lượng của trạm

bơm

Lưu lượng yêu cầu khi một ống xảy ra sự cố:

3 sc

Với Q = 150 (l/s), D = 500 (mm) tra bảng tra thủy lực (trang 50 – bảng tính toán

thủy lực của thạc sĩ Nguyễn Thị Hồng)

v = 0.76(m/s) và 1000i = 1,18 , thỏa mãn v = 0,7 ÷ 1,5 (m/s)

Tổn thất dọc đường trên đường ống tự chảy dài 15 (m) :

3 TC

Hình 6-3: Cấu tạo lưới chắn rác

Do đây là công trình có công suất nhỏ nên chọn loại lưới chắn rác phẳng

Cấu tạo của lưới chắn rác gồm một tấm lưới căng trên khung thép Tấm lưới đan bằng các dây thép không rỉ có đường kính d = 1 ÷ 1,5 (mm), chọn d = 1 (mm)

Kích thước mắt lưới a × a = 2 × 2 ÷ 5 × 5 (mm), chọn a × a = 3 × 3 (mm)

Mặt ngoài của lưới đặt thêm một tấm lưới có kích thước mắt lưới 25 × 25 (mm)

và đan bằng dây thép đường kính D = 2 ÷ 3 (mm) để tăng cường chịu lực, chọn D =

 Q: Lưu lượng tính toán của công trình thu, Q =1041.67 (m3/h) = 0,3(m3/s)

 V: Vận tốc nước chảy qua lưới chắn rác, lưới chắn rác phẳng lấy v = 0,2 ÷ 0,4 (m/s), chon v = 0,3 (m/s)

 K1: Hệ số co hẹp do các thanh thép được xác định theo công thức:

 d:Đường kính dây đan lưới D = 1 (mm).

 p:Tỷ lệ giữa phần diện tích bị khung và các kết cấu khác chiếm so với

diện tích công tác của lưới, lấy p = 0,05

 K2: Hệ số co hẹp do ảnh hưởng của rác bám vào lưới Lấy K2 = 1,5

 K3: Hệ số ảnh hưởng của hình dạng, lấy K3 = 1,15 ÷ 1,5, chọn K3 = 1,3

 n: số lượng cửa đặt lưới chắn rác, n =2

Vậy diện tích công tác của lưới chắn rác:

Diện tích cản nước của các thanh thẳng đứng: 374 1.2 0,001 0, 45(m )   2

Số thanh thép theo chiều ngang: 1200 1 399(thanh)

Diện tích cản nước của các thanh ngang là: 399 1,5 0,001 0,6(m )   2

Tổng diện tích cản nước của lưới chắn rác:

2 luoi

F 0,45 0,6 1,05(m ) 

Diện tích thông thủy của lưới chắn rác:

2 tt

F (1,2 1,5) 1,05 0,75(m )  

Vận tốc nước qua lưới chắn rác:

 v:Vận tốc nước chảy qua lưới chắn rác, v = 0,2 (m/s).

 g:Gia tốc trọng trường của nước, g = 9,81 (m/s2)

 β: Hệ số phụ thuộc loại thanh đối với loại lưới tròn, β = 1,79

Vậy tổn thất áp lực qua lưới chắn rác:

2

3 1

6.3.4 Tính toán ngăn thu, ngăn hút

Chọn phụ thuộc vào lưu lượng của công trình Nên chọn tối thiểu có hai ngăn thu

và hai ngăn hút để tăng độ tin cậy làm việc của công trình và có thể luân phiên thau rửa các ngăn

Trong ngăn hút bố trí lưới chắn rác, ống hút của máy bơm cấp một, thang lên

xuống, thiết bị tẩy rửa

Tính toán đường kính của ống hút

Chọn hai ống hút tương ứng với hai ngăn hút, lưu lượng mỗi ống hút:

Khi có sự cố xảy ra với một ống bất kỳ thì phải đảm bảo các ống còn lại phải

cung cấp 70% lượng nước thiết kế cho trạm bơm cấp I ( theo mục 7.16 TCXDVN

33: 2006)

Lưu lượng nước yêu cầu khi một ống hút bị sự cố:

3 SC

Vậy ta tăng đường kính ống hút lên: D = 450 (mm)

Kiểm tra lại vận tốc của ống còn lại khi gặp sự cố:

Thỏa mãn điều kiện v = 0,8 ÷ 1,5 (m/s).

6.3.4.1 Tính toán kích thước ngăn thu

Trong ngăn thu bố trí song chắn rác, thang lên xuống, thiết bị tẩy rửa

Kích thước của ngăn thu được tính như sau:

Chiều dài ngăn thu: A1 1,6 3(m)  Chọn A1 = 2,5 (m)

Chiều rộng ngăn thu: B1 BL   2 e 1,2 2 0,6 2,5(m)  

Với:

 BL: chiều rộng của lưới chắn rác, BL = 1,5 (m)

 e = 0,4 ÷ 0,6 (m), chọn e = 0,6 (m)

 Chiều dài ngăn thu: A2  1,5 3( )  m Chọn A2 = 2,5 (m)

Vậy kích thước ngăn thu là: B × H = 2,5 × 2,5 (m)

6.3.4.2 Tính toán kích thước ngăn hút

Kích thước ngăn hút được tính như sau:

Chiều dài ngăn hút: A2  1,5 3( )  m Chọn A2 = 2,7 (m)

Vậy kích thước ngăn hút là: B × H = 2,5 × 2,7 (m)

2500.0 2700.0

6.3.4.3 Tính toán kích thước mặt dứng công trình

Khoảng cách từ mép dưới miệng thu đến đáy hồ:

6.3.4.4 Tính toán cao trình công trình thu

a Cao độ mực nước trong ngăn thu

Cao độ mực nước lớn nhất của sông Dinh là 6 (m)

Cao độ mực nước nhỏ nhất của sông Dinh là 2,5(m)

Cao độ mực nước trong ngăn thu được xác định theo công thức:

t

MIN/MAX MIN/MAX

Trong đó:

 Zt: Cao độ mực nước ở ngăn thu (m)

 Z: Cao độ mực nước của hồ (m)

 ∑h: tổn thất cột nước (m)

3 SCR TC

 hTC: tổn thất trên đường ống tự chảy, hTC = 0,0177 (m)

Vậy cao độ mực nước trong ngăn thu là:

b Cao độ mực nước trong ngăn hút

Cao độ mực nước trong ngăn hút được xác định :

MIN/MAX MIN/MAX LCR

Trong đó:

Zh: cao độ mực nước trong ngăn hút (m)

Zt: cao độ mực nước trong ngăn thu (m)

hLCR: tổn thất cột nước của lưới chắn rác, 3

Z = Z - (H + H + H + H )(m) \

Trong đó:

 Z : cao độ mực nước thấp nhất ở ngăn hút (m), hmin h

minZ

 HLCR: chiều cao tính toán của lưới chắn rác, HLCR = 1,5 (m)

 H2: khoảng cách từ mép dưới lưới chắn rác đến ngăn thu, H2 = 0,5 (m)

 H3: khoảng cách từ mực nước thấp nhất trong ngăn hút đến mép trên cửa,

 H3 = 0,5 (m)

 Hc: chiều cao hố thu cặn, chọn Hc = 0,3 (m)

Vậy cốt mặt đáy công trình thu :

 ZSCT: Cốt sàn công tác công trình thu (m)

 Zmax: Cao độ mực nước sông lớn nhất , Zmax = 6(m)

 H4: khoảng cách từ mực nước lớn nhất đến sàn công tác, H4 = 1 (m)

Vậy cốt càn công tác công trình thu : ZSCT    6 1 7(m)

CHƯƠNG 7 : TRẠM BƠM CẤP I

7.1 Lưu lượng thiết kế của trạm bơm

Lưu lượng tính toán của trạm bơm cấp I :Q=(m3/ngđ)=(l/s)

Trạm bơm cấp I làm việc với chế độ điều hòa trong ngày, lưu lượng điều hòa

qi = 4,17% Qngđ

Thiết kế số máy bơm của trạm bơm: có 3 máy bơm, 2 máy bơm làm việc, 1 máy

bơm dự phòng

Lưu lượng của một máy bơm: 290 150 / )

b

Q

Các đường ống kỹ thuật của trạm bơm cấp I

Theo mục 7.17 TCXDVN 33: 2006, các đường ống trong trạm bơm nên chọn

đường ống làm bằng thép (riêng trạm bơm có công suất nhỏ thì có thể dùng ống

gang) Vậy ta chọn ống thép để sử dụng cho trạm bơm cấp I của khu vưc Tây sông

Dinh

7.2 Đường ống hút dẫn từ công trình thu đến trạm bơm

Đường kính ống hút từ ngăn thu đã được xác định như sau:

Số ống hút chọn 2 ống 450

Đường kính ống hút: 450 (mm)

Lưu lượng tính toán mỗi ống : Q = 0,15 (m3/s)

Vận tốc nước chảy trong ống : v = 1,2 (m/s)

Lưu lượng tính toán của ống còn lại khi gặp sự cố : QSC = 0,21 (m3/s)

Vận tốc trong trường hợp gặp sự cố :vSC = 1,07 (m/s)

Đường ống hút chung và phân phối cho từng máy bơm

Đường kính của đường ống hút chung được chọn bằng đường kính ống hút dẫn

nước từ ngăn hút của công trình thu về trạm bơm : D = 500 (mm)

7.3 Đường ống đẩy đưa nước từ trạm bơm cấp I đến trạm xử lý nước

Thiết kế số ống đẩy để dẫn nước từ trạm bơm cấp I đến trạm xử lý là : 2 ống

Lưu lượng mỗi ống đẩy :

3

0,30,15( / )

Khi xảy ra sự cố, theo mục 7.6 TCXDVN 33: 2006: Ống đẩy phải đảm bảo khi

có sự cố xảy ra cho một ống bất kỳ thì ống còn lại phải đảm bảo cung cấp 70% lưu

lượng nước thiết kế cho trạm xử lý

Lưu lượng nước yêu cầu khi có sự cố:

Vậy đường kính ống đẩy từ trạm bơm cấp I là: D =400 (mm).

Đường ống đẩy nhận từ máy bơm đưa vào đường ống đẩy chính

Đường kính của ống đẩy chung được chọn bằng đường kính của ống đẩy dẫn từ

máy bơm đến trạm xử lý nước Chọn D = 400 (mm)

 Hdh: chiều cao bơm nước địa hình ( hiệu cao trình mực nước bể tiếp nhận

và cao trình mực nước thấp nhất ngăn hút của công trình thu nước)

 h : Tổn thất dọc đường trên đường ống hút:hDD

Ta dùng ống hút : L = 15 (m), D = 450 (mm), q = 150 (l/s) Tra bảng tra thủy lực Th.S Nguyễn Thị Hồng Ta được: 1000i = 2,02 , v = 0,89 (m)

Tổn thất dọc đường trên đường ống hút:

Các kết cấu gây ra tổn thất cục bộ trên đường ống hút:

Tổn thất của các thiết bị trên đường ống hút

Bảng 7-1: tổn thất của các thiết bị trên đường ống hút trong trạm bơm cấp I

h : Tổn thất dọc đường trên đường ống đẩyống đẩy (ống thép) với L

=300(m), D = 400 (mm), q = 150 (l/s) Tra bảng tra thủy lực (Th.S Nguyễn Thị

Hồng) : 1000i = 4,23, v = 1,11 (m/s)

d

DD

h   i L 0,00423 300 1,3(m) 

CB

h : Tổn thất cục bộ trên đường ống đẩy:

Các kết cấu gây tổn thất cục bộ trên đường ống đẩy:

Tổn thất các thiết bị trên đường ống đẩy

Bảng 6-2: tổn thất các thiết bị trên đường ống đẩy trong trạm bơm cấp I

HDP: áp lực dự phòng kể đến độ khúc khuỷu của ống đẩy, lấy HDP = 0,5 (m)

Vậy cột áp toàn phần của bơm là:

H 7,5 0,264 1,3 0,5 2 11(m)     

7.5 Chọn bơm cho trạm bơm cấp I

Số lượng máy bơm trong trạm bơm cấp I là 3 máy ( 2 máy làm việc, 1 máy dự

phòng)

Áp lực máy bơm sơ bộ: H = 11(m)

Lưu lượng của một máy bơm : Qb = 150 (l/s)

Dựa trên những số liệu Qb và Hb, sử dụng phần mêm Wilo để chọn loại máy

bơm phù hợp Ta lựa chọn được loại bơm của hãng Wilo, với số liệu:

Hình :máy bơm SCP 250/250HA-30/4

Dimensions per pump (mm)

Bảng:kích thước máy bơm

 Đường đặc tính của máy bơm SCP 250/250HA-30/4

Đường đặc tính tổng hợp của máy bơm và đường ống

Xây dựng đường đặc tính của 1 ống

Phương trình đường đặc tính:

2 ong dh

H H  S Q (m)

Trong đó:

 Hdh: chiều cao địa hình, Hdh =7,5 (m)

 S: hệ số sức kháng toàn phần của đường ống:

Kiểm tra công suất động cơ:

Thông thường mỗi loại máy bơm đều có động cơ đi kèm Trường hợp này ta phảitiến hành kiểm tra lại theo các điều kiện thực tế mà máy bơm và động cơ sẽ phải

làm việc nội dung kiểm tra gồm:

Kiểm tra công suất: NMAX  NH

 K: hệ số dự trữ về độ thiếu chính xác của đường đặc tính của máy bơm

Thường lấy theo kinh nghiệm sau:

 Khi NH  1000 KW thì K=1,5~1,1

 Khi NH  100 KW thì K=1,05

 B, QB: hiệu suất, lưu lượng của máy bơm tra trên đường đặc tính ứngvới HB

 TR: là hiệu suất truyền động khi nối trực tiếp, TR=1

 HB: là cột nước của máy bơm cho công suất lớn nhất

hư hỏng, máy bơm hoặc bơm không được nước vì vậy cần chọn một cao trình đặt

 Z dm TK: là cao độ đặt máy thiết kế

 Z bhmin: mực nước thấp nhất bể hút, tùy theo nhiệm vụ của trạm bơm mà

xác định

 [ ]h s : độ cao hút nước địa hình cho phép của máy bơm(m)

Với máy bơm hướng chéo đã lựa chọn:

7.6.2 Kiểm tra cao trình đặt máy ứng với các trường hợp (Hmax,Hmin)

7.6.2.1 Trường hợp kiểm tra với HMAX

Nhận thấy: ZTK DM  ZDM MAX vì chọn Hmax= Htk

7.6.2.2 Trường hợp kiểm tra với Hmin

min 5,977 3,77 9,75( )

7.7 Bơm chữa cháy

Do hệ thống chữa cháy được bố trí kết hợp nên lượng nước chữa cháy này

cũng phải được xử lý giống như nước cấp sinh hoạt hoặc sản suất Vì vậy cột áp

bơm chửa cháy cũng tính như các bơm công tác khác, còn lưu lượng và thời gian

khôi phục được lựa chọn sao cho phù hợp với khả năng làm việc của trạm xử lý,

mức độ an toàn về phòng cháy chửa chày của xí nghiệp hoặc khu dân cư

Có 3 cách lựa chọn để phục hồi lượng nước chửa cháy:

 Dùng bơm công tác

 Tăng cường độ làm việc của các bơm công tác

 Đặt riêng một bơm chửa cháy

Cần cân nhắc chi phi đầu tư và bậc tin cậy của công trình, ta lựa chọn sử dụng

bơm dự phòng đã chon ban đầu để vận hành khi có trường hợp phục hồi lưu lượng

hao hụt khi có cháy xảy ra

3 max

7.8 Tính toán các kích thước cơ bản cho trạm bơm cấp I

Trạm bơm cấp I được thiết kế 3 máy bơm, trong đó : 2 máy bơm làm việc và 1

máy bơm dự phòng kết hợp với chữa cháy

Theo mục 7.7 TCXDVN 33: 2006, trạm bơm cấp I được thiết kế như sau:

 Giữa các tổ máy mà dộng cơ có điện thế nhỏ hơn 1000V đặt cách nhau 1

(m), lớn hơn 500V đặt cách nhau 1,2 (m) Chọn bố trí các tổ máy đặt cách nhau 1,2(m)

 Giữa tổ máy và tường của trạm bơm ít nhất là 1 (m), đối với bơm chìm là

0,7 (m)

 Giữa các tổ máy và bảng phân phối : 2 (m)

 Kết cấu bao che trạm bơm nên làm vững chắc bằng gạch, bê tông đối với

phần nổi trên mặt đất Phần chìm dưới mặt đất có thể làm bằng gạch hoặc

bê tông Lớp vật liệu thấm phải cao hơn các mực nước trên là 0,5 (m) Mặt

bệ máy bơm phải cao hơn mặt nền trạm bơm tối thiểu 0,2 ÷ 0,3 (m)

7.8.1 Chiều cao nhà máy

Chọn kiểu nhà máy bơm móng tách rời sử dụng máy bơm hướng chéo trục ngang

có lưu lượng Q < 1 m3/s (Q1may = 0.18 m3/s) Đảm bảo khi sửa chữa động cơ, máy

bơm phải kéo phần đó qua phần tĩnh của động cơ do đó chiều cao tầng nhà máy tính

từ sàn động cơ tới trần theo công thức:

 ld – Chiều cao dây buộc ,dây mềm ld = 0.5 0.7m, ta chọn ld = 0.5m

 hm: chiều cao của móng nhà động cơ.Chọn hm = 0.5m

 hct: Chiều cao cầu trục tính từ móc câu tới đỉnh cầu trục (cầu trục kéo tay

hct = 1.8m, cầu trục điện hct = 2.7m) Ta chọn cầu trục điện hct = 2.7m

 : Khoảng cách an toàn từ đỉnh cầu trục tới trần hay mặt dưới của xà

ngang thường lấy  = 0.2 m

 hnoc: Chiều cao lớn nhất của nóc máy lấy hnoc = 1m

H = 1 + 0.7 + 0.5 + 0.5 + 2.7 + 0.2 + 1 = 6.7 (m) Ta lấy H = 7(m)

Ghi chú:

Tường dày 220 mm, vữa BTCT M50

Cột bằng BTCT M200, kích thước 25  25 cm

7.8.2 Chiều dài nhà máy

Thiết kế nhà máy bơm không có tường ngăn, chiều dài một gian máy tính từ trung tâm 2 trục máy bơm, với số máy bơm là 3 máy kể cả máy bơm dự trữ ta bố trí

1 hàng dọc theo chiều dài trạm Theo mục 7.7 TCXDVN 33-2006:

Tính chiều dài 1 gian nhà:

 n: là tổng sống máy bơm trong gian bơm kể cả dự trữ

 L1tk g: chiều dài 1 gian bơm nhà được chọn để thiết kế

 D dc: đường kính động cơ

 L1: khoảng cách từ vỏ động cơ đến tường gạch hồi đầu Nếu không đặt tủ

điện thì L 1 1,5 ~ 1,0m tùy theo điện áp động cơ, Nếu đặt tủ điện thì L1phải

đủ dài để bố trí tủ điện

 L sc: chiều dài gian sửa chữa phải đảm bảo sửa chửa được vất lớn nhất của động cơ hay máy bơm và 2 lối đi lại an toàn.

t: chiều dày tường ở đầu hồi t=0,4~0,5(m)

 t: Bề dày của tường trạm bơm, t = 220 (mm)

 d:Khoảng cách từ đường ống đẩy nằm ngang đến tường thượng lưu, d =

900 (mm)

 h: Khoảng cách từ đường ống hút nằm ngang đến tường hạ lưu, h=

700 (mm)

 LM: chiều dài của tổ máy bơm, Lh = 1529 (mm)

Vậy chiều rộng nhà máy là:

1 2 0, 22 2 1,529 0,9 0,7 3,6( )

CHƯƠNG 8 : THIẾT KẾ TRẠM BƠM CẤP II

8.1 Bơm sinh hoạt

8.1.1 Lưu lượng bơm, số lượng bơm công tác

Theo tính toán ở chương 3, trạm bơm cấp 2 chia thành 2 tổ bơm:

 Tổ bơm 1 có nhiệm vụ cấp nước cho bể điều hòa của trạm bơm 3 Tổ máy bơm hoạt động điều hòa ngày đêm, với 1 bơm công tác và một bơm dự

phòng Lưu lượng mỗi bơm chọn bằng 4,17% lưu lượng bơm của trạm

bơm 3, Qbơm=258,7(m3/h)

 Tổ bơm 2 có nhiệm vụ cấp nước cho mạng lưới nước khu vực 2(khu vực

có cao độ thấp) Tổ máy bơm hoạt động trong giờ dung nước lớn nhất với

3 bơm công tác và một bơm dự phòng( các máy bơm được gắn biến tần đểcung cấp nươc sát với chế độ dung nước của khu vưc).Qbơm=2,15% tổng

nhu cầu dùng nước của khu vực, Qbơm=335(m3/h)

Tổng lưu lượng nước của tram bơm cấp II

LƯU LƯỢNG TRẠM BƠM CẤP 2

8.1.2 Đường ống kỹ thuật của trạm bơm cấp II

8.1.2.1 Đường ống kĩ thuật của tổ máy bơm 1

a Đường ống hút từ bể chứa đến tổ máy bơm 1

Thiết kế 2 đường ống hút từ bể chứa nước sạch đến tổ máy bơm, với lưu lượng

của mỗi ống hút (Theo Điều 7.13 TCN 33-2006 khi chọn trạm có số máy bơm lớn

hơn 3 thì số ống hút chung không ít hơn 2)

Ống hút riêng cho từng máy bơm:

Lưu lượng tính toán cho đường ống hút riêng từng máy:

239,5( / h) 0,082( / )

gio hr

Q

Đường kính mỗi ống hút:

1 ong h

Các thiết bị gây tổn thất trên đường ống hút:

Bảng 8-1: tổn thất của các thiết bị trên đường ống hút trong trạm bơm cấp II

Tổn thất cục bộ trên đường ống hút:

2 2 h

tt CB DD

h h h 0,555 0,015 0,59(m) 



b Đường ống đẩy của tồ máy bơm 1

Thiết kế 1 đường ống đẩy chung bằng thép, lưu lượng của ống đẩy chung:

3 day bom max

Q Q 880,5(m / h) 245(l / s)

Đường kính ống đẩy chung:

1 ong d

Thiết kế 3 đường ống đẩy riêng bằng thép

Lưu lượng tính toán cho đường ốngđẩy riêng từng máy:

239,5( / h) 0,082( / )

gio dr

Q

Đường kính mỗi ống đẩy:

1 ong d

Theo điều 7.14 TCN 33- 2006 , vận tốc nước chảy trong ống đẩy cho phép từ 1÷

3 m/s với loại ống có đường kính từ 300 ÷ 800 mm Chọn v=1,2(m/s)

với Dh = 300 (mm), Lh = 2,5 (m) Tra bảng tra thủy lực của Th.s.Nguyễn Thị Hồng:

Bảng 8-2: tổn thất của các thiết bị trên đường ống đẩy trong trạm bơm cấp II

8.1.2.2 Đường ống kĩ thuật của tổ máy bơm 2

a Đường ống hút từ bể chứa đến tổ máy bơm 2

Thiết kế 1 đường ống hút từ bể chứa nước sạch với lưu lượng của mỗi ống hút:

3 1ong 1b

Q Q 0,074(m / s)

Đường kính mỗi ống hút:

1 ong h

b Đường ống đẩy của tổ máy bơm 2

Thiết kế số ống đẩy để dẫn nước từ trạm bơm cấp I đến trạm xử lý là : 1 ống

Lưu lượng mỗi ống đẩy : q Q b 0,074(m3/ )s

Đường kính ống đẩy:

4 4 0,074

0, 25( )1,5

8.1.3 Cột nước toàn phần của máy bơm

8.1.3.1 Cột nước toàn phần của tồ máy bơm 1

Cột áp toàn phần của máy bơm vào giờ dùng nước lớn nhất:

H Z  BCNS H h H

MNTNZ

Z : Cốt mực nước thấp nhất trong bể chứa nước sạch, ZMNTNBCNS 10(m)

 Hong: tổng tổn thất áp lực từ trạm bơm đến điểm bất lợi của mạng

lưới.Tổn thất áp lực lấy sơ bộ bằng 5m/km, Hong=10m (tổng chiều dài từ trạm bơm đến diểm bất lợi khoảng 2km)

 h: Tổng tổn thất áp lực trên đường ống hút và ống đẩy từ trạm bơm đến

điểm vào đầu mạng lưới (điểm 1) Ta có: h 1,5(m)

 HTD: cột áp tự do tại điểm bất lợi, Htd = 10(m)

Cột áp toàn phần của máy bơm:

b

H  25,1 10 10 1,5 10 36,6(m)     

8.1.3.2 Cột nước toàn phần của tồ máy bơm 2

Cột nước áp lực yêu cầu của trạm bơm cấp I :

H H h H (m)

Trong đó:

 Hdh: chiều cao bơm nước địa hình ( hiệu cao trình mực nước bể tiếp nhận

và cao trình ực nước thấp nhất ngăn hút của công trình thu nước)

 Hdh Znkv3 ZMNTNBCNS 38 10 28(m) 

 h: tổng tổn thất áp lực từ trạm bơm cấp II lên trạm bơm cấp III Lấy

h=5m/km => h=6m(chiều dài ống từ TBCII lên TBC III L=1,2km)

 h”: Tổn thất áp lựctrên đương ống đẩy, ống đẩy: h”lấy khoảng 1m

Vậy cột áp toàn phần của bơm là:

H 28 6 1 35(m)   

8.1.4 Các thông số của máy bơm

8.1.4.1 Các thông số của tổ máy bơm 1

a Chọn máy bơm

Số lượng máy bơm trong trạm bơm cấp I là 3 máybơm công tác, 1 máy bơm dự

phòng

Áp lực máy bơm sơ bộ: H = 36,6 (m)

Lưu lượng của một máy bơm : Qb =335(m3/h)=94(l/s)

Dựa vào phần mền chon bơm wilo để lựa chọn loại bơm phù hợp với yêu cầu Ta tìm được loại bơm phù hơp :

 Tên bơm: SCP 150/390HA-55/4

 Lưu lương, cột áp bơm: Q=94,2(l/s), H=36,8(m)

 Đường kính bánh xe công tác: 353mm

 Hiệu suất bơm:= 84,2%

 Số vòng quay động cơ: n=1470 (vòng/phút)

 Độ dự trữ chống xâm thực: NPSH = 3,19(m)

 Công suât trên trục: P=40,2 KW

b Các kích thước máy bơm

Loại

lượng (kg) SCP

Bảng 8-4: kích thước động cơ trong trạm bơm cấp II

Hình 8-1: hình ảnh máy bơm SCP 150 – 390HA

c Đường dặc tính máy bơm

Để xác định các thông số làm việc của máy bơm trên cần dựng đường đặc tính

của máy bơm và đường đặc tính ống để tìm giao điểm của 2 đường đặc tính này

Xây dựng đường đặc tính tổng hợp của máy bơm và đường ống

Xây dựng dường đặc tính của 1 máy bơm