Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 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[.]
Trang 1CHƯƠNG 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 chọncông 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 Nướcđược 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 đểthu 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 nênven bờ có sóng, bờ hồ dễ bị xói lở nên nước ven bờ thường đục Nên ta chọnphương án 2 (thu nước xa bờ) làm phương án thiết kế Ta đặt trạm bơm lùi vào bờmột khoảng an toàn Vậy công trình thu nước của thành phố Buôn Ma Thuột là thunước xa bờ dùng ống tự chảy
Trang 2Hình 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 nhưngcấu tạo đơn giản, giá thành thấp), họng được bố trí nằm thấp hơn cả mực nước nhỏnhất của hồ
Cấu tạo của họng thu nước bao gồm: miệng thu có đặt song chắn rác nối với ống tựchảy và bộ phận cố định bảo vệ và giự miệng thu kiên cố Miệng thu được bố tríhướng xuôi theo chiều dòng chảy
6.3.1.1 Tính toán song chắn rác
Song chắn rác được đặt ở đầu họng thu nước Cấu tạo của song chắn rác gồm cácthanh thép tiết diện tròn cỡ ϕ8 đặt song song với nhau, khoảng cách giữa các thanhthép là 50 mm
Diện tích công tác của thanh:
Trang 3v = 0,3 – 0,1 (m/s), chọn v = 0,1 (m/s).( vì thu nước ở hồ, có tốc độ dòng chảy thấp)n: số cửa thu nước thô Theo mục 5.71 TCXDVN 33:2006, đối với công trình thunước có bậc tin cậy bậc I thì số ngăn làm việc độc lập không nhỏ hơn 2
K3: hệ số kể đến ảnh hưởng hình dạng của thanh thép tiết diện tròn, K3 =1,1
Diện tích công tác của song chắn rác:
Trang 4Trong đó:
60 (mm): khoảng cách giữa 2 thanh thép kề nhau ( tính từ tim của 2 thanh thép)
L: chiều dài tính toán song chắn rác, L = 1800 (mm)
Diện tích cản nước của một thanh là:
Tổng diện tích cản nước của song chắn rác:
Tổng diện tích khe hở ( thông thủy) của song chắn rác:
Vận tốc qua mỗi song chắn rác:
Trang 5Hệ số tổn thất qua song chắn rác:
Tổn thất cục bộ qua song chắn rác:
6.3.1.2 Tính họng thu nước
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 vàđược 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 tốithiểu các đoạn ống thay đổi hướng để giảm tổn thất thủy lực
Đường kính ống xác định theo công thức:
Q: lưu lượng tính toán của ống (m3/s)
V: vận tốc nước chảy trong ống (m/s) ( theo mục 5.96 TCXDVN 33: 2006) v = 0,7
÷ 1,5 (m/s), chọn v = 0,8 (m/s)
Vậy đường kính ống tự chảy:
Trang 6Chọn D = 500 mm.
Kiểm tra khả năng tự làm sạch trong ống theo công thức A.C.Obradopxki
Có
Trong đó:
: Hàm lượng cặn của nước sông Dinh, Co = 350 (mg/l) = 0,350 (kg/m3)
: Khả năng vận chuyển của dòng chảy trong ống:
Với:
: Độ lớn thủy lực trung bình của hạt cặn, = 0,1 (mm/s) = 0,0001 (m/s)
U: Vận tốc lắng cặn, xác định theo công thức:
C: Hệ số Sêđi phụ thuộc vào vật liệu làm ống:
: 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 Hồng)
: Độ nhớt động học của nước, nhiệt độ 24oC ta có = 0.9510-6 (m2/s)
v: Vận tốc trong ống tự chảy, v = 1 (m/s)
1
Vậy: Khả năng vận chuyển của dòng chảy trong ống
Trang 7Ta thấy Co> .Vậy ống tự chảy không có khả năng tự làm sạch.
Rửa ống tự chảy
Rửa ống tự chảy bằng phương pháp rửa ngược: dòng nước rửa chảy trong đườngống theo chiều từ công trình thu nước ra sông Trường hợp này ống được đặt dốc rasông 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 trạmbơm
Lưu lượng yêu cầu khi một ống xảy ra sự cố:
Vận tốc của ống còn lại:
Đảm bảo vận tốc: v = 0,7 ÷ 1,5 (m/s)
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) :
Trang 8Hình 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 =
Trang 9d: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:
Chọn kích thước lưới chắn rác: H × L = 1,5 × 1,2 (m)
Số thanh thép theo chiều thẳng đứng là:
Diện tích cản nước của các thanh thẳng đứng:
Số thanh thép theo chiều ngang:
Diện tích cản nước của các thanh ngang là:
Tổng diện tích cản nước của lưới chắn rác:
Diện tích thông thủy của lưới chắn rác:
Vận tốc nước qua lưới chắn rác:
Thõa mãn yêu cầu vận tốc qua lưới chắn rác( mục 5.99 TCXDVN 33:2006)
Tổn thất áp lực qua lưới chắn rác:
Tổn thất áp lực qua lưới chắn rác xác định theo công thức:
Trang 10Trong đó:
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)
K: Hệ số dự trữ, K = 3
ξ: Hệ số tổn thất cục bộ qua lưới chắn rác:
d:Đường kính thanh chắn rác, d = 1 (mm)
a:Chiều rộng mắt lưới, a = 3 (mm)
β: Hệ số phụ thuộc loại thanh đối với loại lưới tròn, β = 1,79
Vậy tổn thất áp lực qua lưới chắn rác:
6.3.4 Tính toán ngăn thu, ngăn hút
Số lượng 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:
Đường kính của mỗi ống hút:
Vận tốc nước chảy trong ống hút ( theo bảng 7.3 TCXDVN 33: 2006 ) Chọn v = 1,2 (m/s)
Vậy ta chọn đường kính ống: D = 400 (mm)
Kiểm tra vận tốc thực tế:
Trang 11Thõa mãn vận tốc cho phép của đường ống hút có đường kính từ 300 – 800 là v =0,8 ÷ 1,5 (m/s).
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
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: Chọn A1 = 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: 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:
Trang 12Chiều dài ngăn hút: Chọn A2 = 2,7 (m).
Vậy kích thước ngăn hút là: B × H = 2,5 × 2,7 (m)
Hình 6-4: mặt bằng công trình thu
6.3.4.3 Tính toán kích thước mặt dứng công trình
Khoảng cách từ mép dưới miệng thu đến đáy hồ:
Trang 136.3.4.4 Tính toán cao trình công trình thu
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:
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)
Với:
hSCR: tổn thất qua song chắn rác,
hTC: tổn thất trên đường ống tự chảy, hTC = 0,0177 (m)
Vậy cao độ mực nước trong ngăn thu là:
Cao độ mực nước trong ngăn hút
Cao độ mực nước trong ngăn hút được xác định :
Trong đó:
Zh: cao độ mực nước trong ngăn hút (m)
Zt: cao độ mực nước trong ngăn thu (m)
Trang 14hLCR: tổn thất cột nước của lưới chắn rác,
Vậy cao độ mực nước trong ngăn hút:
Cốt mặt đáy công trình thu
: cao độ mực nước thấp nhất ở ngăn hút (m),
: 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 :
Cốt sàn công tác công trình thu
Trong đó:
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 :
Trang 15CHƯƠNG 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:
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 :
Trang 16Khi 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% lưulượng nước thiết kế cho trạm xử lý
Lưu lượng nước yêu cầu khi có sự cố:
Vận tốc ống còn lại khi xảy ra sự cố:
( thõa mãn vận tốc cho phép v = 1 ÷ 3 (m/s))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 từmáy bơm đến trạm xử lý nước Chọn D = 400 (mm)
7.4 Cột áp toàn phần trạm bơm cấp I
Cột nước áp lực yêu cầu của trạm bơm cấp I :
Trong đó:
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)
Trang 17Với ZNTN=ZTN+HNUOC =7,5+2=9,5(m)
Hh: Tổn thất trên đường ống hút:
Với:
: Tổn thất dọc đường trên đường ống hút:
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:
: tổn thất cục bộ 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
STT Danh mục Đơn vị Số lượng ξ
Trang 18ống 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)
: 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
STT Danh mục Đơn vị Số lượng ξ
Tổn thất cục bộ trên đương ống đẩy:
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:
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:
Tên sản phẩm SCP 250/250HA-30/4
QB= 151(l/s)
Hiệu suất: η = 80,8 %
Trang 19 Độ dự trữ chống xâm thực: NPSH = 5,6 (m).
Công suất trên trục: P = 21,5(KW)
Số vòng quay: n = 1450 (vòng /phút)
Các kích thước máy bơm:
Hình :máy bơm SCP 250/250HA-30/4
Dimensions per pump (mm)
Trang 20 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:
Trong đó:
Hdh: chiều cao địa hình, Hdh =7,5 (m)
S: hệ số sức kháng toàn phần của đường ống:
Trang 21Phương trình đường đặc tính của 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:
Trong đó:
: công suất định mức của động cơ
Trang 22: công suất thực tế lớn nhất mà động cơ sẽ phải làm việc, xác định theo côngthức
Trong đó:
K: hệ số dự trữ về độ thiếu chính xác của đường đặc tính của máy bơm
Thường lấy theo kinh nghiệm sau:
: hiệu suất, lưu lượng của máy bơm tra trên đường đặc tính ứng với HB
: là hiệu suất truyền động khi nối trực tiếp, =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
máy phù hợp
Công thức chung tính cao trình đặt máy cho các loại máy bơm dùng trong nông
nghiệp là:
Trong đó:
: là cao độ đặt máy thiết kế
: mực nước thấp nhất bể hút, tùy theo nhiệm vụ của trạm bơm mà xác định
Trang 23: độ cao hút nước địa hình cho phép của máy bơm(m)
Với máy bơm hướng chéo đã lựa chọn:
Kiểm tra cao trình đặt máy ứng với các trường hợp
Trường hợp kiểm tra với
Nhận thấy: vì chọn Hmax= Htk
Trường hợp kiểm tra với
ứng với cao trình đặt máy thiết kế min
Để xác định cần xác định cột nước
Nhận thấy:
Vậy chọn cao trình đặt máy là là hợp lý nhất
7.7 Bơm chữa cháy
Trang 24Do 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
Trong đó:
Qcc: Tổng lưu lượng chữa cháy của khu vực dùng nước theo chương
II
2Qcc = 648 (m3/h)
Qmax: Tổng lượng nước tiêu dùng lớn nhất trong 3h liền nhau lấy cho 3 giờ
từ 18-20h (theo biểu đồ dùng nước)
Trang 25 TK: Thời gian khôi phục lại lượng nước dự trữ chữa cháy không quá
24h
Chọn TK = 24h
Vậy lưu lượng tăng cường của bơm là:
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), lớnhơn 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
Trang 26 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:
Trong đó:
: đường kính động cơ, Ddc=630(mm)
:khoảng chác giửa 2 vỏ động cơ, phụ thuộc vào điện áp của động cơ
Chiều dài toàn bộ nhà máy
Trang 27Trong đó:
n: là tổng sống máy bơm trong gian bơm kể cả dự trữ
: chiều dài 1 gian bơm nhà được chọn để thiết kế
: đường kính động cơ
: khoảng cách từ vỏ động cơ đến tường gạch hồi đầu Nếu không đặt tủ điện thì
m tùy theo điện áp động cơ, Nếu đặt tủ điện thì phải đủ dài để bố trí
tủ điện
: 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)
Chọn =8,1(m)
7.8.3 Chiều rộng nhà máy
Chiều rộng nhà máy được tính theo công thức:
Trong đó:
t: Bề dày của tường trạm bơm, t = 220 (mm)
:Khoảng cách từ đường ống đẩy nằm ngang đến tường thượng lưu, = 900 (mm)
Trang 28: Khoảng cách từ đường ống hút nằm ngang đến tường hạ lưu, = 700 (mm).
LM: chiều dài của tổ máy bơm, Lh = 1529 (mm)
Vậy chiều rộng nhà máy là:
Trang 29CHƯƠNG 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
để cung 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