THIẾT KẾ HỆ THÔNG CẤP NƯỚC CHO KHU CHUNG CƯ
Tổng quan về bơm đẩy cao
Trong thực tế, máy bơm nước đẩy cao còn được gọi là máy bơm dân dụng, dùng bơm nước từ giếng đào hoặc từ bể ngầm dưới mặt đất lên bồn cao, bơm nước tưới tiêu, sản xuất Tại thị trường Việt Nam các thương hiệu máy bơm nước đẩy cao uy tín phải kể đến thương hiệu máy bơm nước pentax, máy bơm ebara, máy bơm Panasonic…
Cấu tạo máy bơm đẩy cao:
- Là dòng máy bơm nước với thiết kế nhỏ gọn, trang nhã, có nắp buồng bơm và dĩa bơm chống được ma sát và chịu nhiệt độ cao, đảm bảo cho dòng nước lưu thông được ổn định.
- Hiện nay, các máy bơm đẩy cao hầu hết đề có rơ le cảm biến nhiệt độ, cho phép máy tự động ngắt nguồn điện khi nhiệt độ bơm quá cao, tránh việc làm nóng máy và gây cháy nổ Hơn nữa, các máy bơm đẩy cao còn có các lõi quay motor có độ chính xác cao, được mạ chống rỉ sét giúp máy luôn hoạt động, không bị ngắt quãng.
Nguyên lý hoạt động: Nguyên lý hoạt động của máy bơm đẩy cao cũng giống như các loại máy bơm nước khác, khi máy bơm làm việc các bánh công tác quay, các phần tử chất lỏng ở trong bánh công tác dưới ảnh hưởng của lực ly tâm bị văng từ trong ra ngoài.
Cứ như thế nó chuyển động theo các máng dẫn và đi vào ống đẩy với áp suất cao hơn, đó là quá trình đẩy của bơm (nên gọi là máy bơm đẩy cao) Quá trình bơm đẩy cứ diễn ra liên tục đồng thời, ở lối vào của bánh công tác tạo nên vùng có chân không, dưới tác dụng của áp suất trong bể chứa lớn hơn áp suất ở lối vào của máy bơm nước, lúc đó chất lỏng ở bể hút liên tục bị đẩy vào bơm theo ống hút, đó là quá trình hút của bơm.
Hình 1 Bơm nước đẩy cao
Nhu cầu dùng nước
Thông số của khu chung cư:
Bảng 1: Thông số cao trình các tầng của chung cư
Cao trình Giá trị Đơn vị
Bảng 2: Thông số dân cư, phòng và vị trí các phòng mỗi tầng
Thông số Giá trị Đơn vị
Số tầng của chung cư 3 tầng
Nhu cầu dùng nước của khu chung cư:
Bảng 3: Nhu cầu dùng nước tính theo TCDN/ người
Thông số Ký hiệu Công thức Giá trị Đơn vị
Số người của chung cư N - 30 người
TCDN/người - - 200 l/người/ d Nhu cầu dùng nước cho
Lưu lượng cho công cộng (lấy 10%)
Qcông cộng Qcông cộng % x Qsh 1 m 3 /d
Lưu lượng nước cần dùng trong ngày max
Qngày, max Qngày, max = Qsh x1,5+Qcông cộng 10 m 3 /d
Thông số các thiết bị dùng nước trong 1 phòng:
Bảng 4: Số lượng thiết bị mỗi phòng và số đương lượng mỗi thiết bị
Chiều cao lắp đặt từ vị trí lấy nước đến sàn
Bồn cầu có két xả 1 0,5 0,5 2 1
Bảng 5: Số đương lượng theo từng phòng, từng tầng và cả tòa chung cư
Tổng đương lượng/phòng 2,500 Tổng đương lượng tầng 1 5,000 Tổng đương lượng tầng 2 10,000 Tổng đương lượng tầng 3 10,000 Tổng đương lượng tòa nhà 25,000
Tính được nhu cầu dùng nước tính toán (Theo mục 6.7, TCVN 4513:1988)
Qtt: Lưu lượng tính toán trong 1s cho khu chung cư theo thiết bị dùng nước (l/s)
N: Tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trong chung cư a: Trị số phụ thuộc vào TCDN tính cho 1 người trong 1 ngày
K: Hệ số phụ thuộc vào đương lượng, theo bảng
Bảng 6: Trị số a theo TCDN
Bảng 7: Trị số K theo số đương lượng
Nhu cầu dùng nước tính toán:
Đồng hồ đo nước
Dựa vào bảng 17.1 và 17.2 Giáo trình “Cấp thoát nước”, GS.TS.Trần Hiếu Nhuệ để chọn đồng hồ đo nước
Hình 2: Cỡ, lưu lượng và đặc tính của đồng hồ đo nước
Hình 3: Sức kháng của đồng hồ đo nước
Từ lưu lượng tính toán Qtt = 0,901 l/s, chọn đồng hồ cánh quạt BK với cỡ 30 mm, có sức kháng S = 1,3 m 3 /h.
Kiểm tra tổn thất áp lực qua đồng hồ: h đh =S × Q tt 2 =1.3×0,901 2 =1,06m Chọn chiều cao ống hút < 1,5m
=> z1 = -1 (m) (bên dưới so với mặt đất)
Chiều cao tối thiểu tầng hầm là 2,2m => Chọn chiều cao ống đẩy > 2,2 m
H2 = p2 – p1 (p2 là áp suất thiết bị và p1 là áp suất môi trường ngoài, đơn vị: mH2O) Chọn p2 = 1,1 bar = 11,2172 mH2O và p1 = 1 bar = 10,1974 mH2O
+H 3 : cột áp để khắc phục trở lực trong ống hút
+∑ ξhh ) v1: vận tốc chất lỏng trong ống hút (m/s) λ 1: hệ số ma sát trong ống hút l1,d1: chiều dài và đường kính ống hút
∑ ξh h : Tổng hệ số trở lực cục bộ trong ống hút
Hình 12: Bảng tra cứu kích thước đường kính ống cho máy bơm nước
Hình 13: Xác định hệ số ma sát
Nguồn: Internet Ở đây Δ – là độ nhám tương đương bề mặt trong ống dẫn (Δ=0,05mm với đoạn ống thép , Δ=0,02mm với đoạn ống đồng, Δ=0,06mm đối với ống nhôm, Δ=0,03 với ống mềm cao su ) => Chọn Δ = 0,03 (mm) ξ – hệ số trở lực cục bộ.
Giá trị ξ phụ thuộc vào dạng trở lực cục bộ, một vài dạng trở lục cục bộ phổ biến:
- Tại đoạn ống gập 1 góc 90 o : ξ = 1,5…2,0
- Tại đoạn ống 3 nhánh tạo thành từ 1 đường ống vuông góc với đường ống chính : ξ=0,9…2.5.
- Tại đoạn ống có mối nối nối tiếp: ξ=0,1…0,15.
- Tại mối nối ra khỏi thùng chứa: ξ=0,5 ; và mối nối vào thùng chứa: ξ=1.
Chọn kích thước đường ống cho máy bơm nước là DN15/20 sẽ tương đương với ống có đường kính ngoài họng hút/thoát lần lượt là d1 và d2 là ϕ21/27 (mm)
Khối lượng riêng của nước: ρ = 1000 (kg/m 3 ) Độ nhớt của nước: μ w =0,02414.10 (T 247,8 −140) (chọn nhiệt độ nước tw = 25 o C)
Vận tốc chảy trong ống hút: v1 = A Q
Chuẩn số Reynolds trong đường ống hút: Re = d 1 μ ρ v 1 w
∆ = 392000 là dòng chảy rối thuộc vùng 2
Chọn chiều dài đường ống hút l1 = 1m
Tổng hệ số trở lực cục bộ trong ống hút: ∑ ξh h = 1 (ống hút thằng từ trên xuống và có mối nối vào thùng chứa)
+ H 4 : cột áp để khắc phục trở lực trong ống đẩy
+∑ ξhđ ) v2: vận tốc chất lỏng trong ống đẩy (m/s) λ 2: hệ số ma sát trong ống đẩy l2,d2: chiều dài và đường kính ống đẩy
∑ ξh đ : Tổng hệ số trở lực cục bộ trong ống đẩy
Vận tốc chảy trong ống đẩy: v2 = A Q
Chuẩn số Reynolds trong đường ống hút: Re = d 2 ρ v 2 μ w = 27.10
∆ = 392000 là dòng chảy rối thuộc vùng 2
Chọn chiều dài đường ống đẩy l2 = 2,5 m
Tổng hệ số trở lực cục bộ trong ống hút: ∑ ξhđ = 1,5 +1,5 + 0,5 = 3,5 (có 2 đoạn ống gập 90 o và một mối nối ra khỏi thùng chứa)
+ H 5 : Cột áp để khắc phục động năng giữa ống đẩy và ống hút
2.9,8 = 0,33 (mH2O) Như vậy cột áp của bơm: H = H 1+H 2 + H 3+H 4 + H 5
+ ρ : Khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m 3 )
+η: hiệu suất của bơm (hiệu suất hữu ích của bơm η H , hiệu suất truyền η n , hiệu suất hữu ích chuyển động η g , η = η H η n η g )
2.3.2 Tính toán bể chứa nước
Với lượng mưa nhiều gây ra tình trạng ngập úng nơi tầng hầm khu chung cư thì bên ngoài môi trường cũng sẽ ngập với mực nước tương tự Vì vậy không thể bơm nước trực tiếp đổ ra bên ngoài mà cần phải có thêm một thùng chứa nước mưa được lấy từ bơm chìm.
Lưu lượng nước từ bơm chảy ra bên ngoài:
4 = 1,11.10 -3 (m 3 /s) Lượng nước cần chứa trong bể chứa nếu thời gian mưa là 2 giờ:
=> Cần có một thùng chứa nước có dung tích >8 m 3 để chứa nước và để dự phòng cho những đợt mưa lớn có thời gian mưa lâu hơn.
2.3.3 Thiết kế hầm bơm (Sump Pit)
Hình 14: Cấu tạo của hầm bơm
A: Thùng chứa bơm đặt ở hầm bơm
H: Cáp và ống thông hơi
K: Xiềng xích cố định bơm
+ Thông số của máy bơm đặt trong hầm: Chiều dài: 0,184m; chiều rộng:
+ Chiều cao mực nước có thể ngập trong hầm bơm: h = 0,5 - 1 (m)
+ Chọn chiều cao tối thiểu của hầm bơm: H = 0,75 (m)
+ Lưu lượng nước cần sử lý: Q = 8 2
= 8 2 = 4 (m 3 /h) = 900 1 (m 3 /s) + Hệ số an toàn:α = 1,5 + Lưu lượng nước tối đa: Qmax 1
+ Thời gian lưu nước trong hầm bơm chọn: t = 15 phút = 900 (s)
+ Thiết kế đáy hầm bơm hình vuông có cạnh là: a = √ 0,75 1,5 = 1,41 (m) + Chọn lại a = 1,5 (m)
+ Thể tích thực của hầm bơm: V a 2 H = 1,5 2 0,75 = 1,69 (m 3 ) + Thời gian lưu nước thực trong hầm bơm chọn: t = V Q = 1,69 1
Đề xuất thiết bị
Sử dụng máy bơm chìm nước thải
Hình 15: Bơm chìm nước thải Showfou
Bảng 11: Mô tả các thông số của bơm chìm
Model Công suất Lưu lượng max Cột áp max Đường kính họng xả Điện áp sử dụng
Tiêu chuẩn Vật liệu cấu tạo
Quận dây quấn 100% đồng chất lượng cao Xuất xứ
Hình 16: Catalogue của máy bơm chìm
Hình 17: Thiết kế của bơm
Hình 18: Bản vẽ chi tiết cấu tạo của bơm
Máy bơm chìm Showfou là dòng máy được sử dụng nhiều hiện nay, với công suất và thông số kỹ thuật phù hợp cho nhiều mục đích sử dụng của khách hàng, từ dùng cho gia đình cá nhân dùng bơm thoát nước, cấp nước hay cho tới dùng trong công nghiệp trong hệ thống xử lý nước thải, …. Ưu điểm của máy bơm chìm 1hp Đài Loan:
– Khởi động trực tiếp không phải mồi nước, tiết kiệm thời gian, công sức.
– Lắp đặt dễ dàng chỉ cần cho vào nơi ngập nước và bật nguồn để sử dụng.
– Có chức năng làm mát bằng nước bằng dầu, động cơ không bị nóng khi sử dụng liên tục.
_ Ứng dụng của bơm chìm nước thải showfou 0.25kw:
Hút Nước Chống Ngập Úng
Chuyên Hút Nước Thải Trong
Phục Vụ Hút Nước Tưới Tiêu Cây
Phục Vụ Hút Bùn Hố Móng
Bơm Nước Vào Chuồng Trại
Bơm Cát, Bơm Nước Mặn
Sử dụng bồn nhựa đứng thế hệ mới chứa 10m 3 nước mưa Đại Thành
Hình 19: Bồn chứa nước mưa 10 m 3 Đại Thành
- Một số đặc điểm của bồn:
Bồn nước nhựa sử dụng vật liệu màu chống tia UV đảm bảo không bay màu trong quá trình sử dụng.
Nguyên liệu: Nguyên liệu hạt nhựa
PE nhập khẩu từ Hàn Quốc, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm và độ bền của bồn nước Sản xuất bằng hạt nhựa nguyên sinh, màu sắc trắng, trong, mịn.
+ Bồn nước kết cấu nhiều gân, tính chịu lực và đàn hồi cao, có độ bóng cao, nắp bồn có lỗ thông hơi thông minh, phù hợp với mọi nguồn nước và thích hợp lắp đặt trên các tàu thuyền, các khu công nghiệp hóa chất
+ Kết cấu cút nước theo tiêu chuẩn phụ kiện bán ngoài thị trường, dễ dàng thay thế Vật liệu làm cút nối ABS cứng, vững, vệ sinh.
+ Nắp bồn nhựa được chế tạo bằng phương pháp ép phun công nghệ cao, từ nguyên liệu nhựa PE đồng nhất màu sắc và đồng nhất với thân bồn.
Thân bồn được đúc liền khối,không có đường hàn ghép Logo, số lít, bằng công nghệ CNC liền trên khuôn nên sau khi đúc thì các thông số được tạo ra cùng với sản phẩm.
Hình 20: Thông số kỹ thuật của bồn nhựa
Hình 21: Lưu ý khi lắp đặt bồn nhựa
- Lưu ý khi lắp đặt bồn nước:
+ Bồn nước nhựa Đại Thành 10.000 lít khi lắp đặt phải được đặt trên một mặt phẳng cố định Toàn bộ mặt phẳng đặt bồn nhựa phải tiếp xúc trực tiếp với toàn bộ mặt phẳng đáy bồn, không được kê gạch hoặc cây gỗ giữa mặt phẳng bồn nhựa và đáy bồn nhựa (nếu kê 2 thanh gỗ ngang qua thì khi bồn có chứa nước, sức nặng của cả bồn nước sẽ tập trung lên thanh gỗ, và sẽ làm nứt, vỡ bồn tại vị trí kê giữa thanh gỗ và đáy bồn).
+ Hạn chế các tác động, va chạm cơ học trong quá trình lắp đặt, vận chuyển và sử dụng.
Lựa chọn thùng đựng bơm: Lựa chọn ZOELLER 31-0080 Sewage Basin Inlet 4 Inch 30 Gallon.
Hình 22: Thùng đựng bơm Zoeller
Bảng 12: Mô tả các thông số của thùng bơm
Thể tíchChiều caoChiều dàiChiều rộngChất liệuXuất xứ
BÁO GIÁ THIẾT BỊ CHO BƠM THOÁT NƯỚC TẦNG HẦM
Báo giá thiết bị bao gồm:
- Giá các thiết bị, vật tư
- Công thi công và lắp đặt thiết bị, vật tư, tủ điện
Bảng 13 Báo giá thiết bị cho hệ thống bơm thoát nước tầng hầm
Thông tin thiết bị Số lượng Đơn giá
Cột áp: 7.5 m Đường kính họng xả: 32 mm Điện áp: 1 pha, 220V, 50Hz
Tiêu chuẩn: Lớp cách điện F
Chống bụi bẩn, chống nước, bảo vệ IP68
Cuộn dây quấn 100% đồng chất lượng cao
Xuất xứ: Showfou - Đài Loan
Van 1 chiều: Inox Xuất xứ: Đài Loan
Xuất xứ: Cao Toàn Thắng – Việt 1 1.000.000
Dung tích: 10000 lít Xuất xứ: Tân Á Đại Thành – Việt 1 25.000.000 25.000.000
Model: ZOELLER 31-0080 Sewage Basin Inlet 4 Inch 30
