BÀI TẬP LỚN MÔN CẤP THOÁT NƯỚC

Bài Tập Lớn Môn : Cấp Thoát Nớc GVHD: T.S Hà Xuân Chuẩn BàI tập lớn môn cấp thoát nớc. 1 Nội dung yêu cầu Tính toán thủy lực mạng lới cấp nớc: +) Xác định lu lợng nớc tính toán tại các nút : B,C,D. +) Tính toán thuỷ lực mạng lới cấp nớc trong nhà Nhà :C 2 , C 3 , C 4 . +) Tính toán thuỷ lực mạng lới cấp nớc vòng ABCD Sơ đồ tính toán 2 Số liệu xuất phát . 2.1 Sơ đồ tính toán ( nh hình vẽ) 2.2 Thiết bị vệ sinh trong nhà. 2.2.1 Xí nghiệp công nghiệp: Bảng 2.1: Số lợng thiết bị vệ sinh trong XNCN. Thiết bị vệ sinh Số liệu 3 Vòi tắm hoa sen 12 Chậu rửa tay 7 Chậu rửa mặt 5 Hố xí có thùng rửa 6 Máng tiểu (m dài) 8 Chậu VS nữ 5 Chậu tắm 8 SV : Đặng Văn Quảng - Lớp : XDD47_ĐH1 Trang :1 Bài Tập Lớn Môn : Cấp Thoát Nớc GVHD: T.S Hà Xuân Chuẩn 2.2.2 Nhà ở tập thể: Bảng 2.2: Số lợng thiết bị vệ sinh trong nhà ở tập thể. Thiết bị vệ sinh Số liệu 5 Hố xí có thùng rửa 38 Chậu rửa mặt 38 Chậu rửa tay 16 Chậu giặt 22 Âu tiểu 16 Chậu tắm 38 2.2.3 Nhà C2: Bảng 2.3: Số lợng thiết bị vệ sinh của mỗi căn hộ trong nhà C2. Thông số Số liệu 1 Số tầng 3 Chiều cao mỗi tầng (m) 4,3 Số căn hộ trong 1 tầng 4 Chậu rửa nhà bếp 1 Chậu giặt 1 Hố xí có thùng rửa 3 Chậu rửa mặt 3 Vòi tắm hoa sen 2 Chậu tắm 3 2.2.4 Nhà C3: Bảng 2.4: Số lợng thiết bị vệ sinh của mỗi căn hộ trong nhà C3. Thông số Số liệu 4 Số tầng 3 Chiều cao mỗi tầng (m) 3,9 Số căn hộ trong 1 tầng 6 Chậu rửa nhà bếp 1 Chậu giặt 1 Hố xí có thùng rửa 2 Chậu rửa mặt 2 Vòi tắm hoa sen 1 Chậu tắm 1 SV : Đặng Văn Quảng - Lớp : XDD47_ĐH1 Trang :2 Bài Tập Lớn Môn : Cấp Thoát Nớc GVHD: T.S Hà Xuân Chuẩn 2.2.5 Nhà C4: Bảng 2.5: Số lợng thiết bị vệ sinh của mỗi căn hộ trong nhà C4. Thông số Số liệu 2 Số tầng 3 Chiều cao mỗi tầng (m) 4,1 Số căn hộ trong 1 tầng 8 Chậu rửa nhà bếp 1 Chậu giặt 1 Hố xí có thùng rửa 2 Chậu rửa mặt 2 Vòi tắm hoa sen 2 Chậu tắm 1 2.3 Đờng ống cấp nớc trong nhà: ống nhựa 2.4 Đờng ống cấp nớc bên ngoài: Bảng 2-6: Đờng ống bên ngoài Phơng án 3 Loại ống Thép 2.5 Tiêu chuẩn dùng nớc. Bảng 2-7: Tiêu chuẩn dùng nớc Phơng án 3 TCDN(l/ng.ngđ) 150 2.6 Chiều dài đờng ống: Bảng 2-8: Chiều dài đờng ống (m). Đờng ống Số liệu 3 L1 1150 L2 1260 L3 1350 L4 1320 CC1 180 C1C2 230 C1C3 460 C1C4 610 3 Các bớc thực hiện: 3.1 Xác định lu lợng nớc tính toán tại nút B (Xí nghiệp công nghiệp) SV : Đặng Văn Quảng - Lớp : XDD47_ĐH1 Trang :3 Bài Tập Lớn Môn : Cấp Thoát Nớc GVHD: T.S Hà Xuân Chuẩn Lu lợng dùng nớc đợc xác định theo công thức sau : q B = 0 100 q n (l/s) Trong đó : + q : lu lợng tính toán (l/s) +q 0 : lu lợng nớc tính toán cho một thiết bị vệ sinh + n : số dụng cụ vệ sinh cùng loại + : hệ số hoạt động đồng thời của thiết bị vệ sinh. Bảng 3-1: Lu lợng tính toán của xí nghiệp công nghiệp Thiết bị VS Số lợng q 0 q Vòi hoa sen 12 0,2 100 240 Chậu rửa tay 7 0,2 30 42 Chậu rửa mặt 5 0,07 30 10,5 Hố xí có thùng rửa 6 0.06 40 14,4 Máng tiểu 8 0,06 100 48 Chậu vệ sinh nữ 5 0,07 50 17,5 Chậu tắm 8 0,3 50 120 q=4,924 (l/s) (Không biết có phải đa cả bảng tra vào không nhỉ???) 3.2- Lu lợng tính toán tại nút D: (nhà ở tập thể ) Lu lợng dùng nớc đợc xác định theo công thức sau : q=.0,2. N (l/s) Trong đó : + q : Lu lợng tính toán (l/s) + N : Tổng số đơng lợng + : Hệ số phụ thuộc chức năng ngôi nhà (= 2,5) Lu lợng đợc tính toán nh trong bảng dới đây : Bảng 3-2: Lu lợng tính toán của nhà ở tập thể Thiết bị VS Số lợng N đơn vị N q Hố xí có thùng rửa 38 0,5 19 2,18 Chậu rửa mặt 38 0.33 12,54 1,77 Chậu rửa tay 16 1 16 2 Chậu giặt 22 1 22 2,35 Âu tiểu 16 0,17 2,72 0,82 Chậu tắm 38 1 38 3,08 q=12,2 (l/s) 3.3- Lu lợng tính toán tại nút C : Lu lợng dùng nớc đợc xác định theo công thức sau : q=0,2 a N +kN (l/s) Trong đó : + q : lu lợng tính toán (l/s) + N : Tổng số đơng lợng SV : Đặng Văn Quảng - Lớp : XDD47_ĐH1 Trang :4 Bài Tập Lớn Môn : Cấp Thoát Nớc GVHD: T.S Hà Xuân Chuẩn + a : đại lợng phụ thuộc tiêu chuẩn dùng nớc (a=2,15 vì tiêu chuẩn dùng n- ớc là 150l/ng.ngđ) + k : hệ số phụ thuộc tổng số đơng lợng (k=0.002) 3.3.1 Lu lợng tính toán của nhà C 2 : Nhà C2 có 3 tầng, mỗi tầng có 4 căn hộ. +) Tính cho một tầng :( Kết quả tính toán thể hiện trong bảng dới đây ) Bảng 3-3: Số đơng lợng tính toán cho 1 tầng của nhà C2 Thiết bị VS Số lợng (4 căn hộ) Đơng l- ợng(N) N Chậu rửa nhà bếp 4 1 4 Chậu giặt 4 1 4 Hố xí có thùng rửa 12 0.5 6 Chậu rửa mặt 12 0.33 3,96 Vòi tắm hoa sen 8 0.67 5,36 Chậu tắm 12 1.5 18 N = 41,32(l/s) +) Tổng lu lợng tính toán của nhà C 2 : Có: Tổng đơng lợng của 3 tầng = N*3 = 41,32*3 = 123,96 (l/s) => Q 2 = 2,15 0,2. 123,96 0,002.123,96 + =2,13(l/s). 3.3.2 Lu lợng tính toán của nhà C 3 : Nhà C3 có 3 tầng, mỗi tầng có 6 căn hộ. +) Tính cho một tầng :( Kết quả tính toán thể hiện trong bảng dới đây ) Bảng 3-4: Số đơng lợng tính toán 1 tầng của nhà C3 Thiết bị VS Số lợng (6căn hộ) Đơng l- ợng(N) N Chậu rửa nhà bếp 6 1 6 Chậu giặt 6 1 6 Hố xí có thùng rửa 12 0.5 6 Chậu rửa mặt 12 0.33 3,96 Vòi tắm hoa sen 6 0.67 4,02 Chậu tắm 6 1.5 9 N = 34,98(l/s); +) Tổng đơng lợng của nhà C 3 = N*3 = 34,98 *3 = 104,94 (l/s) => Q 3 = 2,15 0,2. 104,94 0,002.104,94 + = 1,95 (l/s) 3.3.3 Lu lợng tính toán của nhà C 4 : Nhà C4 có 3 tầng, số căn hộ trong 1 tầng là 8 +) Tính cho một tầng : (Kết quả tính toán thể hiện trong bảng dới đây ) SV : Đặng Văn Quảng - Lớp : XDD47_ĐH1 Trang :5 Bài Tập Lớn Môn : Cấp Thoát Nớc GVHD: T.S Hà Xuân Chuẩn Bảng 3-5: Số đơng lợng tính toán 1 tầng của nhà C4 Thiết bị VS số lợng (8 căn hộ) Đơng l- ợng(N) N Chậu rửa nhà bếp 8 1 8 Chậu giặt 8 1 8 Hố xí có thùng rửa 16 0.5 8 Chậu rửa mặt 16 0.33 5,28 Vòi tắm hoa sen 16 0.67 10,72 Chậu tắm 16 1.5 24 N = 64 (l/s); +) Tổng đơng lợng của nhà C 4 = N*3 = 64 *3 = 192 (l/s) Q 4 = 2,15 0,2. 192 0,002.192 + = 2,7 (l/s) Vậy tổng lu lợng tại nút C là : Q C =Q 2 + Q 3 + Q 4 = 6,78 (l/s) 3.4 Tính toán thuỷ lực mạng lới cấp nớc trong nhà 3.4.1 Tính toán cho nhà C 2 : - Lu lng tớnh toỏn ti tng 2 nh C2: N 2 = 41,32*2 = 82,64 (l/s) => q 2 = 2,15 0,2. 82,64 0,002.82,64+ = 1,7 (l/s). - Lu lng tớnh toỏn ti tng 3: N 3 = 41,32 (l/s) => q 3 = 2,15 0,2. 41,32 0,002.41,32+ = 1,2 (l/s) Kết quả tính toán đợc thể hiện nh trong bảng dới : Bảng 4-1: Tính toán thủy lực cho nhà C2 STT Đoạn ống Chiều cao (m) Lu lợng (l/s) Đờng kính (mm) Vận tốc (m/s) 1000i h d (m) 1 Tầng 3 4,3 1,2 63 0,57 9,68 0,0416 2 Tầng 2 4,3 1,7 63 0,81 18,0 0,0774 3 Tầng 1 4,3 2,13 75 1 26,1 0,1122 h d =0,231 (m) 3.4.2 Tính toán cho nhà C 3 : - Lu lng tớnh toỏn ti tng 2 nh C3: N 2 = 34,98*2 = 69,96 (l/s) => q 2 = 2,15 0,2. 69,96 0,002.69,96+ = 1,6 (l/s). - Lu lng tớnh toỏn ti tng 3: N 3 = 34,98 (l/s) => q 3 = 2,15 0,2. 34,98 0,002.34,98+ = 1,1 (l/s) SV : Đặng Văn Quảng - Lớp : XDD47_ĐH1 Trang :6 Bài Tập Lớn Môn : Cấp Thoát Nớc GVHD: T.S Hà Xuân Chuẩn Kết quả tính toán đợc thể hiện nh trong bảng dới : Bảng 4-2: Tính toán thủy lực cho nhà C3 STT Đoạn ống Chiều dài (m) Lu lợng (l/s) Đờng kính (mm) Vận tốc (m/s) 1000i h d (m) 1 Tầng 3 3,9 1,1 63 0,53 8,3 0,0323 2 Tầng 2 3,9 1,6 63 0,77 16,1 0,0627 3 Tầng 1 3,9 1,95 63 0,935 22,95 0,0895 h d = 0,185 (m) 3.4.3 Tính toán cho nhà C 4 : - Lu lng tớnh toỏn ti tng 2 nh C4: N 2 = 64*2 = 128 (l/s) => q 2 = 2,15 0,2. 128 0,002.128+ = 2,2 (l/s). - Lu lng tớnh toỏn ti tng 3: N 3 = 64 (l/s) => q 3 = 2,15 0,2. 64 0,002.64+ = 1,5 (l/s) Kết quả tính toán đợc thể hiện nh trong bảng dới : Bảng 4-3: Tính toán thủy lực cho nhà C4 STT Đoạn ống Chiều dài (m) Lu lợng (l/s) Đờng kính (mm) Vận tốc (m/s) 1000i h d (m) 1 Tầng 3 4,1 1,5 63 0,72 14,4 0,059 2 Tầng 2 4,1 2,2 75 0,74 12,4 0,051 3 Tầng 1 4,1 2,7 75 0,91 17,8 0,073 h d = 0,183 (m) 3.4.4 Tính toán cho đoạn ống CC 3 và CC 4 : ( ng thộp). Kết quả tính toán đợc thể hiện nh trong bảng dới : Bảng 4-4: Tính toán thủy lực cho các đoạn ống ngoài nhà STT Đoạn ống Chiều dài (m) Lu lợng (l/s) Đờng kính (mm) Vận tốc (m/s) 1000i h d (m) 1 CC 1 180 6,78 100 0,83 15,2 2,736 2 C 1 C 2 230 2,13 80 0,40 5,24 1,205 3 C 1 C 3 460 1,95 80 0,36 4,45 2,047 4 C 1 C 4 610 2,7 80 0,5 7,99 4,874 h d = 10,862 (m) 3.5 Tính toán thuỷ lực cho mạng lới cp nc vòng : Sơ đồ tính nh sau : SV : Đặng Văn Quảng - Lớp : XDD47_ĐH1 Trang :7 Bài Tập Lớn Môn : Cấp Thoát Nớc GVHD: T.S Hà Xuân Chuẩn +) Nguyên tắc tính toán : Bởi vì lu lợng tới C có thể đi theo hai nhánh BC và DC để có mạng lới hợp lý nhất phải đảm bảo hai điều kiện sau : +) Lu lợng đến = Lu lợng đi +) Tổng tổn thất tại các nút phải = 0 Trớc tiên ta phải giả sử lu lợng đến ở từng nhánh , khi đó điều kiện thứ nhất đợc thoả mãn còn điều kiện thứ hai vẫn cha thoả mãn : Ta tiến hành chỉnh lu lợng theo cách sau : Tăng nhánh lu lợng nhỏ và giảm nhánh còn lại với giá trị sau : q= = n i ii QS h 1 2 Trong đó : - S i : là sức kháng của đoạn ống thứ i : S i =A i * I * l i - A i : là sức cản đơn vị của đợan ống thứ i - l i : là chiều dài của đoạn ống thứ i - h : là tổng tổn thất chênh lệch Tính và hiệu chỉnh đến khi nào h <0.5(m) thì dừng lại , đoạn ống đã đạt đợc điều kiện đặt ra . Kết quả tính toán thuỷ lực cho mạng lới cấp nớc vòng đợc thể hiện nh trong bảng dới đây : 3.5.1 Tính toán MLCN vòng gần đúng lần 1: - Giả sử lu lợng đến nút C theo nhánh ABC là 3,98 (l/s), theo nhánh ADC là 2,8(l/s) SV : Đặng Văn Quảng - Lớp : XDD47_ĐH1 Trang :8 Bài Tập Lớn Môn : Cấp Thoát Nớc GVHD: T.S Hà Xuân Chuẩn Bng 5-1: Kt qu tớnh gn ỳng MLCN vũng ln 1 STT Đoạn ống Chiều dài Lu lợng Đờng kính Vận tốc (m) (l/s) (mm) (m/s) 1 BC 1260 3,68 80 0,69 13,6 17,136 2 AB 1150 8,6 100 1,05 23,5 27,025 3 ABC - - - - - 44,161 4 DC 1350 3,1 80 0,58 10,3 13,905 5 AD 1320 15,3 125 1,18 22,6 29,832 6 ADC - - - - - 43,737 Ta có : h= 44,161 43,737 = 0,424 (m) < 0,5 m => Vậy điều kiện thuỷ lực nh tính toán trong bảng trên đã đợc đảm bảo : đờng kính ống đợc lựa chọn nh trên bảng là hợp lí. 3.6 Tính toán và lựa chọn đồng hồ cho mạng lới. 3.6.1 Cách làm : Từ lu lợng tính toán ta xác định đợc lu lợng ngày đêm theo đơn vị (m 3 /h) sau đó ta tính đợc lu lợng đặc trng theo điều kiện (1) tra bảng lựa chọn ra đợc loại đồng hồ rồi kiểm tra hai điều kiện sau : Q ngđ 2Q đt (1) q min q tt q max (2) Q ngđ : Lu lợng ngày đêm (m 3 /h) Q đt : Lu lợng đặc trng của đồng hồ (m 3 /h) q min : Lu lợng nhỏ nhất (m 3 /h) q max : Lu lợng lớn nhất (m 3 /h) q tt : Lu lợng tính toán (m 3 /h) Lu ý : khi lựa chọn loại đồng hồ có thể điều kiện (1) đợc thoả mãn nhng điều kiện (2) có thể cha thoả mãn . Khi đó ta phải tăng kích cỡ đông hồ lên để thoả mãn điều kiện (2) 3.6.2 Tính toán đông hồ dới nhà C 4 : q tt = 2,7 (l/s) Q ngđ = 9,72 (m 3 /h) Q đt 4,86 (m 3 /h) => Ta chọn đồng hồ loại tuốcbin có đờng kính 50 mm. 2Q đt = 140 (m 3 /h) > Q ngđ = 9,72(m 3 /h) => thoả mãn iu kin. - Kiểm tra điều kiện (2) : q min = 0,9 (l/s) < q tt = 2,7 (l/s) < q max = 6 (l/s)=> thoả mãn. => Vậy ta chọn đồng hồ loại tuốcbin có đờng kính 50 mm - Xác định tổn thất áp lực qua đồng hồ : h đh = S*q 2 = 0,0265*2,7 2 = 0,1932 (m) SV : Đặng Văn Quảng - Lớp : XDD47_ĐH1 Trang :9 Bài Tập Lớn Môn : Cấp Thoát Nớc GVHD: T.S Hà Xuân Chuẩn 3.6.3 Tính toán đông hồ dới nhà C 3 : q tt = 1,95 (l/s) Q ngđ = 7,02 (m 3 /h) Q đt 3,51 (m 3 /h) Ta chọn đồng hồ loại tuốcbin có đờng kính 50 mm 2Q đt = 140(m 3 /h) > Q ngđ = 7,02 (m 3 /h) => thoả mãn iu kin (1). - Kiểm tra điều kiện (2) : q min =0,9 (l/s) < q tt = 1,95 (l/s) < q max = 6 (l/s) => thoả mãn => Vậy ta chọn đồng hồ loại tuốcbin có đờng kính 50 mm - Xác định tổn thất áp lực qua đồng hồ : h đh = S*q 2 = 0,0265*1,95 2 = 0,101 (m) 3.6.4 Tính toán đồng hồ dới nhà C 2 : q tt = 2,13 (l/s) Q ngđ = 7,67 (m 3 /h) Q đt 3,84 (m 3 /h) Ta chọn đồng hồ loại tuốcbin có đờng kính 50 mm 2Q đt = 140(m 3 /h) > Q ngđ = 7,67 (m 3 /h) => thoả mãn điều kiện (1). - Kiểm tra điều kiện (2) : q min = 0,9 (l/s) <q tt = 2,13(l/s) < q max = 6(l/s) => thỏa mãn. - Xác định tổn thất áp lực qua đồng hồ : h đh = S*q 2 = 0,0265*2,13 2 = 0,1202 (m) 3.6.5 Tính toán đồng hồ tại nút C: q tt = 6,78 (l/s) Q ngđ = 24,408 (m 3 /h) Q đt 12,204 (m 3 /h) Ta chọn đồng hồ loại tuốcbin có đờng kính 80 mm 2Q đt = 500 (m 3 /h) > Q ngđ = 24,408(m 3 /h) => thoả mãn điều kiện (1). - Kiểm tra điều kiện (2) : q min = 1,7(l/s) < q tt = 6,78 (l/s) < q max = 22 (l/s)=> thoả mãn => Vậy ta chọn đồng hồ loại tuốcbin có đờng kính 80 mm - Xác định tổn thất áp lực qua đồng hồ : h đh = S*q 2 = 0,0021*6,78 2 = 0,0965(m) 3.6.6 Tính toán đồng hồ cho nút D: q tt = 12,2 (l/s) Q ngđ = 43,92 (m 3 /h) Q đt 21,96 (m 3 /h) Ta chọn đồng hồ loại tuốcbin có đờng kính 80mm 2Q đt = 500(m 3 /h) > Q ngđ = 43,92(m 3 /h) => thoả mãn điều kiện (1). - Kiểm tra điều kiện (2) : q min = 1,7 (l/s) < q tt = 12,2 (l/s) <q max = 22 (l/s)=> thoả mãn => Vậy ta chọn đồng hồ loại tuốcbin có đờng kính 80 mm - Xác định tổn thất áp lực qua đồng hồ : h đh = S*q 2 = 0,0021*12,2 2 = 0,3125(m) 3.6.7 Tính toán đồng hồ cho nút B: q tt = 4,924 (l/s) Q ngđ = 17,73(m 3 /h) Q đt 8,865 (m 3 /h) Ta chọn đồng hồ loại tuốcbin có đờng kính 50 mm 2Q đt = 140(m 3 /h) > Q ngđ = 17,73 (m 3 /h) => thoả mãn điều kiện (1). - Kiểm tra điều kiện (2) : q min = 0,9(l/s) < q tt = 4,924 (l/s) < q max = 6(l/s)=> thoả mãn => Vậy ta chọn đồng hồ loại tuốcbin có đờng kính 50 mm - Xác định tổn thất áp lực qua đồng hồ : SV : Đặng Văn Quảng - Lớp : XDD47_ĐH1 Trang :10 [...].. .Bài Tập Lớn Môn : Cấp Thoát Nớc GVHD: T.S Hà Xuân Chuẩn hđh= S*q2 = 0,0265*4,9242= 0,6425 (m) 3.6.8 Tính toán đồng hồ cho nút A : qtt= 23,904 (l/s) Qngđ= 86,054 (m3/h) Qđt 43,027 (m3/h) Ta chọn đồng hồ loại tuốcbin . Bài Tập Lớn Môn : Cấp Thoát Nớc GVHD: T.S Hà Xuân Chuẩn BàI tập lớn môn cấp thoát nớc. 1 Nội dung yêu cầu Tính toán thủy lực mạng lới cấp nớc: +) Xác định lu lợng nớc tính. tính toán tại các nút : B,C,D. +) Tính toán thuỷ lực mạng lới cấp nớc trong nhà Nhà :C 2 , C 3 , C 4 . +) Tính toán thuỷ lực mạng lới cấp nớc vòng ABCD Sơ đồ tính toán 2 Số liệu xuất phát. xí có thùng rửa 2 Chậu rửa mặt 2 Vòi tắm hoa sen 2 Chậu tắm 1 2.3 Đờng ống cấp nớc trong nhà: ống nhựa 2.4 Đờng ống cấp nớc bên ngoài: Bảng 2-6: Đờng ống bên ngoài Phơng án 3 Loại ống Thép 2.5