Thuyết minh đồ án công trình thu-trạm bơm công suát 34000m3ngđ

Đồ án môn học công trình thu trạm bơm __________________________________________________________________ Nhiệm vụ thiết kế đồ án môn học Công trình thu - trạm bơm TàI liệu thiết kế I. Trạm bơm cấp I: 1. Trạm bơm cấp I lấy nớc mặt, công suất đợc tính với các hệ số : K bt = 1,08 ; K TT = 1,2. 2. Chế độ làm việc : điều hoà 24/24h 3. Thời gian nớc bổ xung cứu hoả : t = 36h 4. Cốt tại điểm đa nớc vào nhà máy : Z tr = 22m 5. Cốt mặt đất tại CTT - TB cấp I : Z đ = 22m 6. Chiều dài từ trạm bơm I đến trạm xử lí : L = 400m 7. Cốt mực nớc của sông : Z max = 9m Z min = 7m 8. Cốt đất : Lòng sông : Z L = 5,5m Bãi sông : Z B = 6,5m 9. Chiều rộng bãi sông : L B = 5m II. Trạm bơm cấp II: 1. Tổng công suất : Q max = 34.000m 3 /ngđ Công trình có độ an toàn bậc 1 2. Chế độ bơm 2 cấp : Q 1 = 850m 3 /h Q 2 = 1530m 3 /h Trong đó nớc công nghiệp chiếm 30% 3. Lu lợng nớc cứu hoả : Q ch = 32l/s 4. Mạng lới có đài ở đầu mạng. 5. Chiều dài tuyến dẫn từ trạm bơm cấp II đến đầu mạng lới : L = 1,2km 6. áp lực tự do tại điểm đầu mạng lới trong: Giờ dùng nớc lớn nhất : H td = 30m 7. Trong trạm bơm có 2 bơm rửa lọc, mỗi máy có : Q = 1200m 3 /h H = 12m Khoảng cách từ bể chứa đến trạm bơm II là 10m 8. Cốt mặt đất tại điểm đầu mạng lới : Z đ = 22m 9. Cốt mực thấp nhất trong bể : Z nmin = 18m Khối lợng thực hiện - Bản vẽ A 2 : 3 bản (1 mặt bằng, 2 mặt cắt), Tỉ lệ 1/50 - Thuyết minh khổ A 4 (đánh máy, đóng quyển) ______________________________________________________________ ___ 1 Đồ án môn học công trình thu trạm bơm __________________________________________________________________ Phần i công trình thu và trạm bơm cấp I 1.tính toán công trình thu nớc mặt: Để cho trạm bơm I hoạt động bình thờng, không bị các vật nổi, rác, rong tảo, bùn làm ảnh hởng đến đờng ống hút của bơm, cần phải có công trình đầu mối đó là công trình thu nớc mặt. Căn cứ vào lu lợng, điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình đã cho ở phần tài liệu thiết kế ta chọn loại công trình thu nớc kiểu phân li, thu nớc gần bờ. Bố trí cầu công tác từ trạm bơm I ra công trình thu để tiện cho việc quản lí. 1.1 Các thông số tính toán: Từ các số liệu từ tài liệu thiết kế trên ta có các số liệu tính toán nh sau: Q max = 34000m 3 /ngđ = 1416,7m 3 /h Trạm bơm I, lấy nớc mặt, công suất đợc tính theo công thức: Q 1 = K bt .K rr . Q max Trong đó : K rr = 1,2 K bt = 1,08 Q 1 = 1,08.1,2.1416,7 = 1836(m 3 /h) = 44064(m 3 /ngđ) Để tính đợc công suất của trạm bơm cấp I ta phải dựa vào chế độ bơm của trạm bơm cấp II: Q B max = 1530m 3 /h Q B min = 850m 3 /h Q cc = 32 l/s =115,2 m 3 /h Trong đó nớc công nghiệp chiếm 30% Q CN max = 30%Q B max = 30%.1530 = 459m 3 /h Lu lợng trong 3h liên tục: 3Q 1 = 3.1836 = 5508m 3 /h = 16,2%Q ngđ Vậy : Q SH max = (3h). Q max +(3h). Q CN max = 16,2%.34000+3.459 = 6885(m 3 /h) Q 1 tc = Q 1 + Tc QQshQcc 13max3 + = 1836+ 36 1836.368852,115.3 + = 1883,85(m 3 /h) = 45212(m 3 /ngđ) =0,523 m 3 /s ______________________________________________________________ ___ 2 Đồ án môn học công trình thu trạm bơm __________________________________________________________________ Chế độ làm việc của trạm bơm cấp I là điều hoà 24/24h tức 4,17%Q ngđ 1.2 Tính toán các bộ phận chính của công trình: 3 5 1 2 4 MN max MN min Song chắn rác L ới chắn rác ố ng hút Hố thu cặn Sàn công tác 1 2 3 4 5 a. Tính toán ống hút: Công suất Q = 44064m 3 /Ng.đ = 1836 m 3 /h = 0,51 m 3 /s Để đảm bảo bậc tin cậy của trạm bơm, chọn 2 tuyến ống hút n = 2, loại ống thép. - Lu lợng một ống hút là: Q 1ô = 2 1836 2 = Q = 918 m 3 /h = 0,255 m 3 /s Theo TCN 33-85, vận tốc cho phép của ống hút V = 1 ữ 1,3 m/s. Chọn V = 1,1 m/s. D = 1,114,3 255.04 4 ô1 x x xV xQ = = 0,45 m = 450 mm Chọn D = 450 mm với Q 1 = 0,255 m 3 /s = 255 l/s tra bảng thuỷ lực ta có: V = 1,04 ______________________________________________________________ ___ 3 Đồ án môn học công trình thu trạm bơm __________________________________________________________________ * Kiểm tra lại vận tốc ống hút trong trờng hợp tăng cờng cho chữa cháy (V cc ): V cc = 22 45,014,32 523,04 4 xx x xDnx Q TC = = 1,1 m/s Trong đó: Q TC : lu lợng trạm bơm làm việc tăng cờng phục hồi cho nớc chữa cháy = 0,523m 3 /s n: số ống hút = 2 ống * Kiểm tra lại vận tốc ống hút khi 1 ống bị sự cố. Trạm bơm có độ tin cậy bậc 1 nên khi sự cố 1 ống hút còn lại 1 ống phải đảm bảo 70% công suất (Theo TCN 33-85) - Lu lợng yêu cầu khi 1 ống bị sự cố (Q SC ) Q SC = 70% Q = 100 183670x = 1285,2 m 3 /h = 0,357 m 3 /s V SC = 22 45,014,3 357,04 4 x x xD xQ SC = = 1,5 m/s V SC = 1,5 m/s < 2 m/s (vận tốc cho phép) b. Tính toán song chắn rác: Vì có 2 tuyến ống hút và bậc tin cậy là bậc 1 nên chọn công trình thu chia làm 2 ngăn hút (Theo TCN 33-85). * Diện tích công tác của song chắn rác: F = 1,25 nxV Q K (Theo TCN 33-85) Trong đó: Q: lu lợng tính toán của trạm = 1836 m 3 /h = 0,51 m 3 /s n: số ngăn thu n = 2 1,25: hệ số kể đến khi bị tắc ______________________________________________________________ ___ 4 Đồ án môn học công trình thu trạm bơm __________________________________________________________________ V: vận tốc nớc chảy qua cửa thu (Theo TCN 33-85 trang 468) V = 0,2 ữ0,6 m/s, chọn V = 0,35 m/s K: hệ số kể đến sự thu hẹp diện tích do chiều dày các song chắn. K = 4 14 + = + a ca = 1, 25 a: chiều rộng khe hở của song a = 4 cm C: chiều dày của thanh song chắn, chọn thanh là thép vuông 10 x 10 mm thì C = 1cm. Vậy: F = 1,25 35,02 51,0 x x 1,25 = 0,74 m 2 * Chọn kích thớc cửa thu và song chắn rác: Kích thớc cửa H c x L c (mm) Kích thớc song (mm) H 1 H 2 H 3 L 1000 x 800 1255 1130 1000 930 Diện tích của cửa thu là: f = 1 x0,8= 0,8 (m 2 ) Với khoảng cách 40mm có một thanh song chắn thì số lợng song chắn là: 800/40 1 = 19 thanh Diện tích cản nớc của 19 thanh song chắn là: (19.f) = 19.(c.H c ) = 19.0,01.1 = 0,19m 2 Diện tích thông thuỷ của song chắn rác là: f = 0,8 0,19 = 0,61 (m 2 ) Vận tốc qua song chắn là: smv /54,0 61,0 33,0 == Vận tốc nớc qua song chắn nằm trong khoảng 0,2 ữ 0,6m/s, thoả mãn tiêu chuẩn thiết kế. ______________________________________________________________ ___ 5 Đồ án môn học công trình thu trạm bơm __________________________________________________________________ 930 10 40 1000 1130 1255 * Tổn thất cục bộ qua song chắn rác (h s ) h s = S x K x g V 2 2 Trong đó: K: hệ số dự trữ K = 3 V: vận tốc nớc qua song chắn V = 0,35 m/s g: gia tốc trọng trờng g = 9,81 m/s 2 S : hệ số tổn thất cục bộ qua song S = ( a c ) 3/4 = 2,42 ( 40 10 ) 3/4 = 0,85 c: chiều dày thanh song c = 10 mm a: chiều rộng khe hở a = 40 mm : hệ số phụ thuộc loại thanh (thanh vuông) = 2,42 Vậy h S = 0,85 x 3 x 81,92 35,0 2 x = 0,014 m ______________________________________________________________ ___ 6 Đồ án môn học công trình thu trạm bơm __________________________________________________________________ c. Lới chắn rác: - Lới chắn rác đặt ở cửa thông giữa ngăn thu và ngăn hút để giữ lại các rác nhỏ. - Vật liệu gồm các tấm lới đan bằng thép có đờng kính d = 1,5 mm, đan thành lới ô vuông 5 x 5 mm. Lớp căng dây ngoài để cho lới thép ổn định co d = 2mm . Kích thớc mỗi mắt lới a 1 xa 1 = 25x25 mm * Diện tích công tác của lới: F = 1,25 nxV Q K Trong đó: Q: lu lợng tính toán Q = 1836 m 3 /h = 0,51m 3 /s n: số ngăn hút n = 2 V: vận tốc nớc qua lới V = 0,3 m/s (v = 0,2ữ0,4 m/s) K: hệ số kể đến sự thu hẹp do chiều dày lới K = 2 2 2 2 5,0 )15,05,0()( + = + a ca = 1,69 a: chiều rộng khe hở của lới a = 0,5 cm c: chiều dày của dây thép c = 0,15 cm Vậy F = 1,25 x 3,02 51,0 x x 1,69 = 1,2 m 2 * Chọn kích thớc cửa và lới chắn rác: Kích thớc cửa (mm) Kích thớc ngoài của lới (mm) B H L H 1250 1000 1380 1130 ______________________________________________________________ ___ 7 Đồ án môn học công trình thu trạm bơm __________________________________________________________________ l ớichắnrác 1380 1130 1 6 250 * Tổn thất cục bộ qua lới chắn (h L ): h L = L x K x g V 2 2 Trong đó: Hệ số dự trữ K = 3 V: vận tốc nớc qua lới V = 0,3 m/s g: gia tốc trọng trờng V = 9,81 m/s 2 L : hệ số tổn thất cục bộ qua lới chắn L = ( a c ) 3/4 = 1,79 ( 5,0 15,0 ) 3/4 = 0,73 Vậy h L = 0,73 x 3 x 81,92 3,0 2 x = 0,01 m *Tổn thất qua lớp dây căng ngoài L1 = ( a c ) 3/4 = 1,79 ( 5,2 2,0 ) 3/4 = 0,27 ______________________________________________________________ ___ 8 Đồ án môn học công trình thu trạm bơm __________________________________________________________________ Vậy h L1 = 0,27 x 3 x 81,92 3,0 2 x = 0,0037 m d. Tính toán ngăn thu, ngăn hút: * Chiều rộng ngăn hút (B h ): Từ đờng kính ống hút D h =450 mm tra bảng ta có kích thớc Crepine: D cr = 675 mm , H = 800 mm h = 560 mm , B h 3 D cr Vậy B h = 3 x 675 = 2025 mm h Dcr H Dh * Chiều dài ngăn hút (L h ):(1,5ữ3 m) L h 3 D cr Tơng tự nh chiều rộng chọn L h = 2,1 m Kích thớc ngăn hút: B h x L h = 2,1 x 2,1 (m) * Xác định kích thớc ngăn thu nớc: Chiều dài ngăn thu nớc : L thu = 2,1 m ( 1,6ữ3 m) Chiều rộng ngăn thu nớc :B thu = B L + 2e B L : Chiều rộng song chắn rác = 0,93m e = 0,6 (0,4ữ0,6) B thu =0,93 + 2.0,6 = 2,13 ______________________________________________________________ ___ 9 Đồ án môn học công trình thu trạm bơm __________________________________________________________________ Kích thớc ngăn thu nớc :B thu xL thu =2,13x2,1 (m) 21002130 21002100 220 d450 d4500 e. Tính toán cao độ công trình thu: * Cao độ mặt nớc thấp nhất trong ngăn hút ( MNNH Z min ) MNNH Z min = MNS Z min - h Trong đó: MNS Z min : cốt mặt nớc thấp nhất ở sông (hồ) = 7m h: tổn thất cột nớc ở cửa thu (song và lới chắn rác) h = h S + h L = 0,01 + 0,0137 = 0,0237 m Vậy: MNNH Z min = 7 - 0,0237 = 6,98 m * Cao độ mặt sàn công tác : (Z CT ) Z CT =Z n maz + 0,5 = 9 + 0,5 = 9,5 m Z n max : cao độ mực nớc lớn nhất = 9 m Cao độ đáy công trình thu (Z đáy CTT ) -Khoảng cách từ mép dới cửa đặt lới chắn đến đắy CTT: h 2 = 1m ( 0,5ữ1m) -Khoảng cách từ nớc thấp nhất đến mép trên lới chắn :h 3 = 0,7m ( 0,5m) ______________________________________________________________ ___ 10 [...]... _ Đồ án môn học công trình thu trạm bơm sơ đồ bố trí trạm bơm i 2.3 Chọn máy bơm: - Chọn bơm ly tâm trục ngang có 2 cửa nớc vào - Số bơm là: 3 bơm (2 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng) - Từ lu lợng Q 1bơm = 255 l/s = 918 m3/h Tra cẩm nang máy bơm, chọn loại bơm Omega: 250-370A có các thông số kỹ thuật: Hiệu suất máy bơm = 0,86 NPSH = 3,7 m Công suất động... 6,98 - (1,82 + 1,01) = 4,15 m 2 tính toán trạm bơm cấp i: Trạm bơm I có nhiệm vụ đa nớc từ công trình thu đến trạm xử lý Chế độ làm việc là bơm 1 cấp trong 24 giờ ngày đêm Vật liệu ống trong trạm bơm: dùng ống thép 2.1 Lu lợng trạm bơm cấp I: - Công suất trạm Q = 44064 m3/Ng.đ = 510 l/s - Số bơm công tác n = 2 máy - Số bơm dự phòng : 1 máy - Lu lợng của 1 máy bơm (Q1) Q1 = Q1 44064 = 22032m3/Ng.đ =... kỹ thuật của máy bơm nh sau: + Số vòng quay của bánh xe: n = 1450 v/ph + Hiệu suất máy bơm: = 83% + Độ dự trữ chống xâm thực cần thiết: NPSH = 3,2 m + Đờng kính ống hút: Dhút = 300 mm + Đờng kính ống đẩy: Dđẩy =250 mm + Công suất: P = 160 kWh 4 Tính toán kỹ thuật trạm bơm cấp 2 4.1 Sơ đồ bố trí trạm bơm cấp II: 23 _ Đồ án môn học công trình thu trạm bơm ... toán áp lực toàn phần cho máy bơm d 3 Chọn máy bơm: Dựa vào Q = 521 l/s và H = 52,17 m ta chọn 3 máy bơm hoạt động và một máy bơm dự phòng Trong giờ dùng nớc max 4,5%.Qngđ + có cháy 32 l/s thì cả hai máy bơm làm việc đồng thời: Lu lợng của một bơm sẽ là: Q1 = 521 = 260,5 l/s 2 Từ yêu cầu trên và cột áp và lu lợng đồng thời căn cứ vào đờng đặc tính của máy bơm trong sổ tay máy bơm, ta chọn loại máy bơm. .. thông thoáng và ánh sáng Mái panel cách nhiệt, dốc về 2 phía theo chiều dài nhà trạm, xung quanh có rãnh thoát nớc ma Kích thớc xây dựng: 18,2m x 7,6m x 9,65m 21 _ Đồ án môn học công trình thu trạm bơm Phần ii tính toán - thiết kế trạm bơm cấp ii 1.Lu lợng trạm bơm cấp hai cấp vào mạng lới: Nh tài liệu thiết kế đã cho, trạm bơm II làm... chọn đợc máy bơm OMEGA250-480A với Q và H tính toán ta có đờng đặc tính của máy bơm 28 _ Đồ án môn học công trình thu trạm bơm V.6.1 Xây dựng đờng đặc tính của máy bơm trên biểu đồ: ứng với từng điểm trên đờng đặc tính của máy bơm OMEGA 250-480A ta có các cặp Q và H tơng ứng Từ các cặp Q và H tơng ứng này ta đa sang biểu đồ và nối những... - Công suất : 7 KW - Trọng lợng : 314 kg Chọn 2 bơm (1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng) 4.8 Bố trí các thiết bị trong trạm bơm II: Trạm bơm II đợc bố trí các thiết bị sau: + 3 máy bơm nớc sinh hoạt + cứu hoả (bố trí thành một cụm khoảng cách giữa các bơm = 1,65 m) + 2 máy chân không (đợc bố trí thành một cụm riêng, khoản cách giữa các bơm là = 1,5 m, cách bơm sinh hoạt một khoảng = 1,8 m) Để công trình. .. của máy bơm: áp lực toàn phần của máy bơm vào giờ dùng nớc max + có cháy: Vào giờ dùng nớc lớn nhất có cháy áp lực toàn phần của máy bơm tính theo công thức: max H TP cc = HĐH + HTD+HTR+hd (m) 27 _ Đồ án môn học công trình thu trạm bơm Trong đó: HĐH_ Chiều cao bơm nớc địa hình đợc xác định: HĐH = Z max - Z min D B Z max _ Cao trình tại... áp lực toàn phần của máy bơm trong giờ dùng nớc max + có cháy tính theo công thức: H TP = HĐH+hh+a hd +HTD (m) B Trong đó: HĐH_ Chiều cao bơm nớc địa hình đợc xác định: 22 _ Đồ án môn học công trình thu trạm bơm có cháy: HĐH = Z max - Z min D B Z max _ Cao trình tại điểm đầu mạng lới = 22 m D min Z B _ Cao trình mực nớc thấp nhất trong... điểm làm việc của máy bơm N = 160 kW 31 _ Đồ án môn học công trình thu trạm bơm 3 Kết luận: Máy bơm OMEGA 250-480A đã chọn đáp ứng đúng theo yêu cầu thiết kế Nghĩa là đảm bảo: - Lu lợng và cột áp theo tính toán Qtt = 521 l/s; HTP = 52,17 m - Đảm bảo điều kiện khi bị sự cố: QSC 70%.Q 4.7 Thiết bị mồi bơm: co Khi Ztrục bơm > mực nớc min trong . Đồ án môn học công trình thu trạm bơm __________________________________________________________________ Nhiệm vụ thiết kế đồ án môn học Công trình thu - trạm bơm TàI liệu thiết kế I. Trạm bơm. m D450 D450 d400 d450 d400 d450 d400 d450 d400 d400 ______________________________________________________________ ___ 12 Đồ án môn học công trình thu trạm bơm __________________________________________________________________ sơ đồ bố trí trạm bơm i 2.3 Chọn máy bơm: - Chọn bơm ly tâm trục ngang. cần phải có công trình đầu mối đó là công trình thu nớc mặt. Căn cứ vào lu lợng, điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình đã cho ở phần tài liệu thiết kế ta chọn loại công trình thu nớc