luận văn TÍNH TOÁN KếT CấU BơM LY TÂM

Hệ thống cấp nước cho nhà cao tầng (TÍNH TOÁN KếT CấU BơM LY TÂM ) Với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của các loại nhà cao tầng là một thách thức rất lớn đối với công tác cấp thoát nước, trong đó yêu cầu về thiết ke Hệ thống cấp nước (HTCN) đảm bảo đúng tiêu chuẩn quy định, kịp thời là yêu cầu bắt buộc và hết sức cần thiết để đảm bảo hiệu quả trong các hoạt động của nhà cao tầng.

IC M Trong trình làm lu n v n em ã nhi u u Và nh ng N c h c h i tìm hi u thêm cr t u ó ã b sung thêm nh ng ki n th c quan tr ng ngành ngh c ng nh rèn luy n k n ng mà m t k s c n ph i có T ó góp ph n chu n b cho nh ng trình s n xu t mà em s tham gia sau Em xin g i t i th y Nguy n ng d n t o nh ng àm T n l i c m n chân thành Th y ã t n tình u ki n thu n l i em có th hoàn thành t t lu n v n c a Th y ã h tr em v c ki n th c chuyên môn c ng nh k n ng trình bày m t tài li u khoa h c k thu t, giúp em kh c ph c nh ng khuy t m gi i quy t nh ng khó kh n trình th c hi n lu n v n Bên c nh ó em c ng g i l i cám n n nh ng th y cô b môn C b n bè ã có nh ng nh n xét , góp ý b ích v c n i dung hình th c th hoàn thành nt em có c lu n v n Sinh Viên Tr nh Phan ình Ch Tháng 12/2014 i ng TÓM T T LU N V N Trong cu c s ng hi n i ngày nay, nh t nh ng thành ph l n s l ng cao c, chung c cao t ng ngày nhi u Th nên nh ng nhu c u thi t y u nh vi c d ng n, n c tòa nhà cao t ng c ng r t c quan tâm i nh ng tòa nhà cao t ng m t s h th ng c p n mang l i hi u qu c ng nh v n nhi u khuy t công ngh hi n nh ng r c r i ã d n mang nhi u u ng m h n ó h th ng b m c tr m V i s phát tri n m nh c a c gi i quy t b ng m t h th ng u áp H th ng không ch c nhu c u s d ng c a tòa nhà mà giúp ti t ki m n ng l ang áp ng m t v n c quan tâm hi n Lu n v n t p trung vào vi c thi t k nên m t h th ng b m gi i quy t c ây ch a th t c nh ng yêu c u mà m t h th ng c p n u áp cho c cho nhà cao t ng c n có i dung xoay quanh vi c tính toán thi t k h th ng c ng nh tìm gi i thu t u n h th ng Hy v ng lu n v n s góp ph n c i thi n ph n v v n sinh ho t nh ng tòa nhà cao t ng ii cung c p n c CL C CH 1.1- NG 1: T NG QUAN tv n 1.2-Lý ch n tài 1.2.1Nh ng u m 1.3-M c tiêu c a u n h th ng b ng bi n t n PLC tài 1.4- Nhi m v c a tài 1.5- Gi i h n c a tài 1.6- N i dung c a tài CH NG 2: L A CH N PH NG ÁN THI T K 2.1- Phân tính l a ch n k t c u b m n U KHI N c c p 2.1.1 Các lo i máy b m 2.1.2 L a ch n máy b m: 10 2.2- Phân tích l a ch n ng c n cho máy b m 11 2.2.1 ng c m t chi u 11 2.2.2 ng c xoay chi u 12 2.3- Gi i thi u, phân tích l a ch n ph 2.3.1 M ch ng án u n 15 u n dùng R le 15 2.3.2 M ch dùng vi x lý 17 2.3.3 M ch dùng vi 2.3.4 u n b ng PLC ( Programable Logic Control) 19 2.4- Mô t ho t CH u n ( Micro Controller) 18 ng mô hình h th ng b m u áp : 20 NG 3: TÍNH TOÁN K T C U B M LY TÂM 22 3.1- Tính toán s li u 3.1.1 Tính toán l u l u vào cho h th ng : 22 ng 22 3.1.2 Tính toán c t áp 24 3.2- C u t o nguyên lý ho t ng c a b m ly tâm : 24 3.2.1 C u t o c a b m ly tâm : 24 3.2.2 Nguyên lý ho t ng c a b m ly tâm 25 3.3- Tính toán thi t k bánh công tác c a b m ly tâm 26 CH NG 4: TÍNH TOÁN H TH NG iii N 33 4.1- Tính toán ch n ng c cho b m ly tâm 33 4.2- Ch n b chuy n i 4.3- Ch n bi n t n cho 4.3.1 Nguyên lý ho t 4.3.2 Cài n áp AC/DC : 34 ng c : 35 ng b bi n t n 35 t thông s cho bi n t n u n t c ng c 37 4.4- Ch n c m bi n áp su t 38 4.5- Tính toán ch n contactor : 40 4.6- Tính toán ch n aptomat : 41 4.6.1 Tính toán ch n aptomat cho bi n t n : 41 4.6.2 Tính toán ch n aptomat cho ng c : 42 4.6.3 Tính toán ch n aptomat cho b chuy n CH NG 5: H TH NG 5.1- Thi t b i n áp AC/DC : 42 U KHI N 43 u n (PLC Module Analog): 44 5.1.1 Gi i thi u s l t v PLC S7-200 44 5.1.2 Gi i thi u chung v Module analog 50 5.1.3 Module Analog EM235 51 5.2- Vòng l p PID c a PLC S7-200 55 5.2.1 Gi i thi u l nh PID c a PLC S7-200 55 5.2.2 Thu t toán PID 57 5.3 - L u gi i thu t : 59 5.3.1 Ch ng trình 59 5.3.2 Ch ng trình Auto 60 5.4 S CH u dây c a thi t b 66 NG 6: T NG K T VÀ H 6.1.K t qu t NG PHÁT TRI N TÀI 69 c 69 6.2.H n ch 69 6.3.H ng phát tri n 69 PH L C 70 TÀI LI U THAO KH O 78 iv Danh sách hình v Hình 1.1 S c pn c n gi n Hình 1.2&Hình 1.3 Hình 1.4 Phân vùng n i ti p Hình 1.5 Phân vùng song song Hình 1.6 H th ng b m Hình 2.1 Máy b m h u áp ng tr c Hình 2.2 B m ly tâm Hình 2.3 B m tia Hình 2.4 Máy b m piston 10 Hình 2.5 ng c m t chi u 12 Hình 2.6 ng c xoay chi u 13 Hình 2.7 R le n 16 Hình 2.8 Vi x lý 17 Hình 2.9 Vi u n 18 Hình 2.10 PLC ( Programable Logic Control) 19 Hình 2.11 Mô t ho t Hình 3.1 S ng c a h th ng b m u áp 21 c u t o b m ly tâm 24 Hình 3.2 Các lo i bánh công tác 25 Hình 3.3 Ti t di n c a bánh công tác 30 Hình 3.4 Ti t di n c a bánh công tác v Hình 3.5 K t c u c a b m n c 31 c ly tâm v c 32 Hình 4.1 SITOP PSU100L 35 Hình 4.2 S nguyên lý c a bi n t n 36 Hình 4.3 SIEMENS MM440 36 Hình 4.4 S u dây c a bi n t n 37 Hình 4.5 C m bi n áp su t E8AA-M05 39 Hình 4.6 S u dây c a c m bi n áp su t 39 Hình 4.7 Contactor 40 Hình 4.8 Contactor CHINT 41 Hình 4.9 Aptomat MCCB 3P 15A 42 v Hình 4.10 Aptomat MCB 2P 6A 43 Hình 5.1 PLC S7-200 CPU 224 46 Hình 5.2 PLC S7-200 CPU 224 46 Hình 5.3 S t ng quát c a PLC 47 Hình 5.4 S u dây c a PLC 50 Hình 5.5 Module Analog 51 Hình 5.6 Module Analog EM 235 52 Hình 5.7 S u u dây c a EM 235 53 Hình 5.8 K t n i PLC Module Analog 55 Hình 5.9 L nh PID 55 Hình 5.10 Ch ng trình 60 Hình 5.11 Ch ng trình Auto 62 Hình 5.12 Ch ng trình PID 63 Hình 5.13 Ch ng trình ng t 64 Hình 5.14 Ch ng trình Manual 65 Hình 5.15 S c p ngu n cho h th ng 66 Hình 5.16 S u dây ng c bi n t n 66 Hình 5.17 S u dây c a PLC S7-200 67 Hình 5.18 S u dây c a c m bi n áp su t 67 Hình 5.19 S u dây c a Module Analog EM235 68 vi Danh sách b ng bi u ng 4.1 Các thông s c a ng c 4A100S2Y3 34 ng 4.2 Các thông s c a b chuy n i n áp AC/DC 34 ng 4.3 Các thông s c a bi n t n SIEMENS MM440 36 ng 4.4 Các thông s c a c m bi n áp su t 39 ng 4.5Thông s c a aptomat MCCB 3P 15A-Easypact EZC100F3015 43 ng 4.6 Thông s c a aptomat MCB 2P 6A- iK60N-A9K27206 42 ng 5.1 Thông s c a dòng PLC S7-200 c a SIEMENS 44 ng 5.2 Các thông s c a PLC S7-200 CPU 224 DC/DC/DC 48 ng 5.3 Các thông s c a Module Analog EM235 51 ng 5.4 Các chân n i c a module analog EM 235 52 ng 5.5 Cách cài t d i tín hi u u vào cho EM235 54 ng 5.6 Các vùng nh c a vòng l p PID 56 vii CH NG 1:T NG QUAN CH Ch NG 1:T NG QUAN ng gi i thi u t ng quan v H th ng c p n Gi i thi u nêu u m c a H th ng b m nhi m v gi i h n c th c a 1.1- u áp c cho nhà cao t ng a yêu c u, tài tv n i s phát tri n ngày m nh m c a lo i nhà cao t ng m t thách th c tl n i v i công tác c p thoát n c (HTCN) c c n thi t Trong tr th ng xuyên c, ó yêu c u v thi t k H th ng c p m b o úng tiêu chu n quy nh, k p th i yêu c u b t bu c h t m b o hi u qu ho t ng h p áp l c an ng c a nhà cao t ng ng ng ph m b o ho c c t i m i d ng c v sinh (áp l c c ít), có th dùng s HTCN m b o không m b o gi dùng n gi n có ho c két n c - a) S c pn c tr c ti p Hình 1.1 S b) S c pn c HTCN t ng áp tr c ti p có ho c két n c th ng xuyên không m b o nh ng l u l ng c pn c có két n c mái c áp d ng tr ng h p áp n gi n m b o (Hình 1.2) CH NG 1:T NG QUAN Trong tr ng n ng h p áp l c bên hoàn toàn không b o c không ày m tr c ti p ch a n th ng xuyên ( ng nh , l ng ng c ) ch c ng m,tr m b m b n mc n i v i nh ng s c pn c c có b c mái (Hình 1.3) Hình 1.3 c pn c nói ta v n g p nhi u khuy t c kh c ph c : - Kém hi u qu t ng phía d - Th tích b n - Chi phí - Phân ph i n - ng n k t c u c a công trình n n ng cho máy b m l n c không ng ng c p n c nh ng khuy t HTCN i ph i s d ng van gi m áp c mái r t l n, nh h u gi a t ng nhà c thi t b l n Do ó vi c phân vùng tòa nhà ph c ng th i l u c không dùng ng h n c s d ng s Hình 1.2 Tuy nhiên ng n m c pn m mà HTCN tr c phân theo vùng áp l c: cs em l i hi u qu cao h n,kh c c ây t n t i CH NG 1:T NG QUAN - Phân vùng n i ti p (Hình 1.3) - Phân vùng song song (Hình 1.4) Hình 1.4 Phân vùng n i ti p Hình 1.5 Phân vùng song song CH NG 5: H TH NG U KHI N Hình 5.13 Ch Ch ng trình ng t ng trình ng t Timer0 s th c hi n nh ng công vi c sau: - c tín hi u analog t c m bi n áp su t v i Module EM235 s u dòng – 20mA c tín hi u analog l u vào vùng nh AIW0 (chuy n thành tín hi u 12bit – 32000) Vì PLC ch x lý s th c nên AIW0 s c chuy n sang s th c scale v giá tr t – th c hi n phép tính ,c ng nh a vào giá tr t c th i PV hay giá tr ph n h i (VD100) - Sau ã khai báo y tham s c a PID ti n hành g i l nh PID th c hi n thu t toán PID - Chuy n tín hi u u c a PID (VD108) d ng s th c d i t – v ng s nguyên 12 bit t ng ng d i t – 32000 sau ó l u vào vùng nh AQW0 thông qua Module Analog EM235 s cho tín hi u d ng n áp (0 – 10V) n t c su t cài a vào u vào Analog c a bi n t n MM440 B m ( c ng th ng s u ch nh t c t ã c scale v – 1) u n áp su t u ng ng) b m cho giá tr VD100 = VD 104( giá tr áp 64 CH NG 5: H TH NG U KHI N Khi nhu c u s d ng t ng lên cao mà b m ã ch y h t công su t ( VD108 = 1) mà áp su t hi n t i v n nh h n áp su t mong mu n ( VD100 < VD104) sau kho ng delay 5s ,b m s ho t ng Sau ó n u nhu c u s d ng h xu ng th p mà b m ã d ng ( VD108 = 0)mà áp su t hi n t i v n l n h n áp su t mong mu n ( VD100 > VD104) sau kho ng delay 5s,b m s ng ng ho t 5.3.3 Ch ng ng trình Manual Hình 5.14 Ch Khi ch n ch Manual ng ng trình Manual i s d ng có th kh i tay, có th m lúc b m ho c t ng b m m t 65 ng b m b m b ng CH NG 5: H TH NG 5.4 S U KHI N u dây c a thi t b Hình 5.15 S Hình 5.16 S c p ngu n cho h th ng u dây 66 ng c bi n t n CH NG 5: H TH NG Hình 5.17 S Hình 5.18 S U KHI N u dây c a PLC S7-200 u dây c a c m bi n áp su t 67 CH NG 5: H TH NG Hình 5.19 S U KHI N u dây c a Module Analog EM235 68 CH NG 6: T NG K T VÀ H CH 6.1.K t qu NG PHÁT TRI N NG 6: T NG K T VÀ H t TÀI NG PHÁT TRI N TÀI c - Tìm hi u nghiên c u thi t k - Tính toán thi t k - Nghiên c u cs a c bánh công tác c a b m ly tâm m ch cl u n c a h th ng b m u áp gi i thu t cho h th ng 6.2.H n ch - Ch a k t n i h th ng v i máy tính a h th ng thông qua giao di n ng 6.3.H nh p xu t c ng nh qu n lý s li u i máy ng phát tri n - n thi t k thêm m t h th ng giám sát thu n ti n cho vi c theo dõi h th ng t xa - ây ch h th ng cho m t tòa nhà c th , t h th ng có th phát tri u th c t v i nh ng h th ng l n h n ph c t p h n 69 PH L C PH L C Ch ng trình Ch ng trình auto 70 PH L C 71 PH L C 72 PH L C 73 PH L C - Ch ng trình PID 74 PH L C - Ch ng trình ng t 75 PH L C Ch ng trình manual 76 PH L C 77 TÀI LI U THAO KH O TÀI LI U THAO KH O [1] GS.TS.Lê Danh Liên.Sách B m,Qu t Cánh D n Nhà xu t b n Bách Khoa-Hà N i [2]Tr nh Ch t – Lê V n Uy n Sách Tính Toán Thi t K H Th ng D n ng C Khí Nhà xu t b n giáo d c Vi t Nam [3] SIEMENS S7-200 Programmable Controller System Manual.Edition 9/2007 [4] SIEMENS MICROMASTER 440 manual Edition 10/06 [5] EBARA Centrifugal Pump 3series-M [6] Electric motors-www.directindustry.com/find/electric-motor.html 78 [...]... khi n b m ng c a h th ng b m 21 u áp CH NG 3: TÍNH TOÁN K T C U B M LY TÂM CH Ch NG 3: TÍNH TOÁN K T C U B M LY TÂM ng này a ra các s li u, ph ng trình nh m tính toán s li u u vào cho h th ng ,tính toán thi t k bánh công tác c a b m ly tâm c ng nh gi i thi u v c u t o và nguyên lý ho t ng c a b m ly tâm 3.1- Tính toán các s li u u vào cho h th ng : 3.1.1 Tính toán l u l ng ng s ng i sinh ho t trong vùng... b m ly tâm Nh ng theo m t cách này hay cách khác thì b m ly tâm ang tr c ti p ho c gián ti p giúp nh ng lo i b m ly tâm cu c s ng c a chúng ta Và m t trong s c s d ng nhi u nh t hi n nay ó chính là b m ly tâm th y c 10 CH NG 2: L A CH N PH Nh ng u - NG ÁN THI T K m c a b m ly tâm: m ly tâm th y l c là lo i b m có k t c u nh g n h n r t nhi u so v i nh ng lo i b m ly tâm piston thông th n b m ly tâm. .. mlytâm t v t khi quay quanh tr c ph i ch u m t l c có h và có ph ng kéo v t ra xa tr c quay ng l c i qua tâm quay ó là l c ly tâm tn c khi n m trên m t a tròn ph ng ang quay s ch u tác d ng c a l c ly tâm và d ch chuy n d n t tâm quay ra phía ngoài m ly tâm là lo i b m theo nguyên lý l c ly tâm N a cánh b m Nh l c ly tâm, n cb c c d n vào tâm quay y v ng ra mép cánh b m N ng l 25 ng bên CH NG 3: TÍNH... t o c a b m ly tâm : Xét s k t c u c a m t máy b m ly tâm n gi n trên hình sau ây, ta th y m ly tâm g m có các b ph n ch y u sau : Hình 3.1 S c u t o b m ly tâm Bánh công tác: k t c u có 3 d ng chính là cánh m hoàn toàn, m m t ph n và cánh kín Bánh công tác c l p trên tr c c a b m cùng v i các chi ti t khác c 24 nh CH NG 3: TÍNH TOÁN K T C U B M LY TÂM i tr c t o nên ph n quay c a b m g i là Rôto Bánh... TCVN33-2006 CH NG 3: TÍNH TOÁN K T C U B M LY TÂM Qgio.max Qgio.min 100,368 18,819m3 / h 24 58,548 0, 018* 0, 044m3 / h 24 4,5* Ta ch n Qgio.max 20m3 / h 3.1.2- Tính toán c t áp i tòa nhà 12 t ng, m i t ng cao 4m t áp t H ng ng c a h th ng : 4.12 48m qua các t n th t áp su t qua ng ng và qua các co ta l y H = 50m 3.2- C u t o và nguyên lý ho t ng c a b m ly tâm : 3.2.1u t o c a b m ly tâm : Xét s k t c... th n b m ly tâm th y l c còn có u ng n - U KHI N nh và ng Ngoài u m sau B m ly tâm th y l c có l u u do có c t áp không n c n ph i nh c l i u i m ó chính là kích th c khá nh g n so v i b m ly tâm piston cho quá trình v n chuy n c ng nh l p - u m là nh g n c c a b m ly tâm th y u nay mang l i thu n l i t m ti p theo c a b m ly tâm th y l c ó là do tr s vòng quay khá cao t i a có th lên 40000 vòng/phút... d ng n h p gi m t c n gi n và an toàn, d v n hành m c a b m ly tâm: c dù có hi u su t làm vi c khá cao nh ng ó là v i s vòng quay l n Khi làm vi c v i s vòng quay nh b m ly tâm th y l c cho ra hi u su t khá th p - nh t c a ch t l ng t ng lên c ng s khi n hi u su t c a b m gi m xu ng - c dù có thi t k nh h n b m ly tâm piston nh ng b m ly tâm th y l c i òi h i ng hút l n h n 2.2- Phân tích và l a ch... và nghiên c u thì em quy t c cho h th ng c p n thoát n nh s d ng b m ly tâm c c a tòa nhà.Vì b m ly tâm th ng c p c s d ng cho c p c dân d ng,nhi u nhà s n su t cung c p v i a d ng ch ng lo i và giá thành khi n vi c l a ch n b m d dàng h n,ngoài ra còn m t s ly tâm phù h p nh ng nhu c u c p n u m khác c a máy b m c cho tòa nhà m ly tâm – m t ph n không th thi u trong i s ng c a chúng ta úng m c dù trong... 3.3- Tính toán thi t k bánh công tác c a b m ly tâm Các s li u tính toán ban 3 3 3 ng Q 20m / h 5.56x10 m / s - ul - t áp H - u: 50 m Vòng quay 2800 vg / ph a) Xác nh các thông s c b n vòng quay ns c tr ng : 3,56.n Q H 3,56.2800 5.56x10 3 4 50 3 3 4 40, 4vg / ph (3.6) ng kính quy d n : DIqd (4 5).103 3 Q n 4,5.103 3 5.56 x10 2800 Tính hi u su t th y l c s b c a b m : 26 3 56,55mm (3.7)[1] CH NG 3: TÍNH... ngày) = 384.200.99% t bi t và n i ô tra ô th ,th t thoát… l y b ng m dân c 384.200.99% 10% 1000 c tính toán cho ngày dùng n 83, 64 m 3 /ngày c nhi u nh t và ít nh t ( m3 /ngày) c tính theo công th c : Qngay.max Kngay.max *Qngay.tb Qngay.min Kngay.min *Qngay.tb (3.3) 22 CH NG 3: TÍNH TOÁN K T C U B M LY TÂM s dùng n c không u hòa ngày k làm vi c c a c s s n xu t,m c n cách t ch c ti n nghi,s thay i s ... t ng c a b m ly tâm : 3.2.1u t o c a b m ly tâm : Xét s k t c u c a m t máy b m ly tâm n gi n hình sau ây, ta th y m ly tâm g m có b ph n ch y u sau : Hình 3.1 S c u t o b m ly tâm Bánh công... n t tâm quay phía m ly tâm lo i b m theo nguyên lý l c ly tâm N a cánh b m Nh l c ly tâm, n cb c c d n vào tâm quay y v ng mép cánh b m N ng l 25 ng bên CH NG 3: TÍNH TOÁN K T C U B M LY TÂM... p giúp nh ng lo i b m ly tâm cu c s ng c a Và m t s c s d ng nhi u nh t hi n ó b m ly tâm th y c 10 CH NG 2: L A CH N PH Nh ng u - NG ÁN THI T K m c a b m ly tâm: m ly tâm th y l c lo i b m có