Công trình thu và trạm bơm

ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM SV: BÙI KHÁNH LINH ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM CÔNG TRÌNH THU NƯỚC MẶT I Số liệu tính toán Công suất thiết kế 3000 m3/ng Cao trình mặt đất 10,5m Mực nước cao sông 9m Mực nước thấp sông 4,5m Mực nước cao trạm xử lý Chiều dài ống đẩy 19m 2500m Số đám cháy xảy đồng thời 2x30 l/s Số làm việc ngày 24h II Chọn kiểu loại công trình thu nước Vì bờ sông dạng thoải, mực nước cao thấp chênh cao (4,5m) Do ta chọn loại công trình thu nước xa bờ Mặt khác ta thấy cấu tạo đất đá bờ sông ổn định nên ta sử dụng công trình thu kết hợp với trạm bơm cấp I giảm chi phí xây dựng quản lý Để đảm bảo cho việc an toàn sử dụng thuận tiện thay rửa nên ta chọn công trình thu có ngăn thu, ngăn hút Chọn sơ bơm công tác bơm dự trữ III Tính toán 1, Tính song chắn rác Được đặt cửa thu nước, cấu tạo gồm thép tiết diện tròn cỡ ø8 ø10, tiết diện chữ nhật kích thước x 50mm đắt song song với nhau, hàn vào khung thép Khoảng cách thép từ 40÷50mm song chắn rác nâng thả nhờ ròng rọc tời quay tay bố trí ngăn quản lý SV: BÙI KHÁNH LINH ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM Hình dạng song chắn rác cần phù hợp với hình dạng cửa thu nước hình dạng hcn, hình vuông hình tròn Diện tích công tác song chắn rác xác định theo công thức: ω= K1 K2 K3 + Q: lưu lượng tính toán công trình (m3/s) Vì sử dụng bơm công tác nên lưu lượng tính toán là: Q= = 0,035 (m3/s) × + v: vận tốc nước chảy qua song chắn (m/s) Theo TCN 33-85 vận tốc nên lấy khoảng 0.4÷0.8 m/s sông nước đục thu nước dùng ống tự chảy nên chọn vận tốc nhỏ chọn v = 0.6 m/s + K1: hệ số co hẹp thép, tính theo công thức: K1 = + a: khoảng cách thép chọn a = 45mm + d: đường kính thép Chọn d= ø9 + K2: hệ số co hẹp rác bám vào song Thường lấy K2 = 1.25 + K3: hệ số kể đến ảnh hưởng hình dạng thép, tiết diện tròn lấy K = 1.1; tiết diện hcn lấy K = 1.25 + n: số cửa thu nước n = = K= ω= , , = 1.2 × 1.2 × 1.25 × 1.1 = 0.048 m2 Lưới chắn rác Chọn lưới chắn phẳng SV: BÙI KHÁNH LINH ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM Cấu tạo gồm lưới căng khung thép Tấm lưới đan dây thép đường kính 1÷1.5mm, mắt lưới 2x2 ÷ 5x5mm Trong số trường hợp, mặt lưới đặt them lưới có kích thước mắt lưới 25x25mm đan dây thép đường kính 2-3mm để tăng cường khả chịu đựng lưới Diện tích công tác lưới xác định công thức: ω = K1 K2 K3 + Q: lưu lượng tính toán công trình (m3/s) + n: số lượng cửa đặt lưới, n = + v: vận tốc chảy qua lưới lưới chắn phẳng lấy v = 0.2÷0.4 m/s chọn v= 0.4 m/s + K1: hệ số co hẹp xác định theo công thức: ( K1 = ) (1+ )= ( ) × ( + 0.1) = 2.08 a-Kích thước mắt lưới chọn a= 4x4mm d- đường kính dây đan lưới chọn d =1.5mm + K2- hệ số co hẹp ảnh hưởng rác bám vào lưới lấy K2 = 1.5 + K3- hệ số ảnh hưởng hình dạng lấy K3 = 1.15 ÷ 1.5 Chọn K3 = 1.25 p- tỉ lệ phần diện tích bị khung kết cấu khác chiếm so với diện tích công tác lưới chọn p = 10% ω= , , × 2.08 × 1.5 × 1.25 = 0.171 Chọn kích thước cửa: 0.3 x0.57m Tính toán ngăn thu- ngăn hút Trong ngăn thu bố trí song chắn rác, thang lên xuống, thiết bị tẩy rửa SV: BÙI KHÁNH LINH ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM Trong ngăn hút bố trí lưới chắn rác, ống hút máy bơm cấp 1, thang lên xuống, thiết bị tẩy rửa Chọn đường kính vận tốc ống hút ống đẩy: Dh = 300mm, vh = 0.24m/s Dđ = 250mm, vđ = 0.35m/s a Kích thước ngăn thu Chiều dài: 1.6 -3.0m chọn A1 = 2m Chiều rộng: chiều rộng lưới chắn rác +2e => B1 = Bl + 2e = 0.3 + 2×0.5= 1.3m Mép cửa thu nước đến đáy sông: 0.7-1m b Ngăn hút nước Chiều rộng: B2 ≥ 3Df Df: đường kính phễu hút Df = (1.3÷1.5)Dh Dh: đường kính ống hút Df = 1.4 Dh = 1.4×300 = 420mm lấy Df = 450mm B2 ≥ 3Df = × 450 = 1350mm Chọn B2 = 2m Chiều dài A2 = 2m - Khoảng cách từ phễu hút đến tường tối thiểu ( 0.5÷1)Df chọn khoảng cách 400m - Khoảng cách từ mép ống tự chảy đến đáy sông: h1 = 0.7m - Khoảng cách từ mép cửa hút lưới chắn đến đáy công trình thu: h2 = 0.5m - Khoảng cách từ MNTN đến mép cửa: h3 =0.6m SV: BÙI KHÁNH LINH ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM - Khoảng cách từ đáy ngăn hút đến miệng phễu hút h5 = 0.9m - Khoảng cách từ miệng vào phễu đến MNTN ngăn hút h6 = 1m Chọn chiều cao gian quản lý 3m Tính họng thu nước, ống tự chảy a Họng thu nước - Theo đặc điểm cấu tạo thu nước công trình, ta dùng loại họng thu nước thường xuyên ngập - Họng thu gồm miệng thu có song chắn rác nối với ống tự chảy phận cố định bảo vệ miệng thu - Chọn cửa thu nước song chắn rác có dạng hình tròn, tính toán cửa thu - Song chắn rác + Chiều sâu lớp nước tính từ MNTN đến đỉnh họng thu h1 = 0.4m chiều cao bảo vệ h2 = 0.2m + Khoảng cách từ đáy sông đến mép miệng thu nước h3 = 0.6m Ống tự chảy Chọn ống tự chảy để đảm bảo cho công trình làm việc an toàn, lưu lượng ống 0.0175m3/s Dùng ống thép, đặt ống dốc sông Chọn vận tốc nước chảy ống v = 0.8m/s Đường kính ống xác định theo công thức: D= = × × = 0.028m Chọn đường kính d = 300mm V= 0.23m/s, 1000i = 0.35 SV: BÙI KHÁNH LINH ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM Q = 0.0175m3/s , Ta có lống = 43m => hống = il = × 43 = 0.015 Tính ∑ ℎ (ống tự chảy họng thu) = hống + hcb phễu ξ = 0.15 song chắn rác hs = 0.1 khóa ξ( dung để đóng rửa ngăn thu) = ∑ = 0.25 ∑ ℎ = il + ∑ = 0.015 + 0.25× , × + 0.1 = 0.116m c Phương pháp rửa ống Rửa thuận: dòng nước rửa chiều với dòng nước làm việc bình thường Trong trường hợp ta đặt ống dốc phía ngăn thu Khi cửa đóng bớt 1/3 đến ½ số ống, ống làm việc tăng cường, vận tốc nước ống tăng, cặn lắng tẩy rửa Thiết kế trạm bơm cấp I ∇ ∇ ∇ - ∑ ℎ (ố = ∇ ă ự ℎả = 19m ă ú = ∇ ă − ℎL hL: tổn thất qua lưới chắn rác, hL = 0.2m ∇ ă ú = 4.384 – 0.2 = 4.184m Lấy tròn số = 4m SV: BÙI KHÁNH LINH ℎọ ℎ ) = 4.5- 0.116 = 4.384m ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM 1, Chọn sơ số bơm Chọn bơm công tác, bơm dự trữ Số lượng ống đẩy trạm bơm: chọn ống Q = Qtr /2 = 3000/2 = 1500m3/ng Số lượng ống hút trạm bơm: ống hút 2, Sơ dựng sơ đồ bố trí máy bơm trạm bơm 3, Xác định lưu lượng, áp lực toàn phần máy bơm Lưu lượng bơm: Q = 3000m3/ng SV: BÙI KHÁNH LINH ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM Qb = 0.035m3/s Cột áp toàn phần Hb = Hhh + hh + hđ + hdự trữ Hhh: chiều cao bơm nước hình học Hhh = ∇ − ∇ ă ú = 19 – =15m Tổn thất đường ống hút hh = hd + hcb = i.I + ∑ Chọn ống hút thép có đường kính 300mm Q = 35 l/s => v = 0.46m/s, 1000i = 1.21 Chọn sơ chiều dài ống hút lhút = h6 + hck = + = 8m ∑ = 10 hh = ×8 + 10 × × = 0.117m Tổn thất đường ống đẩy hd =i.l + ∑ Chọn ống đẩy thép có đường kính 250mm Q = 35l/s => v= 0.66m/s, 1000i = 2.94 Chiều dài ống đẩy: l = 2500m ∑ đ = 10 Tổn thất đường ống đẩy: hđ = × 2500 + 10 × SV: BÙI KHÁNH LINH × = 7.572m ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM - hdự trữ = 1m Cột áp toàn phần máy là: Hb = 15 + 0.117+ 7.572 + = 23.689m Lấy tròn số H =24m Chọn bơm - Dựa vào Q = 35l/s H =24m Chọn bơm MD 65-160/15 = 80% NPSH = 5.5m => NPSHA = 5.5 + 0.5 = 6m P = 13kW Xác định cao trình trục bơm ∇ ụ = ∇ Chọn ă ú + thỏa mãn: ≤ − − ℎ − NPSHA Trong đó: Pa: áp suất khí điều kiện làm việc = 1× 104 (kg/m2) Pbh: áp suất bốc bão hòa chất lỏng bơm nhiệt độ làm việc giả sử bơm làm việc nhiệt độnước 25oC, theo bảng trang sổ tay máy bơm tra được: + áp suất bốc bão hòa nước 0.03166bar = 0.03166 ×104 ( kg/m2) + tỉ trọng riêng nước 0.9971(kg/dm3) ≈ 103 kg/m3 SV: BÙI KHÁNH LINH ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM Do ta có: ≤ − Chọn ∇ ụ − hh – NPSHA = × × – 0.117 – = 3.5664 m = 3m = ∇ ă ú + = + = 7m Tính toán phục hồi nước chữa cháy - Số đám cháy đồng thời: x 30 l/s => Lưu lượng cháy 60l/s = 216m3/h Ta sử dụng bơm công tác để phục hồi nước chữa cháy Lượng nước cần phục hồi: Qtc = ∑ + coi dùng nước lớn lưu lượng bơm cấp I đầy đủ ∑ + Q:lưu lượng trạm bơm chế độ làm việc bình thường(m3/h) + Qcc: tổng lưu lượng chữa cháy khu vực dùng nước (m3/h) + Tk : thời gian khôi phục nước chữa cháy 24h ∑ : tổng lượng nước tiêu dùng lớn Lưu lượng tăng cường: Qtc = = + × = 152 Dựng sơ đồ bơm Dưới mặt cắt bơm máy SV: BÙI KHÁNH LINH 3/ℎ = ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM SV: BÙI KHÁNH LINH [...]... đủ và ∑ 3 + Q:lưu lượng của trạm bơm ở chế độ làm việc bình thường(m3/h) + Qcc: tổng lưu lượng chữa cháy của khu vực dùng nước (m3/h) + Tk : thời gian khôi phục nước chữa cháy 24h ∑ : tổng lượng nước tiêu dùng lớn nhất trong 3 giờ Lưu lượng tăng cường: Qtc = = + × = 152 7 Dựng sơ đồ bơm Dưới đây là mặt cắt bơm và máy SV: BÙI KHÁNH LINH 3/ℎ = ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM SV: BÙI KHÁNH LINH ...ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM Do vậy ta có: ≤ − Chọn ∇ ụ − hh – NPSHA = × × – 0.117 – 6 = 3.5664 m = 3m = ∇ ă ú + = 4 + 3 = 7m 6 Tính toán phục hồi nước chữa cháy - Số đám cháy đồng thời: 2 x 30 l/s => Lưu lượng cháy là 60l/s = 216m3/h Ta có thể sử dụng bơm công tác để phục hồi nước chữa cháy Lượng nước cần phục hồi: Qtc = ∑ + coi như trong giờ dùng nước lớn nhất lưu lượng bơm cấp I đầy đủ và ∑