ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ễNG Mở đầu: Tổng quan mặt điều kiện tự nhiên khu vực thiết kế Theo số liệu yêu cầu thiết kế, ta thấy Thành phố đợc thiết kế hệ thống thoát nớc có hai khu vực dân c có mật độ dân số tiêu chuẩn thải nớc khác Công tác thiết kế đợc tiến hành việc coi thiết kế hệ thống thoát nớc cho Thành phố giai đoạn xây dựng Trong Thành phố có hai nhà máy công nghiệp có quy mô tiêu chuẩn thải nớc khác Dựa đồ thiết kế quy hoạch mặt bằng, ta biết đợc khu vực xác định diện tích biên giới diện tích khu vực, dân số, hớng gió chủ đạo, công trình phục vụ công cộng, bệnh viện, trờng học, vờn hoa, Có sông chạy dọc theo chiỊu dµi Thµnh lµm nhiƯm vơ vËn chun níc thải nh nớc ma toàn hệ thống thoát nớc Lựa chọn sơ đồ hệ thống thoát nớc cho Thành phố v Theo yêu cầu, ta thiết kế hệ thống thoát nớc cho khu đô thị hoàn toàn giai đoạn cải tạo më réng ThiÕt kÕ hƯ thèng tho¸t níc cã thĨ kiểu chung, riêng hoàn toàn hay nửa riêng Mỗi kiểu hệ thống thoát nớc có u nhợc điểm định Với hệ thống thoát nớc chung, khu vực xây dựng gồm nhiều khu nhà thấp tầng có nhiều khuyết điểm Chế độ thuỷ lực hệ thống không ổn định, mùa ma nớc chảy đầy cống gây ngập lụt, nhng mùa khô có nớc thải sinh hoạt nớc thải sản xuất độ đầy tốc độ dòng chảy nhỏ không đảm bảo điều kiện kỹ thuật gây nên lắng cặn làm giảm khả chuyển tải, tăng số lần nạo vét Ngoài nớc thải chảy tới trạm bơm, trạm xử lý không điều hoà SVTH: TRN TH NHÂM 54MN2 LỚP: ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THY PHM DUY ễNG mặt lu lợng chất lợng nên công tác điều phối trạm bơm trạm xử lý trở nên phức tạp khó đạt hiệu mong muốn Với hệ thống thoát nớc nửa riêng, vốn đầu t xây dựng ban đầu cao phải xây dựng song song hai hệ thống mạng lới đồng thời Ngoài ra, chỗ giao hai mạng lới phải xây dựng giếng tách nớc ma, thờng không đạt hiệu mong muốn vệ sinh Theo quy hoạch phát triển Thành phố, hệ thống thoát nớc cần đảm bảo có khả xả toàn lợng nớc ma vào nguồn tiếp nhận (nớc mặt) Đồng thời ta thấy kệ điều kiện địa hình không thuận lợi đòi hỏi phải xây dựng nhiều trạm bơm nớc thải khu vực, khu vực thiết kế lại đợc quy hoach để trở thành Thành phố đại tơng lai Do ta chọn hệ thống thoát nớc riêng cho Thành phố Hệ thống có u điểm thÊy râ so víi hai hƯ thèng tho¸t níc kĨ là: - Giảm đợc vốn đầu t xây dựng đợt đầu - Chế độ làm việc thuỷ lực hệ thống ổn định - Công tác quản lý trì hiệu Vây, ta tính toán thiết kế hệ thống thoát nớc riêng hoàn toàn cho Thành phố PHẦN I : CHUẨN BỊ SỐ LIỆU TÍNH TỐN Tiªu chuẩn nớc thải khu dân c: Khu vực Diện tÝch F (ha) MËt ®é (ngêi/ha) I II 347,75 280,97 180 200 Tiêu chuẩn thải nớc (l/ng.ngđ) 180 160 Lu lợng nớc thải sinh hoạt từ khu nhà ë: SVTH: TRẦN THỊ NHÂM 54MN2 LỚP: ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THỐT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG Xác định dân số tính toán theo công thức: N = òFiNi Trong đó: ò : Tỷ số diện tích nhà diện tích toàn Thành phè, lÊy: + Khu vùc I: ßI = 0,85 + Khu vùc II: ßII = 0,9 Fi: DiƯn tÝch khu vực tính toán, theo số liệu đo đợc thì: + Diện tích kh vực I FI =347,75 (ha) + DiƯn tÝch cđa khu vùc II FII =280,97 (ha) Ni: mật độ dân số khu vực tính toán Từ công thức ta có dân số tính toán khu vực lµ: Khu vùc I: N1= 0,85.347,75.180 = 53206 (ngêi) Khu vùc II: N2= 0,9 280,97.200 = 50578 (ngêi) Vậy tổng dân số Thành phố là: N = N1 + N2 = 53206+ 50578 = 103 784 (ngời) Xác đinh lu lợng trung bình ngày: Theo công thức: i Qtbngày = q 0.N = (m3/ngđ) 1000 Trong qi0 tiêu chuẩn thải nớc khu vực dân c 9577,08 (m3/ngđ) Khu vực I : Qtb-ngµy1= q 0.N1 = 180.53206 1000 1000 8092,48 (m3/ngđ) Khu vực II: Q tb-ngày2= q 0.N2 = 160.50578 1000 1000 Vậy, tổng lu lợng nớc thải sinh hoạt thải Thành phố ngày đêm là: Qsh-tp = Qtb-ngày1 + Qtb-ngày2 = 9577,08 + 8092,48 =17669,56 (m3/ngđ) Xác định lu lợng trung bình gi©y: SVTH: TRẦN THỊ NHÂM 54MN2 LỚP: ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THỐT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG Theo công thức: qitb = Q ngày (l/s) 24.3,6 tb - 9577,08 Khu vùc I: qtb-s1 = Q ngµy = 24.3,6=110,85 (l/s) k1ch = 1,58 24.3,6 tb - 8092,48 Khu vùc II: qtb-s2 = Q ngµy = 24.3,6 =93,66 (l/s) k2ch = 1,63 24.3,6 tb Lu lợng trung bình giây toàn Thµnh lµ: qtb-TPs = qtb-s1 + qtb-s2 = 110,85 +93,66 = 204,51 (l/.s) Từ lu lợng trung bình giây, để có lu lợng tính toán cho toàn Thành phố ta phải tìm hệ số không điều hòa kch Nội suy theo bảng Trị số kch phụ thuộc qtbs, ta có: kch = 1,4 Lu lợng tính toán lu lợng giây max: q10max = qtb-s1 k1ch = 110,85 1,58= 175,14 (l/s) q20max = qtb-s2 k2ch = 93,66 1,63 = 152,67 (l/s) Lu lợng trung bình lín nhÊt cđa toµn Thµnh lµ: qmax = qtb-TPs.kch = 204,51.1,4= 286,41 (l/s) Kết qủa tính toán đợc cho theo bảng sau: Bảng 1: Lu lợng nớc thải tính toán khu dân c Khu vực I II Diện tÝch (ha) 347,7 280,9 Tæn 628,7 g Số dân (ngời) Mật độ (ngời/ha) T/c thoát nớc: q0 (l/ng.ng ®) 54206 180 180 50830 200 160 10378 - - Q (m3/ng ®) 9577,0 8092,4 17669, 56 q (l/s) 97,92 kch qmax (l/s) 1,61 157,65 84,87 1,66 140,3 182,7 1,43 298 Xác định lu lợng tập trung có tiêu chuẩn thải nớc: a BƯnh viƯn Sè giêng bƯnh nh©n lÊy theo quy phạm 1%N SVTH: TRN TH NHM 54MN2 LP: ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐÔNG N 103784 =1038 (ngêi) B = 100 100 Lấy số bệnh nhân 928 ngời, ta thiết kế bệnh viện mà bệnh viện có 519 giờng - Tiêu chuẩn thải nớc: qbv0 =500 (l/ng.ngđ) - Hệ số không điều hòa giờ: kh = 2,5 - BƯnh viƯn lµm viƯc 24/24 giê ngµy Do ta tính đợc số liệu bệnh viện nh sau: - Lu lợng thải trung bình ngày bệnh viện là: B.q bv 519.500 Qtbngµy = = 1000 =259,5 (m3/ngµy) 1000 - Lu lợng thải trung bình bệnh viện là: 259,5 tb Qtbgiê= Q ngµy = 10,81(m /h) 24 24 - Lu lợng Max là: Qhmax= kh Qtbgiờ = 2,5.10,81 = 27,03 (m3/h) - Lu lợng Max giây lµ: h 27,03 qsmax = Q max = 3,6 =7,51 (l/s) 3,6 b Trêng häc: - Sè häc sinh lÊy theo quy phạm 10%N 10 N = 10 103784 10378 (ngêi) H = 100 100 ThiÕt kÕ trêng học, trờng có 1500 học sinh (nghĩa h = 1500 ngời) - Tiêu chuẩn thải nớc: qth0 = 20 (l/ng.ngđ) - Hệ số không điều hòa kh = 1,8 - Trêng häc lµm viƯc 12 giê ngày Do ta tính đợc số liệu trờng học nh sau: - Lu lợng thải trung bình ngày là: h.qth 1500.20 Qtbngày = 30 (m /ngày) 1000 1000 - Lu lợng thải trung bình là: SVTH: TRN TH NHM 54MN2 LỚP: ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐÔNG tb Qtbgiê= Qng 302,5 (m3/h) 12 12 - Lu lợng Max là: Qhmax=kh Qtbgiờ = 1,8.2,5 = 4,5 (m3/h) - Lu lợng Max giây là: h 4,5 qsmax = Q max = 3,61,25(l/s) 3,6 Ta có bảng tổng hợp nớc thải tập trung từ công trình công cộng nh sau: Nơi thoát nc Qui mô thải nc Số làm việc TB ngày Tiêu chuÈn th¶i nước SVTH: TRẦN THỊ NHÂM 54MN2 kh (m3/ng ày) Lu lợng TB Max giờ (m3 h) (m3/ h) Max gi©y (l/s) LỚP: ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THỐT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG BƯnh viÖn BÖnh viÖn Trưêng häc Trưêng häc 519 1038 500 24 10500 2,5 20 12 27,0 54,0 15,02 30 2,5 4,5 1,25 210 17,5 31,5 8,75 295,2 - 1500 590,4 10,8 21,6 - 1,8 7,51 Bảng 2: Lưu lượng tập trung từ cụng trỡnh cụng cng 3.Lu lợng nớc thải sản xuất cđa khu c«ng nghiƯp: Tống số cơng nhân làm việc nhà máy, xí nghệp là: 15 N = 15 103784 15568 (ngêi) C = 100 100 B¶ng : Biên chế công nhân nhà máy, xí nghiệp Tên nh má y Số công nhân I 7006 II 8562 Trong PX nãng Sè ngưê % i 3503 5137 Trong PX nguéi % Sè ngưêi 3503 3425 Sè người đc tắm PX PX nóng PX nguội Số Sè ngưê ngưê % i % i 3153 2802 8 4110 2740 Biªn chế công nhân theo ca Ca I Ca II Ca III Sè Sè Sè ngưê ngưê ngưê % i % i % i 3 2802 2102 2102 2569 3424 2569 a, Tổng lợng nớc thải sản xuất: Lu lợng nớc thải sản xuất chiếm 20% lu lợng nớc thải khu dân c đợc xác định theo công thøc: 20 17669,56 Qsx = 100 = 3533,91 (m3/ng.®) Nhà máy I: SVTH: TRN TH NHM 54MN2 LP: ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ễNG Lu lợng nớc thải nhà máy I chiếm 50% tổng nớc thải sx khu công nghiƯp:Qsx1=0,5.Qsx=0,5 3533,91 = 1766,96 (m3/ngd) Trong ®ã cã 70% nớc thải bẩn cần xử lý (tức Qng=1236,87 (m3/ngd) Nhà máy làm việc ca, ca Lu lợng ngày Qngày = 1236,87 (m3 /ngd) phân phối theo ca nh sau: Ca I: 40% tøc 494,75 (m3/ca) Ca II: 30% tøc 371,06 (m3/ca) Ca III: 30% tøc 371,06 (m3/ca) Hệ số không điều hoà ca k h =1, nh lu lợng Ca I: QIgiê = 494,75 =61,84 (m3/h) Ca II: 46,38(m3/h) QIIgiê = 331,66 Ca III: 46,38(m3/h) QIIIgiê = 331,66 61,84 Do đó, lu lợng giây lớn là: qsmax-XNI = 3,6 17,18 (l/s) Nhà máy II: SVTH: TRẦN THỊ NHÂM 54MN2 LỚP: ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THỐT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG Lu lợng nớc thải nhà máy II chiếm 50% tổng nớc thải sx khu công nghiệp:Qsx2 =0,5.Qsx= 0,5 3533,91 = 1766,96 (m3/ngd) Trong ®ã cã 80% nớc thảI bẩn cần xử lý (tức Q ng= 1413,57 (m3/ngd) Nhà máy làm việc ca, ca Lu lợng ngày Qngày = 1413,57 (m3 /ngd) phân phèi theo ca nh sau: Ca I: 30% tøc 424,07 (m3/ca) Ca II: 40% tøc 565,43 (m3/ca) Ca III: 30% tức 424,07 (m3/ca) Hệ số không điều hoà ca k h =1, nh lu lợng ®Òu b»ng Ca I: QIgiê = 424,07 =53,01 (m3/h) Ca II: 70,68(m3/h) QIIgiê = 565,43 Ca III: QIIIgiê = 424,07 =53,01 (m3/h) 70,68 Do ®ã, lu lợng giây lớn là: qsmax-XNII= 3,6 19,63 (l/s) Từ số liệu ta có bảng thống kê lu lợng nớc thải sản xuất cho nhà máy xí nghiệp nh sau Bảng 3: Lu lợng nớc thải sản xuất thải từ nhà máy SVTH: TRN THỊ NHÂM 54MN2 LỚP: ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NC GVHD : THY PHM DUY ễNG Lu lợng Nhà máy I Tổn g Hệ qtính số toán khôn Lu lg ợng điều Qh hoà (m3/h kh ) (l/s) Ca %Q m3/ca I 40 494,75 61,84 II III 30 30 1 46,38 46,38 Nhà máy I I 100 30 371,06 371,06 1236,8 424,07 II Tæn g II III Nhà máy II 40 30 100 565,43 424,07 1413,5 1 - 17,18 53,01 70,68 53,01 19,6 - 4.Lu lợng nớc thải sinh hoạt khu công nghiệp: a)Xí nghiệp I + Lu lợng ngày XNCN QSH 45 N1 25 N (m /ng®) 1000 Trong đó: N1 N2 : số lợng công nhân làm việc phõn xng núng v phõn xng ngui tớnh ng theo tiêu chuẩn thoát nớc tơng ứng 45 25 (l.) XNCN QSH 45 N1 25 N 45 3503 25 3503 245,21 (m 1000 1000 /ng®) SVTH: TRẦN THỊ NHÂM LỚP: 54MN2 10 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG - H®h : Chiều cao bơm nớc địa hình, hiệu cao trình mực nớc cao công trình làm giếng thu nớc cao trình mép hố tập trung nớc - hdự trữ : Cột áp dự trữ, lÊy b»ng 0,5 (m) - hh : Tỉn thÊt ¸p lực đờng ống hút - hđ : Tổn thất áp lực đờng ống đẩy Sau ta lần lợt tính toán giá trị bơm bất lợi hệ thống hđ MNCN TXL 22.2 m H®h= 7.8 m 21,2 m 2,0 m h h 0,7 m SVTH: TRẦN THỊ NHÂM LỚP: 54MN2 33 27 m ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THY PHM DUY ễNG Xác định chiều cao bơm nớc địa hình Hđh Chọn: - Chiều sâu mực nớc công tác từ đáy cống xả đến đáy bể thu nớc m - Đáy bể có ®é dèc 0,01 vỊ phÝa hè thu níc - Hè thu nớc đặt sâu đáy bể 0,7 m Do cao trình đáy cống xả theo thiết kế 19.5 (m) nên cao trình mép hố thu nớc =19,5 - = 17,2 (m) VËy, H®h = MNNCNTXL - HTNMÐp trªn = 27 – 17,2 = 10.3 (m) Xác định tổn thất dọc đờng đờng ống hút hh Sơ bố trí van khoá đờng ống hút, ống đẩy nh hình vẽ Ta có công thức tính tổng tổn thất đờng ống hút: hh = hhd + hhcb Tổn thất dọc đờng đờng ống hút hhd Đợc xác đinh theo công thức: hhd = ilh Trong đó: - i : Tổn thất áp lực tính the08o chiều dài đờng ống - lh : Chiều dài đờng ống hút Tuy nhiên, ta chọn kiểu đặt kiểu bơm SVTH: TRN TH NHM 34 LP: 54MN2 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG lh rÊt nhá, ®ã hhd nên ta bỏ qua đại lợng trình tính toán Tổn thất cục đờng ống hút hhcb Đợc xác định theo công thức: V2 cb hh = 2g Trong ®ã: - : Tổng hệ số tổn thất cục đờng ống hút - V - vận tốc dòng chảy nơi xảy tổn thất cục đờng èng hót - g - gia tèc träng trêng = 9,81 m/s2 Tõ Qb = 199.88 (l/s), ®êng ống phải tải nớc thải nên chọn đờng ống sau thời gian ngắn đờng ống trở thành cũ, ta tính toán đờng ống nh ống cũ Chọn loại ống hút ống thép cũ, tra biểu đồ hãng Bơm EMU ta cã: - §êng kÝnh èng hót: Dh = 500 (mm) - Vận tốc nớc chảy đờng ống hót: Vh = 1,3 (m/s) - Tỉn thÊt ¸p lùc đơn vị: i = 0,0026 Sơ chọn vị trí xảy tổn thất cục đờng ống hút gồm vị trí: Phễu thu + Cút + Khoá + Côn thu Khi ta có: = Phễu thu + Cút + Khoá + Côn thu Theo b¶ng hƯ sè tỉn thÊt cơc bé - “Sỉ tay máy bơm ta có tổn thất cục gây ta thiết bị tính đợc tổng hƯ sè tỉn thÊt: = 0,15 + 0,5 + + 0,1 = 1,75 h cb h V2 1,32 = = 1,75 = 0,15 (m) 2g 29,81 Vậy tổn thất cục đờng ống hút: SVTH: TRẦN THỊ NHÂM LỚP: 54MN2 35 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THỐT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG hh = hhd + hhcb = + 0,15 = 0,15 (m) Xác định tổn thất đờng ống đẩy hđ hđ = hđdđ + hđcb a Tổn thất áp lực dọc đờng đờng ống hdđđ hđ dđ = ilđ Trong đó: - i: Tổn thất áp lực đơn vị đờng ống đẩy Xét trờng hợp hai bơm làm việc song song hai đờng ống, lu lợng bơm lu lợng èng Do ®ã: Qb = Qèng = 199.88 (l/s) Chän loại ống đẩy ống thép cũ, tra biểu đồ hãng Bơm EMU ta có: - Đờng kính ống ®Èy: D® = 400 (mm) - VËn tèc níc ch¶y đờng ống đẩy: Vđ = 1,8 (m/s) - Tổn thất áp lực đơn vị: i = 0,0065 Vậy hdđđ = 0,0065200 = 1,3 (m) b Tỉn thÊt ¸p lùc cục đờng ống đẩy hcbđ Với trạm bơm, ta bố trí hai đờng ống đẩy, tổn thất áp lực đợc xác định theo công thức: hđ cb V2 = (m) 2g Trong ®ã: - : Tỉng hệ số tổn thất cục đờng ống đẩy = van + 7Cút + 3Khoá + Côn mở + Tª = 1,7 + 70,5 + 31+ 0,25 + 1,5 = 9,95 V2 1,82 h® = = 9,95 = 2,64 (m) 2g 29,81 SVTH: TRẦN THỊ NHÂM 36 LỚP: 54MN2 cb ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG VËy h® = hd®® + hcb® = 1,3 + 2,64 = 3,94 (m) Và kết ta tính đợc cột áp toàn phần máy bơm: Hb = Hđh + hh + hđ + hdù tr÷ = 10,3 + 0,15 + 3,94 + 0,5= 14,87 (m) Chän b¬m Víi Qb = 254 (l/s) Hb = 14,87 (m) Tra sổ tay máy bơm, ta chọn loại bơm chìm KRT K 200 330/300/292 v Xác định điểm làm việc bơm Dựng đờng đặc tính bơm Từ loại bơm chän, theo sè liƯu kü tht ta cã ®êng đặc tính bơm tơng ứng Dựng đờng đặc tính ống Ta dựng đờng đặc tính ống cho đờng ống Phơng trình đặc tính đờng ống có dạng: Hồng = H®h + h SVTH: TRẦN THỊ NHÂM LỚP: 54MN2 37 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG Trong ®ã: - H®h : ChiỊu cao bơm nớc địa hình máy bơm, Hđh = 10,3 (m) - h : Tổng tổn thất đờng ống hút đờng ống đẩy h h = S.Q2 S= Q Với: S - sức cản đờng ống; Q - lu lợng nớc vận chuyển qua đờng ống ta có lu lợng tính toán ®êng èng hót vµ ®êng èng ®Èy lµ Qèng = 325 (l/s), ta tính đợc tổn thất hai ®êng èng ®ã: h = hh + h® = 0,15 +2,7 =2,85 100 VËy hƯ sè søc kh¸ng cđa ®êng èng: S = h 2,85 = = 51,43 Q 0,2354 Sau ta lập bảng để dựng đờng đặc tính ống Qb (l/s) Qống (l/s) H®h (m) 0 10.3 40 20 10.3 80 40 10.3 120 60 10.3 160 80 10.3 SVTH: TRẦN THỊ NHÂM LỚP: 54MN2 S 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 S.Q 0.02 06 0.08 23 0.18 51 0.32 92 38 Hèng = H®h + S.Q2 10.3 10.3206 10.3823 10.4851 10.6292 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐÔNG 200 100 10.3 240 120 10.3 280 140 10.3 320 160 10.3 360 180 10.3 400 200 10.3 440 220 10.3 480 240 10.3 520 260 10.3 560 280 10.3 600 300 10.3 640 320 10.3 680 340 10.3 720 360 10.3 760 380 10.3 800 400 10.3 840 420 10.3 880 440 10.3 920 960 460 480 10.3 10.3 SVTH: TRẦN THỊ NHÂM LỚP: 54MN2 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 51.4 0.51 43 0.74 06 1.00 1.31 66 1.66 63 2.05 72 2.48 92 2.96 24 3.47 67 4.03 21 4.62 87 5.26 64 5.94 53 6.66 53 7.42 65 8.22 88 9.07 23 9.95 68 10.8 83 11.8 39 10.8143 11.0406 11.308 11.6166 11.9663 12.3572 12.7892 13.2624 13.7767 14.3321 14.9287 15.5664 16.2453 16.9653 17.7265 18.5288 19.3723 20.2568 20.3232 20.8978 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THỐT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG 1000 500 10.3 51.4 12.8 58 21.0432 Biu ng c tớnh bm Để bơm làm việc ổn định đợc hệ thống, lợng bơm cấp vào phải lợng yêu cầu hệ thống, mà: Năng lợng bơm cấp vào đợc biểu thị qua đờng đặc tính bơm Năng lợng yêu cầu hệ thống đợc biểu thị qua đờng ®Ỉc tÝnh ®êng èng SVTH: TRẦN THỊ NHÂM LỚP: 54MN2 40 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THẦY PHM DUY ễNG Vậy điểm làm việc bơm hệ thống giao điểm đờng đặc tính bơm đờng đặc tính đờng ống Bằng đồ thị biểu diễn đờng đặc tính bơm đặc tính đờng ống dới đây, ta xác định đợc điểm làm việc bơm hệ thống Khi trạm bơm làm việc bình thờng: Hai bơm làm việc song song hai đờng ống Theo tính toán ta có lu lợng cột áp yêu cầu hệ thống là: Qy/cT = Qhmax = 1828.1000 = 508 (l/s) 3600 Hy/cb =14.87 (m) Điểm làm việc hai bơm ghép song song hÖ thèng cã: Qb = 511.11.(l/s) Hb = 15(m) Giỏ trị đạt yêu cầu Nh bơm ta chọn đáp ứng đợc lu lợng cột áp yêu cầu Kiểm tra đờng ống có cố Điều kiện đặt là: Nếu lý đó, đờng ống đẩy bị hỏng, hai bơm làm việc đờng ống đẩy lại phải tải đợc 70% lợng nớc mà hai bơm bơm đợc nhng vận tốc không đợc lớn 2,5 (m/s) để tránh xảy vỡ ống Ta kiểm tra điều kiện Dựa vào biểu đồ đờng đặc tính bơm đờng đặc tính ống ta xác định đợc điểm làm việc hai bơm ghép song song đờng ống Qb = 511.11(l/s) Hb = 15(m) SVTH: TRẦN THỊ NHÂM LỚP: 54MN2 41 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG Ta l¹i cã: 70% QT = 70.511.11 = 357.78 (l/s) 100 Ta kiểm tra lại giá trị vận tốc chuyển đờng ống đẩy thấy nã vÉn n»m kho¶ng cho phÐp ( < 2,5 m/s) Nh việc chọn bơm, đờng kính ống hút đờng kính ống đẩy hợp lý, đáp ứng đợc yêu cầu đặt VI Tính toán song chắn rác Theo TCXD 51: 1984, bể cha trạm bơm phải có song chắn rác Song chắn rác đặt sau đờng ống dẫn nớc thải vào bể đặt phía miệng bể để ngăn rác vào bể Số lợng song chắn rác tính theo công thức: h Q max n V.b.hmax Trong đó: - Qhmax : lu lợng giê th¶i níc lín nhÊt, Qhmax = 0,4708 (m3/s) - V: vận tốc nớc chảy qua song chắn rác, V = 1(m/s) - b: khoảng cách song chắn r¸c, b = 16 (mm) = 0,016 (m) - hmax : chiều sâu lớp nớc trớc song chắn rác, hmax = 0,8 (m) VËy 0.508 n 1.0,016.0, 42 (cái) Chiều rộng song chắn rác Bs = s(n - l) + b.n s : chiều dày chắn s = 0,008 (m) VËy : Bs = 0.008(42-1) + 0,016 x 42 = (m) = 1000 (mm) VI tính toán kích thớc nhà trạm Trạm bơm đợc xây dựng theo kiểu nửa chìm Phần chìm phía dới đợc đặt dạng tròn, đờng kính 11,5 m, bố trí gian máy kết hợp với bể SVTH: TRN TH NHM LP: 54MN2 42 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THY PHM DUY ễNG thu Phần mặt đất, mật hình vuông kích thớc 11,511,5 m bố trí bảng điều khiển, dụng cụ đo lờng, thiết bị phục vụ, sàn lắp máy cấu nâng Đờng kính nhà trạm đợc xác định dựa vào yêu cầu sau: - Khoảng cách hai bệ bơm 0,2 (m) - Khoảng cách từ bơm đến tờng 0,1 (m) - Khoảng cáhc phận không chuyển động 0,5 (m) - Khoảng cách phân hai tổ máy kề 1,5 (m) - Chọn tờng ngăn dày 250 (mm) Vì thể tích thu nớc theo tính toán Wy/c = Wb = 120 (m3), chiều sâu công tác bể (m) để tờng ngăn bể thu gian máy mặt bàng nhà trạm áp dụng công thức: Giả sử bố trí tờng ngăn trạm, ta có: D2 0,25D 120 F 60 (m2) 2 Đờng kính nhà trạm D = 12,52 (m) Vì nhà trạm đợc thi công theo phơng pháp đánh tụt toàn khối, đờng kính nhà lớn ảnh hởng đến trình thi công tốn Để tiết kiệm diện tích nhà trạm ta dịch chuyển tờng ngăn sang phía gian máy để tăng đợc diện tích bể thu, tránh thừa thãi không gian bố trí gian máy Dịch chuyển tờng ngăn sang phía gian máy khoảng 0,8 (m), tính gần ta đợc: SVTH: TRẦN THỊ NHÂM LỚP: 54MN2 43 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THỐT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG WbĨ D2 11,50,8 2 = 122,2 (m2) = Thể tích đợc tính ứng với mực nớc bể cao trình đáy ống xả Trong thực tế, mực nớc bể đạt tới cao trình mực nớc ống xả với độ đầy ống 0,6 0,8 có lợng nớc định nằm hố thu nớc Do dung tích bể sau dịch chuyển tờng ngăn đảm bảo W bể Wy/cbể = 120 (m3) Nh đờng kính nhà trạm 11,5 (m) hợp lý Sàn công tác đổ Bê tông cốt thép dày 10 (cm) cách mực nớc cao bĨ thu (tÝnh b»ng cao tr×nh mùc níc èng xả với độ đầy h/d = 0,8) lấy 0,5 (m) Vậy cao trình sàn công tác 13 + 0,8 + 0,5 = 14,3 (m) Vii tÝnh to¸n thiết bị khác phục vụ trạm bơm Đờng ống sục cặn Trong nớc thải có nhiều cặn bẩn, sau qua song chắn rác, rác lớn bị giữ lại cặn nhỏ qua song chắn rác vào bể thu nớc Muốn cho cặn bẩn với nớc thải đợc bơm hút lên đa đến trạm xử lý, ngời ta phải lắp đặt ống sục cặn ống sục cặn đợc bố trí dọc theo hố thu nớc đợc nối với ống đẩy bơm Khi cần, ngời ta dùng ống để tháo cạn nớc ống đẩy Để cặn lắng không bị đọng lại hố thu ta dùng ống sục cặn đờng kính d = 40 (mm), bố trí dọc theo hố nớc, đợc nối với ống đẩy trạm b¬m SVTH: TRẦN THỊ NHÂM LỚP: 54MN2 44 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THỐT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG ống thu nớc Để hút nớc rò rỉ, hè tËp trung níc gian m¸y ngêi ta bè trÝ èng thu níc nèi víi èng hót cđa m¸y bơm ống thông Vì nớc thải có rÊt nhiỊu r¸c rëi, chÊt bÈn sinh nhiỊu khÝ độc hại bể thu, ngời ta phải bố trí ống thông nối từ bể thu môi trờng không khí bên Chọn ống có đờng kính d = 200 (mm) đặt cao sàn nhà (m) Song chắn rác Song chắn rác đặt ë cưa cđa èng dÉn níc th¶i tíi bĨ thu Nó có nhiệm vụ giữ lại rác rởi lớn, không cho vào máy bơm Song chắn rác gồm thép lớn đặt song song với cách 16 (mm) ống xả nớc đến bĨ thu cã ®êng kÝnh 1000 (mm) Chän ®é ®Çy cđa èng h/d= 0,8 NÕu chän mùc níc qua song có chiều sâu h max độ đầy èng = 800 (mm) Chän vËn tèc níc ch¶y qua song V = (m/s), song đặt nghiêng gãc gãc 800 Gäi n lµ sè thÐp số khe = n + áp dụng công thức: Qhmax n+1= bV hmax Trong đó; - Qh Max : lu lợng giở thải nớc lớn nhất, Qh Max = 0,67 (m3/s) - V: vËn tèc níc chảy qua song chắn rác v = 1(m/s) - b: khoảng cách song chắn rác b = 16 (mm) = 0,016 (m) - hMax : chiỊu s©u líp nớc trớc song chắn rác, chọn độ đầy ống h/d= 0,8 ta cã hMax = 0,8 (m) SVTH: TRẦN THỊ NHÂM LỚP: 54MN2 45 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG Do ®ã, n+1= 0,67 0,0160,90,8 n = 57 (thanh) ChiỊu réng c«ng tác song đợc xác định theo công thức: Bs = s(n - l) + b.n Trong ®ã: s: chiỊu dày chắn, s = 0,008 (m) Bs = 0,008(57-1) + 0,016 57 = 1,36 (m) VËy ta chọn chắn rác hình vuông cạnh 1,35 (m) Thiết bị nâng cao trạm bơm Dùng palăng điện 1,5 Tấn VII Quản lý vận hành trạm bơm Khi theo dõi thấy lu lợng giảm (5 )% cần phải dùng máy để kiểm tra tẩy rửa bánh xe công tác VIII tính toán điện tiêu thụ nhà trạm Theo biểu đồ đặc tính đờng ống đặc tính bơm ta xác định đợc điểm làm việc thực tế bơm trạm, điểm có: Q = 1310 (m3/h) = 0.3639 (m3/s) H = 21 (m) Ta có công suất trục bơm là: Q H Nbmax = 102 b Trong đó: - Q : Lu lợng trạm bơm, Q = 0.3639(m3/s) - H : Cột áp trạm bơm, H = 21 (m) : HiÖu suÊt thùc tÕ bơm, tra sổ tay máy bơm ta có b b - = 81,2% - : Tû träng cđa níc th¶i, lÊy = 1,5 (g/cm3) SVTH: TRẦN THỊ NHÂM 46 LỚP: 54MN2 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THỐT NƯỚC GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐƠNG Do ®ã: Nbmax = 1500 0.3639 21 = 138,4 (KW) 1020,812 C«ng suất vận hành động là; Pv/h = kNbmax Trong đó: - k : Hệ số dự trữ công suÊt, Nbmax = 138,4 nªn lÊy k = 1,1 - Nbmax : Đã tính trên, Nbmax = 138,4 (KW) Pv/h = 1,1138.4 = 152.24 (KW) Một ngày trạm bơm bơm lu lợng trung bình =27686 (m3/ngđ), nh trạm bơm đợc1153 (m3/h), trạm có hai bơm làm việc, công suất bơm Q1b = 1310 (m3/h), Q2b = 2620 (m3/h) VËy thêi gian làm việc bơm ngày là: Q 27686 tr¹m h= = = 10.57 (giê) Q 2620 2b Tổng thời gian làm việc bơm năm là: Tnăm = 365 10.57 = 3857 (giờ) Chi phí điện năm cho trạm có hai bơm (bỏ qua chi phí thắp sáng, ) là: Cp = 23857 152.24 a Trong ®ã: - a : Giá tiền KW điện, lấy a = 2000®/1KW Cp = 23857 152.24 2000 = 2348770400 (®ång) (Hai tû,ba trăm bốn tám triệu, bảy trăn bảy mươi ngàn, bốn trăm đồng) SVTH: TRẦN THỊ NHÂM LỚP: 54MN2 47