Công thức Hb = Hđh + hh + hđ + hdự trữ
Trong đó
- Hđh: Chiều cao bơm nước địa hình, bằng hiệu cao trình mực nước cao nhất trên công trình làm sạch hoặc giếng thu nước và cao trình mép trên hố tập trung nước (m).
- hdự trữ : Cột áp dự trữ, lấy bằng 0,5 (m).
- hđ : Tổn thất áp lực trên đường ống đẩy (m).
Lần lượt đi tính toán các giá trị này đối với 1 bơm bất lợi nhất trong hệ thống.
3.1. Xác định chiều cao bơm nước địa hình Hđh
Chọn:
- Chiều sâu mực nước công tác từ đáy cống xả đến đáy bể thu nước là 2 (m)
.
- Đáy bể có độ dốc 0,1 về phía hố thu nước. - Mép trên hố thu nước cao hơn đáy hố 0,5 (m)
Do cao trình đáy cống xả theo thiết kế là 4,53 (m) nên cao trình mép trên hố thu nước = 4,53 – 2 = 2,53 (m).
Vậy, Hđh = ∇MNNCNTXL - ∇HTNMép trên = 16 – 2,53 = 13,47 (m)
3.2. Xác định tổn thất dọc đường trên đường ống hút hh
Sơ bộ bố trí van khoá trên đường ống hút, ống đẩy như hình vẽ.
0,5 m2,0 m 2,0 m hh h ® 16 m MNCN TXL H® h = 13.47 4.53 m 11.3m
Ta có công thức tính tổng tổn thất trên đường ống hút: hh = hhd + hhcb
• Tổn thất dọc đường trên đường ống hút
hhd
Được xác đinh theo công thức:
hhd = i×lh
Trong đó:
- i : Tổn thất áp lực tính theo chiều dài đường ống. - lh : Chiều dài đường ống hút.
Tuy nhiên, do ta chọn kiểu đặt kiểu bơm chìm nên lh rất nhỏ, do đó hhd≈ 0 nên ta có thể bỏ qua đại lượng này trong quá trình tính toán.
• Tổn thất cục bộ trên đường ống hút hhcb
Được xác định theo công thức: hhcb = ∑ξV2g
2
Trong đó:
- ∑ξ : Tổng hệ số tổn thất cục bộ trên đường ống hút.
- V - vận tốc dòng chảy tại những nơi xảy ra tổn thất cục bộ trên đường ống hút. - g - gia tốc trọng trường = 9,81 m/s2.
Từ Qb = 261,68 (l/s), do đường ống phải tải nước thải nên khi chọn đường ống mới thì chỉ sau một thời gian ngắn đường ống sẽ trở thành cũ, do vậy ta tính toán đường ống như đối với ống cũ. Chọn loại ống hút là ống thép cũ, tra biểu đồ của hãng Bơm EMU ta có:
- Đường kính ống hút: Dh = 600 (mm)
- Vận tốc nước chảy trên đường ống hút: Vh = 0,878 (m/s)
- Tổn thất áp lực đơn vị: i = 0,001625
Sơ bộ chọn vị trí xảy ra tổn thất cục bộ đối với một đường ống hút gồm các vị trí: Phễu thu + Cút + Khoá + Côn thu.
Khi đó:
∑ξ = ξPhễu thu + ξCút + ξKhoá + ξCôn thu
Theo bảng hệ số tổn thất cục bộ - “Sổ tay máy bơm” -(2), ta có tổn thất cục bộ gây ta bởi các thiết bị này và tính được tổng hệ số tổn thất:
∑ξ = 0,15 + 0,5 + 1 + 0,1 = 1,75
⇒ hhcb = ∑ξV2g2 = 1,75×
2
0,878
2.9,81 = 0,07(m)
Vậy tổn thất cục bộ trên đường ống hút: hh = hhd + hhcb
= 0 + 0,07 = 0,07 (m)
3.3. Xác định tổn thất trên đường ống đẩy hđ
hđ = hđdđ + hđcb
a. Tổn thất áp lực dọc đường trên đường ống hdđ
đ
hđ dđ = i×lđ
Trong đó:
- i: Tổn thất áp lực đơn vị trên đường ống đẩy.
Xét trường hợp hai bơm cùng làm việc song song trên hai đường ống, khi đó lưu lượng mỗi bơm cũng chính bằng lưu lượng mỗi ống. Do đó: Qb = Qống = 261,68 (l/s).
Chọn loại ống đẩy là ống thép cũ, tra biểu đồ của hãng Bơm EMU ta có: - Đường kính ống đẩy: Dđ = 500 (mm)
- Vận tốc nước chảy trên đường ống đẩy: Vđ = 1,25 (m/s)
- Tổn thất áp lực đơn vị: i = 0,00397 Vậy hdđ
đ = 0,00397.100=0,397 (m)
b. Tổn thất áp lực cục bộ trên đường ống đẩy hcb đ
Với trạm bơm, ta bố trí hai đường ống đẩy, tổn thất áp lực được xác định theo công thức:
Trong đó:
- ∑ξ : Tổng hệ số tổn thất cục bộ trên đường ống đẩy
∑ξ = ξvan + 4ξCút + 3ξKhoá + ξCôn mở + ξTê
= 1,7 + 4×0,5 + 3×1+ 0,25 + 1,5 = 8,45 ⇒ hđcb = ∑ξV2g 2 = 8,45 2 1, 250 2.9,81 = 0,673 (m) Vậy hđ = hdđđ + hcb đ = 0,397+ 0,673= 1,07 (m)
Và kết quả ta tính được cột áp toàn phần của máy bơm: Hb = Hđh + hh + hđ + hdự trữ
= 13,47 + 0,07 + 1,07 + 0,5= 15,11 (m)
Chọn bơm
Với Qb = 261,68 (l/s)
Hb = 15,11 (m)
Tra “Sổ tay máy bơm” -(2), ta chọn loại bơm KRT K300-315/300/270/514U