Trước khi chạy thử mơ phỏng lần đầu tiên, ta cĩ thể giả định sơ bộ các thơng số kỹ thuật của bơm như sau (đường cong bơm 1 điểm, xem lại hướng dẫn ở mục 1.6 ).
- Qbơm = ΣQ trung bình (BASE DEMAND) của các nút cấp nước. Đối với hệ thống lớn cĩ nhiều nút cĩ thể dùng chức năng quan sát biểu đồ SYSTEM FLOW để ước tính nhanh tổng lưu lượng trung bình của hệ thống.
Nếu bơm nhỏ so với yêu cầu, cĩ thể xuất hiện những báo lỗi sau đây:
“WARNING: Negative pressure at ….”
Lý do: bơm quá nhỏ (cần tăng thêm Q, H hoặc cả hai)
Ghi chú: đường ống quá nhỏ dẫn đến tổn thất áp lực đơn vị quá cao cũng gây ra cùng một thơng báo lỗi như trên. Do đĩ trước khi hiệu chỉnh bơm, cần chắc chắc rằng báo lỗi khơng do đường ống gây ra.
“WARNING: Pump … open but exceeds maximum flow at ….” Lý do: bơm cĩ dãi lưu lượng hoạt động nhỏ hơn nhu cầu tối đa.
Ghi chú: Khi EPANET khơng báo lỗi, khơng cĩ nghĩa là hệ thống đã được thiết kế hợp lý. Trong trường hợp đĩ vẫn cĩ khả năng là những thơng số nhỏ hơn của bơm hay đường ống vẫn đủ cho hệ thống hoạt động tốt (và tất nhiên là kinh tế hơn). Theo kinh nghiệm, ta nên bắt đầu với những giá trị thơng số bơm và đường ống đủ lớn để khơng bị báo lỗi, sau đĩ sẽ tiến hành hiệu chỉnh bằng cách giảm dần để thu được những giá trị chọn lựa cuối cùng. Sau khi mơ phỏng đã được thực hiện suơng sẻ khơng báo lỗi, ta bắt đầu tiến hành nhận xét về thơng số kỹ thuật của bơm đã chọn.
Bơm cĩ thơng số đã chọn được xem là hợp lý nếu:
- Cĩ khoảng lưu lượng hoạt động nằm gần chung quanh điểm thiết kế (vùng cĩ hiệu suất cao nhất trên đường cong hiệu suất của bơm)
Trong ví dụ sau bơm 12 cĩ khoảng lưu lượng hoạt động dao động trong khoảng từ 30 – 68 l/s.
Ta thấy bơm 12 cĩ vẻ hơi lớn so với yêu cầu vì chủ yếu hoạt động ở miền lưu lượng thấp hơn lưu lượng thiết kế (khoảng 60 l/s). Tuy nhiên phán đốn này cĩ thể khơng chính xác vì cĩ thể thời gian hoạt động của bơm ở dãi lưu lượng thấp thật ra khơng nhiều.
Sẽ chính xác hơn nếu kết hợp với ENERGY REPORT, trong đĩ ta thấy hiệu suất trung bình trong 24 giờ của bơm 12 đạt 77.23%, bằng 96.5% so với hiệu suất tối đa.
Energy Report
Percent Average Kw-hr Average Peak Cost Pump Utilization Efficiency /m3 Kwatts Kwatts /day 11 12.99 70.33 0.13 18.58 19.75 28963.57 12 100.00 77.23 0.11 21.96 25.60 263564.20
Total Cost 292527.80 - Khi bất kỳ một sự giảm đi giá trị của Q hoặc H đều gây ra báo lỗi hay khơng đảm
bảo áp lực yêu cầu trên mạng.
Ta cĩ thể bắt đầu việc mơ phỏng bơm với đường cong 1 điểm sao cho hệ thống vận hành được (mơ phỏng khơng báo lỗi). Sau đĩ ta tiến hành hiệu chỉnh bằng cách giảm dần giá trị của Q hoặc H (hoặc cả hai), cho đến khi khơng cịn giảm được nữa. Dựa vào đường cong đặc tính thu được sau khi hiệu chỉnh, ta sẽ chọn một số loại bơm thực tế với các đường cong đặc tính tương tự để đưa vào mơ phỏng nhằm kiểm tra lại hiệu suất hoạt động.
Sau khi đã hiệu chỉnh xong đường kính ống và bơm ta sẽ tiếp tục với đài nước và bể chứa. Chú ý rằng việc thay đổi thơng số của đài nước hay bể chứa khơng làm thay đổi lớn tình trạng thủy lực của hệ thống như áp lực và tổn thất áp lực đơn vị. Trong khi đĩ những thay đổi về đường kính ống hoặc bơm sẽ làm thay đổi quá trình hoạt động của đài nước. Do đĩ
việc hiệu chỉnh các thơng số của đài nước hay bể chứa chỉ nên được tiến hành sau khi đường ống và bơm đã được chọn xong.
Bài t壱p 2
Sử dụng lại những số liệu của bài tập 1 (đã khai báo như hướng dẫn trong chương 1).
Hãy giảm đường kính ống 7 xuống 10, 20 và 30%... cho đến khi chương trình báo lỗi “NEGATIVE PRESSURE”. Trong mỗi trường hợp hãy đánh giá tình trạng áp lực của hệ thống (phân bố áp lực vào giờ cao điểm, áp lực tối đa và tối thiểu trong hệ thống cũng như vị trí xảy ra chúng).
Bài tập này nhằm giúp người đọc làm quen với phản ứng của hệ thống khi hiệu chỉnh đường ống. Thơng thường việc thay đổi đường kính ống làm thay đổi tình trạng phân bố áp lực trong mạng rất nhiều.
Bài t壱p 3
Sử dụng lại những số liệu của bài tập 1.
Thay đổi lưu lượng trung bình (BASE DEMAND) của mỗi nút bằng cách tăng/giảm theo tỉ lệ thay đổi theo từng 10% (nhân lưu lượng trung bình lần lượt cho các hệ số 1.1, 1.2, 1.3…) và đánh giá tình trạng áp lực của hệ thống (xem bài tập 2).
Bài t壱p 4
Sử dụng lại những số liệu của bài tập 1.
Thay đổi giá trị của hệ số nhám C Hazen-William bằng cách tăng/giảm theo các giá trị thay đổi theo từng 10% (lần lượt áp dụng các giá trị hệ số C là 100, 110, 120, 130 và 140) và đánh giá tình trạng áp lực của hệ thống trong các trường hợp nĩi trên (xem bài tập 2). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bài tập 5
Sử dụng kết quả của bài tập 1 và bổ sung giá trị hệ số tổn thất cục bộ (LOSS COEFFICIENT) là 2 cho mỗi đoạn ống để xét đến những yếu tố cản trở khác trên đường ống.
Bài tập 6
Sử dụng lại những số liệu của bài tập 1.
Hãy khai báo 2 bơm nối từ bể 1 đến nút 2 (tạo thêm 2 nút trung gian). Khai báo lại đường đặc tính bơm và hiệu suất theo bảng số liệu trong thử nghiệm 2 (bài tập 1). Hãy so sánh với bài tập 1 và giải thích kết quả.
Lập bảng so sánh sự thay đổi áp lực so với bài tập 1 theo mẫu sau:
Nút Pressure (m) BT1 Pressure (m) BT6 Thay đổi (%)
Bài tập 7
Hãy so sánh giữa biểu đồ lưu lượng của hệ thống theo thời gian (click GRAPH và chọn SYSTEM FLOW) với biểu đồ áp lực lại nút 2 theo thời gian. (chọn nút 2, click GRAPH và
chọn NODES và PRESSURE). Nhận xét và giải thích quy luật thay đổi theo thời gian của 2 biểu đồ này.
Bài tập 8
Sử dụng lại những số liệu của bài tập 1.
Thực hiện lần lượt các thao tác sau để tạo thêm một đường đặc tính bơm 1 điểm:
- Chọn BROWSER / DATA / CURVES / ADD để thêm vào một đường cong đặc tính bơm số 2.
- Ở cột FLOW khai báo giá trị bằng tổng BASE DEMAND của hệ thống (60 l/s) - Ở cột HEAD khai báo bằng 40m
- Ở phần PROPERTIES của bơm hãy chọn lại PUMP CURVE là 3, ENERGY CURVE vẫn giữ nguyên là 2.
Chạy thử và nhận xét kết quả về tính hợp lý của bơm mới chọn (tham khảo mục 2 trong chương này).
Bài tập 9
Sử dụng lại những số liệu của bài tập 8.
Tiến hành hiệu chỉnh cho đến khi cĩ được thơng số bơm tương đối hợp lý. - Thay đổi Q, giữ nguyên H
- Thay đổi H, giữ nguyên Q
- Thay đổi cùng một lúc cả Q lẫn H
Sau mỗi lần hiệu chỉnh hãy nhận xét kết quả: khoảng lưu lượng hoạt động của bơm so với điểm cĩ hiệu suất cao nhất, áp lực thấp nhất trong mạng, các thơng số về năng lượng của hệ thống…
Hãy so sánh dạng đường đặc tính thu được cuối cùng với đường đặc tính bơm cho trong bài tập 1.
XÁC ĐỊNH THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐÀI NƯỚC VÀ BỂ CHỨA
Trong chương này ta sẽ đi xác định các thơng số kỹ thuật quan trọng nhất của đài nước và bể chứa như: cao trình đáy, đường kính (hay diện tích đáy) và chiều cao của bầu chứa. Việc xác định các thơng số này được thực hiện thơng qua phương pháp thử dần.