Dân số toàn khu vực quy hoạch đến năm 2035 là 24.372 người.
Theo “Định hướng quy hoạch phát triển đến năm 2035”, 100% người dân xã Hương Sơn được cấp nước sạch với tiêu chuẩn qtc = 120 l/người/ngày đêm.
2.2.2 Xác định chế độ làm việc của trạm bơm
Trạm bơm dùng biến tần điểu chỉnh lưu lượng cấp vào mạng trong các giờ dùng nước.
Máy bơm biến tần: Thiết bị biến tần được lắp vào mạch điện tử của động cơ và nó có thể làm thay đổi được tần số mạch điện do đó làm thay đổi số vòng quay trên trục động cơ, theo luật tương tự trong máy bơm ly tâm, khi số vòng quay thay đổi thì lưu lượng và cột áp của bơm sẽ thay đổi theo.
+ Nguyên lý làm việc máy bơm biến tần:
- Hệ thống biến tần áp dụng nguyên lý điều khiển vòng kín.
- Tín hiệu áp lực từ mạng lưới cấp nước được đưa về bộ xử lý, so sánh với tín hiệu áp lực được cài đặt theo yêu cầu, sai lệch giữa 2 trị số này sẽ được một chương trình cài đặt riêng cho hệ thống xử lý để đưa ra tín hiệu điều khiển tối ưu đến bộ biến tần.
Bộ biến tần được lập trình xử lý tín hiệu đó và đưa ra tần số thích hợp cho dòng điện vào động cơ. Số vòng quay trên trục bơm được thay đổi và đáp ứng vừa lưu lượng, áp lực yêu cầu trên mạng lưới đường ống.
+ Nguyên tắc điều chỉnh hệ thống như sau:
- Khi nhu cầu dùng nước thấp hơn hoặc bằng khả năng cung cấp của một bơm thì máy bơm nước có lắp biến tần hoạt động.
36
- Khi nhu cầu dùng nước tăng lên lớn hơn khả năng cung cấp của một máy bơm nước và nhỏ hơn hoặc bằng khả năng cung cấp của hai bơm thì một bơm sẽ chạy tối đa với số vòng quay định mức, bơm biến tần bổ sung đầy đủ lưu lượng theo yêu cầu.
- Khi yêu cầu lưu lượng tăng lên hơn nữa hoặc giảm đi thì việc điều chỉnh cũng diễn ra tương tự.
Hình 2.5 Sơ đồ lắp đặt máy biến tần + Chức năng của thiết bị biến tần:
- Tự động điều khiển số bơm và vòng quay bơm để cung cấp đủ Q theo yêu cầu.
- Tự động luân phiên thay đổi bơm công tác và bơm dự phòng.
- Có khả năng bảo vệ chống quá tải, ngắt mạch, mất pha, tăng áp...
- Nếu sử dụng biến tần cho trạm bơm cấp 2 thì không cần xây dựng đài, giá thành xây dựng giảm 20%. Đồng thời cũng giảm chi phí tiêu thụ điện năng tương đương 20-30%.
Dọ vậy, trong luận văn này chọn máy bơm biến tần để điều khiển chế độ bơm của trạm bơm cấp II.
Giai đoạn 2017- 2025.
37
Khi chọn biến tần để điều khiển chế độ bơm của trạm bơm cấp II thì biểu đồ làm việc của trạm bơm cấp II hoàn toàn trùng khớp chế độ tiêu thụ nước của xã Hương Sơn với các cấp bơm khác nhau (các cấp bơm có số lượng bơm hoạt động song song khác nhau).
Dựa vào biểu đồ ta chọn các cấp bơm. Với các hệ số hoạt động đồng thời của các bơm (α) như sau:
- Với khi 2 bơm làm việc đồng thời α = 0,9 - Với khi 3 bơm làm việc đồng thời α = 0,88
Từ biểu đồ dùng nước của xã giai đoạn I ta cóthể chọn các cấp bơm như sau :
Tại giờ dùng nước nhiều nhất, mạng lưới tiêu thụ 7,23%Qngđ. Tại giờ dùng nước ít nhất, mạng lưới tiêu thụ 0,82%Qngđ.
Từ biểu đồ dùng nước (với khả năng điều khiển của biến tần là có thể thay đổi giảm số vòng quay của máy bơm không được nhỏ hơn 50%) ta có thể phân bố cấp bơm theo các giờ như sau:
• Trường hợp cấp nước tại vòi
Trong khoảng giờ dùng nước nhiều (từ 5h sáng đến 23h đêm) sử dụng 1 máy bơm biến tần công suất lớn cung cấp nước cho mạng lưới và 1 máy bơm dự phòng.
Trong khoảng giờ dùng nước ít (từ 23h đêm đến 5h sáng) sử dụng 1 máy bơm không biến tần công suất nhỏ cung cấp nước cho mạng lưới và 1 máy bơm dự phòng.
• Trường hợp cấp nước vào bể chứa khách hàng
Sử dụng 1 bơm biến tần sử dụng trong tất cả các giờ và 1 bơm dự phòng.
Giai đoạn 2025-2035.
Chọn biến tần để điều khiển chế độ bơm của trạm bơm cấp II.
38
Tại giờ dùng nước nhiều nhất, mạng lưới tiêu thụ 7,23%Qngđ. Tại giờ dùng nước ít nhất, mạng lưới tiêu thụ 0,82%Qngđ nên máy bơm trạm bơm cấp II giai đoạn 2025-2035 cũng giống giai đoạn 2017-2025.
2.2.3 Bảng hệ số pattern cho khu vực tính toán
Bảng 2.12 Bảng hệ số pattern cho các khu vực tính toán
Giờ trong
ngày
Hệ số pattern sinh hoạt (Trường hợp cấp nước tại
vòi)
Hệ số pattern sinh hoạt (Trường hợp cấp nước tại
bể chứa khách hàng)
Hệ số pattern trường
học
Hệ số pattern dịch vụ (Trường hợp cấp nước tại
vòi)
Hệ số pattern dịch vụ (Trường hợp cấp nước tại bể chứa khách
hàng)
Hệ số pattern vãng lai (Trường hợp cấp nước tại
vòi)
Hệ số pattern Vãng lai
(Trường hợp cấp nước tại bể chứa khách hàng)
0-1 0.11 0.0417 0.02 0.0417
1-2 0.11 0.0417 0.02 0.0417
2-3 0.11 0.0417 0.02 0.0417
3-4 0.11 0.0417 0.02 0.0417
4-5 0.24 0.0417 0.05 0.0417 0.19 0.0588
5-6 0.45 0.0417 0.05 0.0417 0.93 0.0588
6-7 0.69 0.0417 0.30 0.0417 0.96 0.0588
7-8 0.89 0.0417 1 0.50 0.0417 0.97 0.0588
8-9 0.92 0.0417 1 0.80 0.0417 0.99 0.0588
9-10 0.84 0.0417 1 1.00 0.0417 1.00 0.0588
10-11 0.69 0.0417 1 0.60 0.0417 1.00 0.0588
11-12 0.84 0.0417 1 1.00 0.0417 1.00 0.0588
12-13 1.00 0.0417 1 1.00 0.0417 1.00 0.0588
13-14 0.96 0.0417 1 0.60 0.0417 1.00 0.0588
14-15 0.79 0.0417 1 0.50 0.0417 0.99 0.0588
15-16 0.71 0.0417 1 0.85 0.0417 0.97 0.0588
16-17 0.73 0.0417 1 0.55 0.0417 0.96 0.0588
17-18 0.89 0.0417 1 0.50 0.0417 0.96 0.0588
18-19 0.89 0.0417 1 0.50 0.0417 0.93 0.0588
19-20 0.70 0.0417 0.50 0.0417 0.81 0.0588
20-21 0.51 0.0417 0.20 0.0417 0.07 0.0588
21-22 0.33 0.0417 0.07 0.0417
22-23 0.24 0.0417 0.30 0.0417
23-24 0.11 0.0417 0.05 0.0417