Tính toán trạm bơm cấp 2 cho hệ thống cấp nước

đồ án tốt nghiệp khóa 2005:thiết kế cảI tạo mở rộng htcn
t.p hng yên-hng yên
V.1-Xác định chế độ bơm
a. Xác định chế độ bơm.
Nh đã tính toán ở phần mạng lới Mục II.4.2 ,trạm bơm cấp II gồm 5 máy bơm:
+ 3 máy làm việc
+ 2 máy dự phòng
b. Xác định áp lực máy bơm sinh hoạt
Hệ thống cấp nớc đảm b ảo áp lực tối thiểu của điểm điểm bất lợi nhất là
16m. Kết quả tính toán thuỷ lực mạng lới cấp nớc cho ta áp lực mà các bơm cần
cấp :
H
B
= 45(m).
V.2-Chọn bơm
Chọn máy bơm sơ bộ có : Q
1bom
= 208 ( l/s) , H
TP
= 45 ( m )
Chọn máy bơm ly tâm trục ngang 2 cửa nớc vào loại Omega 250 370A
Các thông số kĩ thuật của loại bơm này nh sau:
- Đờng kính bánh xe công tác : 362 mm.
- Lu lợng: Q

= 208 (l/s) ( Q
hq
= 160 ữ 340 l/s)
- Hiệu suất: 80 %
- Cột áp toàn phần: H
TP

= 45 (m) (H
hq
= 25 ữ 55 m)
- Số vòng quay : 1450 v/ph
- Công suất động cơ : 120 Kw
- NPSH : 3,5 m
- Đờng kính miệng hút DN1: 300 mm
- Đờng kính miệng đẩy DN2 : 250 mm
Loại
bơm
Kích thớc đầu nối ống(mm) Kích thớc máy bơm(mm)
Trọng
lợng
(Kg)
DN1 DN2 S1
S
2 a1 a2 f h5 l2 Z
250-
370 300 250 33,4 36 500 500 655 1275 464 640 665
V.3- Tính toán kỹ thuật trạm bơm II
1. Sơ đồ bố trí bố trí máy bơm trong trạm bơm cấp II
1
đồ án tốt nghiệp khóa 2005:thiết kế cảI tạo mở rộng htcn
t.p hng yên-hng yên
d600
d700d700
d450
d400
d700
d600

d600
d700
d600
d450
d400
d450
d400
d450
d400
d450
d400
d600
d600
d600 d600
d600 d600
d600
d600
2. Tính ống hút chung
a, ống hút chung từ bể chứa đến ống góp chung
- Chọn 2 ống hút chung bằng thép.
- Trong giời dùng nớc lớn nhất lu lợng mỗi ống hút chung là:
Q
hut 1
= Q
hut 2
= 3
ì
Q
B
/2 =3

ì
208/2 =312 (l/s)
Tra bảng tính thủy lực chọn đờng kính ống hút chung là D = 600 mm
V = 1,05 m/s , 1000i = 2,25 thỏa mãn quy phạm :
V
h
= 1 1,5 m/s khi D = 300 800 mm
b, ống hút chung trong trạm bơm
xét trong trờng hợp lợi nhất khi xảy ra sự cố thì ống góp chung phải đảm bảo lu
lợng vận chuyển qua trong giời dùng nớc lớn nhất là:
Q
ong
= 3
ì
Q
B
= 3
ì
208 = 624 (l/s)
Tra bảng tính thủy lực chọn : D = 700 mm, v = 1,50 m/s, 1000i = 4,22
3.Tính ống hút riêng
Lu lợng tính toán cho mỗi ống hút riêng của mỗi máy bơm là:
Q = Q
B
=208 (l/s)Tra bảng tính thủy lực kết hợp điều kiện V
h
=1,01,5 m/s với
D = 300 800 mm
Ta có: D = 450mm, V = 1,22 m/s, 1000i = 4,29
2

đồ án tốt nghiệp khóa 2005:thiết kế cảI tạo mở rộng htcn
t.p hng yên-hng yên
4. Tính ống đẩy riêng
- Lu lợng tính toán cho mỗi ống đẩy riêng của mỗi máy là Q = 208 (l/s)
Tra bảng tính thủy lực kết hợp điều kiện V
đ
=1,2 1,8 m/s với D = 300 800 mm
Ta có: D =400 mm,V = 1,55 (m/s) , 1000i = 8,04
5. Ông đẩy chung dẫn từ tram bơm II đến đầu mạng lới
Nh đã tính toán trong Epanet dùng 2 đờng ống bằng gang D = 550 mm để dẫn n-
ớc từ trạm bơm II dến điểm đầu mạng lới với chiều dài mỗi ống:
L = 1110 ( m)
Để đảm bảo an toàn trong trờng hợp xảy ra sự cố trên đờng ống dẫn nớc từ trạm
bơm cấp II đến đầu mạng lới, trên tuyến ống dẫn ta thiết kế 1 đoạn ống nối giữa 2
đờng ống.
6. ống đẩy chung trong trạm bơm
xét trong trờng hợp lợi nhất khi xảy ra sự cố thì ống đẩy chung phải đảm bảo lu l-
ợng vận chuyển qua trong giời dùng nớc lớn nhất là:
Q
ong
= 3
ì
Q
B
= 3
ì
208 = 624 (l/s)
Tra bảng tính thủy lực chọn : D = 700 mm, v = 1,50 m/s, 1000i = 4,2
7.Xác định cốt trục máy bơm
Mặt bằng nơi xây dựng trạm có nền đất ổn định, chịu lực tốt, mực nớc ngầm thấp.

- Công thức xác định cốt đặt trục máy bơm :
Z
T
=
min
NH
Z
+ H
hh
h
Trong đó:
- Z
T
: Cốt trục máy bơm (m)
-
min
NH
Z
: Cốt mực nớc thấp nhất trong ngăn hút
min
NH
Z
= +0,70 m
- H
hh
h
: Chiều cao hút nớc hình học,(m)
H
hh
h

= (P
a
- P
bh
)/ - h
h
- NPSH
A
+ P
a
: áp suất khí quyển ở điều kiện làm việc (kg/m
2
)
+ P
bh
: áp suất hơi bão hoà của nớc ở điều kiện làm việc (kg/m
2
)
Giả sử điều kiện làm việc bình thờng của máy bơm ở 25
O
C. Theo bảng 3 trong Sổ
tay máy bơm
3
đồ án tốt nghiệp khóa 2005:thiết kế cảI tạo mở rộng htcn
t.p hng yên-hng yên
P
a
= 10
4

(kg/m
2
)
P
bh
= 0,031.10
4
(kg/m
2
)
+ h
h
: Tổn thất thuỷ lực trên đờng ống hút (m) có h
h
= 0,20 m
llcblh
hhhhh ì+=+= 10,0
(m)
H
l
=l
ì
1000i=0,015
ì
4,29+0,10
ì
0,015
ì
4,29=0,10(m)
+ NPSH

A
: Độ dự trữ chống xâm thực cho phép
NPSH
A
NPSH + S
+ NPSH : Độ dự trữ chống xâm thực yêu cầu, có NPSH = 3,5(m)
+ S : Độ dự trữ an toàn, lấy S = 0,5 (m)
)(59,55,05,31,0
10
10031,010
3
44
mH
h
hh
=
ì

Cốt trục bơm:Z
T
0,7+5,59= 6,29 m.
Theo cánh bố trí bm: Z
T
=Z
san
+ h
bebom
+h
6
Z

san
=+1,50 m , h
bebom
= 0,20 m
h
6
=0,80 m (tra kính thớc máy bơm OMEGA 300-300B)
Vậy:Z
T
=1,5 + 0,20+ 0,80 =2,50 <6,29 thỏa mãn điều kiện trên.
V.4- Thiết kế bơm rửa lọc
1.Chọn bơm
Thiết kế trạm bơm có 2 bơm rửa lọc, một bơm hoạt động còn một bơm dự phòng.
Lu lợng mỗi máy là: Q
B
= 420 (l/s) = 1512( m
3
/h) và H= 16(m).
Tra trong sổ tay máy bơm ta có bơm rửa lọc.
Ta chọn máy bơm sơ bộ có : Q
B
= 420 (l/s) và H
TP
= 16 m
Ta chọn máy bơm lý tâm 2 của nớc vào loại Omega 350-360A
Các thông số kĩ thuật của loại bơm này nh sau:
- Hiệu suất: 80 %
- Lu lợng: Q
hq
= 350 ữ450( l/s).

- Cột áp toàn phần: H
hq
= 10 ữ 25( m).
4
đồ án tốt nghiệp khóa 2005:thiết kế cảI tạo mở rộng htcn
t.p hng yên-hng yên
- Số vòng quay: 1450 v/ph.
- Công suất động cơ: 85 Kw.
- NPSH 7,0 m.
-Đờng kính bánh xe công tác : 317 mm
- Đờng kính miệng hút: 400 mm.
- Đờng kính miệng đẩy: 350 mm
Loại
bơm
Kích thớc đầu nối
ống(mm) Kích thớc máy bơm(mm)
Trọng l-
ợng(Kg)
DN1 DN2 S1
S
2 a1 a2 f h5 l2 Z
350-
360 400 350 38,1 36 650 550 730 1415 515 820 865
Loại
bơm
Loại
độn
g cơ
b2
(mm

)
h4
(mm
)
h6
(mm
)
h7
(mm
)
l3
(mm
)
l4;l5
(mm
)
t
(mm
)
i
(mm
)
q
(mm
)
350-
360
250
M 700 520 870 1300
176

0 780 320 210 930
2.Tính toán kỹ thuật bơm rửa lọc
a. Đờng ống hút của bơm rửa lọc
Theo TCXDVN 33-2006 , đờng ống hút có vận tốc nằm trong khoảng từ :
V = 1,0 ữ 1,6 m/s.
Với Q = 420 (l/s) ta chọn đơng ống hút là ống thép có :
D = 600 mm; v =1,41 (m/s) ; 1000i =3,99.
b. Đờng ống đẩy của bơm rửa lọc
Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 33 : 2006, vận tốc trong đờng ống đẩy phải
thoả mãn nằm trong khoảng từ 1,2 ữ 1,8 m/s. Vì đờng kính của ống rửa lọc phải
chọn phù hợp với cờng độ rửa lọc nên ta chọn đợc sơ bộ nh sau:
Với Q = 410 l/s ta chọn ống thép có:
D= 600 mm; v =1,41 m/s; 1000i = 3,99.
V.5- Thiết kế bơm gió rửa lọc
+Lu lợng gió cần thổi vào 1 bể lọc nhanh (Q
g
) (đã tính ở phần xử lý) là:
5
đồ án tốt nghiệp khóa 2005:thiết kế cảI tạo mở rộng htcn
t.p hng yên-hng yên
Q
g
= 0,6 (m
3
/s )= 36 (m
3
/phút)
Tra cẩm nang bơm gió, chọn bơm gió loại PMK - 4 có các thông số kỹ thuật sau:
-Lu lợng lớn nhất
MAX

Q
= 0,65 m
3
/s
-áp suất lớn nhất P = 2,0 at
-Số vòng quay n = 720 vòng/phút
-Loại động cơ AMG - 117 - 8
-Công suất động cơ N =70 KW
Chọn 2 bơm loại PMK - 4 (1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng)
6