thiết kế bể bơi

thiết kế bể bơi

Các tài liệu thiết kế
1. Mặt bằng tầng nhà có bố trí các thiết bị vệ sinh: TL 1/ 100
2. Kết cấu nhà: Bê tông cốt thép.
3. Số tầng nhà: 1
4. Chiều cao mỗi tầng: 3,6m.
5. Chiều cao tầng hầm: 0,0m.
6. Chiều dày mái nhà: 0,4m.
7. Chiều cao hầm mái: 0,0m.
8. Cốt nền nhà tầng một: 0,7m.
9. Cốt sân nhà:
10.

0,2m.

áp lực ở đờng ống bên ngoài:
Ban ngày: 24m.
Ban đêm: 28m.

11.

Đờng kính ống cấp nớc bên ngoài: D 200.

12.

Độ sâu chôn ống cấp nớc bên ngoài: 1,8 m.

13.
Số ngời sử dụng nớc trong nhà: 120 ngời đến bơi/
ngày.

Khu W.C phục vụ cho 20% số ngời đến tắm.
Thời gian làm việc: 8h 20h.
Mỗi tuần nghỉ một ngày để thau rửa bể
14.
Nguồn cấp nhiệt cho hệ thống cấp nớc nóng: nhiên liệu
đốt
15.

Hình thức sử dụng nớc nóng:

nồi đun.

16.

Dạng hệ thống thoát nớc bên ngoài:

Chung.

17.

Đờng kính ống thoát nớc bên ngoài:

18.

Độ sâu chôn ống thoát nớc bên ngoài:

19.

Lợng nớc tràn thờng xuyên bằng 1% dung tích bể.

D 400
2,6m.


Chơng 1
Tính toán cấp nớc lạnh.
1.1: Lựa chọn sơ đồ và vạch tuyến tính mạng lới cấp nớc:
Dựa vào các tài liệu đã cho trong nhiệm vụ thiết kế và căn
cứ vào mặt bằng công trình, liên hệ với mạng lới cấp bên ngoài
và tổ chức dẫn nớc vào, tiến hành vạch tuyến mạng lới cấp nớc cho
công trình ( Theo hệ thống cấp nớc đơn giản).
Dựa vào tuyến ống trên mặt bằng, dựng sơ đồ không gian
hệ thống trên hình chiếu trục đo.
1.2: Xác định lu lợng tính toán cho từng đoạn ống và tính
toán thuỷ lực.
Lu lợng tính toán đợc xác định theo công thức:
q ì nì
qtt = o
+ qtran
100

(l/s).

Trong đó:
- qo: Lu lợng tính toán cho một dụng cụ vệ sinh cùng loại ( l/s).
- n: Số lợng thiết bị vệ sinh cùng loại.
- : Hệ số hoạt động đồng thời của các thiết bị vệ sinh, lấy
theo bảng 13 TCVN 1988.
- qtràn: Lợng nớc tràn thờng xuyên bằng 1% dung tích của bể (
l/s).

Bảng 1: Bảng thống kê thiết bị vệ sinh của công trình bể
bơi.
Dụng cụ
vệ sinh

Số lợng
( cái)

Lu lợng của
một thiết bị
(l/s)

Trị số đơng lợng

Hệ số hoạt
động đồng
thời

Hơng sen

44

0,2

1

100

Xí

8

0,1

0,5

70

Chậu rửa

4

0,07

0,33

80

Xác định qtrần:
Dung tích bể đợc xác định theo công thức sau: Wb
1
1


151,2 47 + 0,5 47 + 1,5 2 + 0,2 2 = 1070,25(m 3 )
2
2

Wb = 1070,25 (m3).


Lợng nớc tràn thờng xuyên qtràn đợc xác định theo công thức sau:
qtràn = 1% dung tích của bể Wb.
Thời gian hoạt động của bể t = 12h = 12 3600 (s)
qtràn

Wb 1% 1070,25 10 3
=
=
= 0,248( l/s).
t
12 3600 100

Vậy ta có:
Qtt = ( 0,2 ì 44 ì 1,0 ) + ( 0,1ì 8ì 0,7 ) + ( 0,07 ì 4 ì 0,8 ) +
0,248 = 9.832(l/s).
Tính toán thuỷ lực cho hệ thống cấp nớc lạnh của khu tắm và vệ
sinh theo tuyến ống bất lợi nhất với giả thiết đó cũng là tuyến
ông chính của hệ thống cấp nớc lạnh cho công trình bể bơi. Kết
quả đợc ghi trong bảng 2.

Sau khi tính toán thuỷ lực hệ thống cấp nớc lạnh cho khu nhà
tắm và bổ sung lợng nớc tràn thờng xuyên của bể bơi theo tuyến
ống bất lợi nhất, chọn tuyến ống cấp nớc lạnh cho bể bơi sau khi
thau rửa bể để tính toán kiểm tra.
Mỗi tuần bể bơi đợc thau rửa một lần vào ngày đầu tuần.
Thời gian ngng bể là 36h. Trong đó, 10h đầu là dùng để thoát nớc, 4h tiếp theo là dùng để cọ rửa bể, 22h còn lại là dùng để cấp nớc vào bể. Nớc đợc dẫn vào bể theo hệ thống miệng đẩy. Hệ
thống miệng đẩy nớc đợc bố trí dọc theo hai bên chiều dài của

bể, sử dụng 10 miệng đẩy.
Lu lợng tính toán của một miệng đẩy :
Q1 =

Wb 1070,25 10 3
=
= 1,35( l/s).
t
22 3600 10


Kết quả tính toán thuỷ lực cho tuyến ống cung cấp nớc cho bể
bơi sau khi thau rửa đợc ghi trong bảng3.

Nh vậy giả thuyết tuyến ống chính là đúng, tuyến ống
chính đã chọn đạt yêu cầu về đờng kính ống và tổn thất áp
lực cho tuyến ống cung cấp nớc lạnh của bể bơi.
1.3: Tính toán chọn đồng hồ đo nớc.
Đồng hồ đo nớc chọn trên cơ sở thoả mãn 2 diều kiện:
- Điều kiện về lu lợng .
- Điều kiện về tổn thất áp lực.
Dựa vào qtt đã xác định nh trên, chọn đồng hồ thoả mãn
điều kiện:
qmin qtt = 9,832 (l/s) qmax
Từ bảng 17.1: Cỡ, lu lợng và đặc tính của đồng hồ đo nớc
(GTCTN trang 206) ta chọn loại đồng hồ tuốc bin BB80. Các thông
số kỹ thuật của đồng hồ:
- qđtr = 250 (m3 /h)
- qmin = 1,7 (l/s).
- qmax = 22 (l/s).

Từ bảng 17.2: Tra bảng đợc sức kháng của đồng hồ là: S =
0,00207 m. Tổn thất áp trong đồng hồ:
hđh = S ì qtt = 0,00207 ì 9,8322 = 0,2 (m) < 1. Nh vậy
chọn đồng hồ BB80 là hợp lý.
Kiểm tra với lu lợng cấp nớc vào bể sau khi thau rửa bể q tt =
13,5 l/s ta thấy đồng hồ cũng đạt yêu cầu.Vậy chọn loại đồng hồ
BB80 là hợp lý.


1.4: Tính toán áp lực cần thiết của công trình bể bơi.
áp lực cần thiết của công trình bể bơi xác định theo công thức:
H ctnh = hhh + hđh + htd +

h + hcb

(m).

Trong đó:
- hhh: Độ cao hình học tính từ trục đờng ống cấp nớc bên
ngoài
đến dụng cụ vệ sinh
cao nhất (hay bất lợi nhất).
hhh = chôn ống + nền nhà + hơng sen= 1,8 + (0,7 0,2) + 2 = 4,3(m).
- hđh: Tổn thất áp lực qua đồng hồ: hđh = 0,2 (m).
- htd: áp lực tự do cần thiết ở các thiết bị vệ sinh: h td = 3
(m).
- h: Tổng tổn thất áp lực do ma sát theo tuyến ống chính
bất lợi nhất:
h=1,228 (m).
- hcb: Tổn thất áp lực cục bộ theo tuyến ống bất lợi nhất: h cb

= (20 30)% h.
hcb=0,3 ì 1,228=0,368 (m)
Vậy ta có:
H ctnh = 4,3+ 0,2 + 3 + 1,228+ 0,368 = 9,096 (m).
Mà áp lực ở đờng ống nớc bên ngoài vào Ban ngày là 24 (m), Ban
đêm là28 (m).
Vậy áp lực đờng ống bên ngoài đảm bảo cung cấp nớc
trực tiếp cho công trình bể bơi.
Tính toán két nớc dự phòng
Xác định dung tích két nớc

Dung tich két nớc đợc xác định theo công thức
Wk = K.Wđh
Trong đó:
K : hệ số dự trữ kẻ đến chiều cao xây dựng và phần
cặn lắng ở đáy két nớc , lấy K=1,2.
Wđh dung tích điều hoà của kết nớc , tính bằng lu lợng nớc
dùng cho khu nhà tắm trongkhoảng thài gian 20 phút .
Lu lợng nớc lạnh cung cấp cho khu nhà tắm : qtt = 9,832 l/s
Wk = 1,2 ì 9,832 ì 10 3 ì 20 ì 60 = 14,16 m3


Chọn kích thức của két nớc dự phòng 4000 ì 3000 ì 1200mm

Xác định chiều cao đặt két
Chiều cao đặt két nớc đợc xác định trên cơ sở đảm bảo
áp lực để da nớc và tạo ra áp lực tự do cần thiết cho thiết bị vệ
sinh bất lợi nhất tong trờng hợp dùng nơc lớn nhất
chièu cao đặt két đợc xác định theo công thức sau:
Hk = htd + h + hcb +-hhh

Trong đó :
hhh- độ cao hình học đa nớc từ trục đờng ống của két nớc
đến dụng cụ vệ sinh bất lợi nhất.
hhh= htầng hhơng sen = 3,6 2 = 1,6 m
htd - áp lực tự do cần thiết ở các thiết bị vệ sinh : h td = 3
m
h tổng tổn thất áp lực do ma sát theo tuyến ống

chính bất lợi nhất : 1,474
hcb tổn thất áp lực cục bộ theo tuyến ống bất lợi nhất :
hcb = (20-30)% h = 0,3.1,48 = 0,444 m
Hk = 3 + 1,48 + 0,444 +1,6 = 6,524 m


Chơng 2:
Tính toán mạng lới thoát nớc
2.1: Lựa chọn sơ đồ và vạch tuyến mạng lới thoát nớc,
Nớc thải từ khu nhà tắm và vệ sinh đợc xử lý cục bộ ở bể tự
hoại đặt dới khu vệ sinh, Sau đó đợc đa đến thoát chung với hệ
thống thoát nớc tràn từ bể bơi và nớc ma ra hệ thống thoát nớc
thành phố,
Dựa vào mặt bằng ta vạch tuyến mạng lới thoát nớc cho bể bơi,
2.2: Xác định lu lợng nớc thải tính toán,
Lu lợng nớc thải tính toán đợc xác định theo công thức:
qth =

q0 ì n ì
(l/s),
100

Trong đó:
- qth: Lu lợng nớc thải tính toán,
- q0: Lu lợng nớc thải của từng thiết bị vệ sinh, Lấy theo
bảng 23,2
- n: Số thiết bị vệ sinh cùng loại mà đoạn ống phục vụ,
- : Hệ số hoạt động đồng thời thải nớc của các thiết bị vệ
sinh, Lấy theo bảng 23,3 (Giáo trình Cấp thoát nớc),
Bảng 4:Bảng thống kê thiết bị vệ sinh của công trình bể
bơi,
Dụng cụ
vệ sinh

Số lợng
(cái)

Lu lợng của
một thiết
bị(l/s)

Hệ số hoạt
động đồng
thời

Đờng kính
ống
dẫn(mm)

Hơng sen

44

0,2

80

50

Xí

8

1,6

60

100

Bồn rửa

4

0,1

100

50

- Từ sơ đồ vạch tuyến mạng lới thoát nớc ta lập bảng tính

toán thuỷ lực mạng lới thoát nớc,


- Bố trí một rãnh thông nhau giữa các phòng tắm theo từng
nhóm, sau đó nớc tắm đợc chảy vào các ống đứng và đổ vào
đờng ống thoát nớc chính, Đờng kính các ống đứng thoát nớc
chọn theo Bảng 23,6 (GT CTN),
Khả năng thoát nớc của ống đứng

Khu nhà tắm có 4 nhánh thoát nớc giống nhau ,ở đây ta chỉ xét
cho một nhánh:
Ta có sơ đồ nh sau:
1

2

GT1

Từ đó ta có bảng tính toán thuỷ lực thoát nớc cho khu vệ sinh
(trang tiếp sau)
Bảng tính toán ống nhánh


- Hệ thống thu nớc tràn bể bơi là máng tràn đợc bố trí dọc theo
chiều dài thành bể, sau đó chảy vào ống đứng và đổ vào đờng ống thoát nớc chính,
- Hệ thống xả kiệt bể là một miệng xả đợc bố trí ở đáy bể
bơi, Thời gian xả kiệt nớc ra khỏi bể là 10h,
Lu lợng nớc xả đợc xác định theo công thức sau:
qxả =

Wb
1070,25.1000
=
= 29,73 (l/s),
t
10.3600

Tra bảng tính toán thuỷ lực m ạng lới thoát nớc đợc:
- Đờng kính ống xả Dxả = 250 mm,
- Vận tốc v = 0,86 m/s,
- i =0,0045,
- Độ dầy H/D = 0,5,
02.3: Tính toán bể tự hoại.
Dung tích bể bơi tự hoại đợc xác định theo công thức:
Wb = Wn + Wc.(m).
Trong đó:
- Wb: Thể tích nớc của bể (m3).
- Wc: Thể tích cặn của bể (m).
2.3.1: Xác định thể tích nớc của bể:
Wn = (1 - 3)Qngđ
- Qngđ: Lợng nớc thải ngày đêm tuỳ thuộc vào yêu cầu vệ sinh
và lý do kinh tế, lấy bằng 20% số ngời đến bơi.
Qngđ =

n ì q n 120 ì1,6 ì 0,2
=
= 0,0384 (m3).
1000
1000

Vậy: Wn = 3ì 0,0384 = 0,115 (m3).
2.3.2: Xác định thể tích cặn của bể:
Wc =

a ì T ì (100 W1 ) ì b ì c
ì N (m).
(100 W2 ) ì 1000

Trong đó:
- a: Tiêu chuẩn thải cặn (Lấy a = 0,5l/ng.ngđ).


- T: Thời gian giữa hai lần lấy cặn, T = 365 ngày.
- W1, W2: Độ ẩm của cặn khi cha lên men và sau khi lên men:
W1 = 95%; W2 =90%.
- b: Hệ số kể đến độ giảm thể tích cặn khi lên men, giảm
30% và lấy b =0,7.
- c: Hệ số kể đến phần cặn để lại khi hút cặn, Lấy c =
1,2.
- N: Số ngời sử dụng. N
Wc =

0,5 ì 365 ì (100 95) ì 0,7 ì 1,2
ì 36 = 2,76 (m3).
(100 90) ì 1000

Vậy dung tích bể tự hoại là:
Wb = Wn + Wc = 0,115 + 2,76 = 2,875 (m3).
Chọn bể tự hoại hai ngăn bằng bê tông cốt thép, có các kích
thớc nh sau:

Chiều dài ngăn thứ nhất: 2,6 (m).
Chiều dài ngăn thứ hai: 1,0 (m).
Chiều rộng: 1,0 (m).
Chiều sâu công tác: 1,3 (m).
Bể đợc thiết kế gồm có:
- Đờng ống dẫn nớc vào và ra khỏi bể có đờng kính D100.
- Cửa thông cặn có kích thớc là 200 ì 200 (mm).
- Cửa thông nớc có kích thớc là 150 ì 150 (mm).
- Cửa thông khí có kích thớc là 100 ì 100 (mm).

Dung tích bể tự hoại đợc xác định theo công thức:
Wb = Wn + Wc,(m),
Trong đó:
- Wb: Thể tích nớc của bể (m3),
- Wc: Thể tích cặn của bể (m),
22.4: Tính toán hệ thống thoát nớc ma,
2.4.1: Tính toán ống đứng và ống nhánh,


Đờng ống đứng có thể chọn theo diện tích phục vụ giới hạn của
một ống đứng:
F

max
gh

=

20ì d2 ì Vp
ìh

max
5

(m2).

Trong đó:
- d: Đờng kính ống đứng,
- : Hệ số dòng chảy trên mái, lấy = 1.
- Vp: Tốc độ phá hoại của ống, chọn ống chất dẻo có V p = 2,5
m/s.
-

h 5max: Lớp nớc ma trong 5 phút lớn nhất khi theo dõi
trong nhiều năm, theo tài liệu khí tợng của Hà Nội h
max
= 15,9cm.
5
Chia mái che công trình thành 3 khu vực để tính toán :
a. Mái ở khu I:
- Diện tích mái: FImái=59 ì 6=354 (m2)
- chọn đờng kính ống đứng : d= 125 (mm)=125 (cm).
F

20ì 12.52 ì 2,5
=
= 491,3 (m2).
1ì 15,9

max

ghI

Số ống đứng cần thiết cho hệ thống thoát nớc ma trên
mái ở khu I:
F I mai
354
n I = max =
= 0,72 2 (ống).
491.3
FghI

b. Mái ở khu II:
- Diện tích mái: FIImái=4,5 ì 12=54 (m2)
- chọn đờng kính ống đứng : d= 50 (mm)=5 (cm).
F

max
ghII

20ì 52 ì 2,5
=
= 78,6 (m2).
1ì 15,9

- Số ống đứng cần thiết cho hệ thống thoát nớc ma trên mái
khu vựcII:
n II =

F II mai
54

=
= 0,6 1 (ống).
maxx
FghII
78,6

c. Mái ở khu III:
- Diện tích mái: FIImái=4,5 ì 6=27 (m2)


- chọn đờng kính ống đứng : d= 50 (mm)=5 (cm).
F

max
ghII

20ì 52 ì 2,5
=
= 78,6 (m2).
1ì 15,9

- Số ống đứng cần thiết cho hệ thống thoát nớc ma trên mái
khu vựcIII:
F II mai
27
n II = maxx =
= 0,3 1 (ống).
FghII
78,6
1,4,2: Tính toán máng dẫn nớc ma ( xênô),

- Kích thớc máng dẫn xác định dựa trên cơ sở lợng nớc ma
thực tế chảy trên máng dẫn đến phễu thu,
_ Khi tính toán cần tuân theo một số quy định :
Vận tốc nhỏ nhất nớc chảy trong máng : Vmin = 0,4 (m/s) .
Độ dốc lòng máng : 0,002 ữ 0,01
Chiều cao lớp nớc ở miệng phễu khi lớn nhất (ứng với h5max) 8
ữ 10 cm ,
_ Xác định kích thớc máng dẫn nớc trên cơ sở lợng nớc ma thực tế
chảy trên máng dẫn đến phễu thu và dựa trên cơ sở tính toán
thực tế ,
- Lợng nớc ma lớn nhất chảy đến phễu thu đợc xác định
theo công thức:
q

max
ml

ì F ì h5max
=
(l/s),
300

Trong đó:
- F: Diện tích mái thực tế trên mặt bằng mà một phễu phục
vụ (m2) (tức là diện tích thu nớc của 1 ống đứng)
Máng dẫn nớc ma khu vực I:
q max
ml =

1 ì 354 ì 15,9

= 18,76 (l/s).
300

Chọn máng dẫn chữ nhật bằng bê tông trát vữa, tra biểu đồ
tính toán thuỷ lực Hình 24,10 (Giáo trình Cấp thoát nớc) đợc
các thông số kỹ thuật sau:
- Độ dốc lòng máng: i = 0,0043
- Chiều rộng máng: B =30 (cm).
- Chiều cao lớp nớc: H = 10 (cm).
Máng dẫn nớc ma khu vực II:


q max
ml =

1ì 54ì 15,9
= 2.86 (l/s).
300

- Độ dốc lòng máng: i = 0,003.
- Chiều rộng máng: B =2 0 (cm).
- Chiều cao lớp nớc: H = 5 (cm).
Máng dẫn nớc ma khu vực II:
q max
ml =

1ì 27ì 15,9
= 1,43 (l/s).
300

- Độ dốc lòng máng: i = 0,003.
- Chiều rộng máng: B = 10 (cm).
- Chiều cao lớp nớc: H = 5 (cm).
1,4,3: Tính toán mạng lới thoát nớc ngoài sân nhà,
Ta xây một rãnh hình chữ nhật bằng gạch xi măng để thoát nớc
ma cho công trình,Tra biều đồ tính toán thủy lực Hình 24,9
(Giáo trình Cấp thoát nớc) ta có các thông số kĩ thuật sau,
Độ dốc lòng máng: i = 0,01.
Chiều rộng máng: B = 40 (cm).
Chiều cao lớp nớc: H = 10 (cm).

600

Vận tốc nớc chảy trong mơng: v=0,75 m/s

100

300

12000

400

54500

4500

200

rãnh thoát nớc ma

thoát nớc ma cho mái


Chơng 3a
Tính toán cấp nớc nóng
Nguồn cấp nhiệt cho hệ thống cấp nớc nóng là than, Hình
thức sử dụng nớc nóng là vòi hoà trộn, Ta thiết kế hệ thống cấp nớc nóng song song với mạng lới cấp nớc lạnh sau đó dùng vòi trộn
để hoà trộn nớc nóng với nớc lạnh để đạt đợc nhiệt độ cần thiết
theo yêu cầu, Nớc nóng đợc sử dụng trong nhà tắm, cho chậu rửa
và cấp cho bể bơi.
3,1: Tính toán thuỷ lực cho hệ thống cấp nớc nóng cho khu
vệ sinh

Cấp I : Dùng nồi đun để cung cấp nớc nóng hòa trộn với nớc lạnh
để đảm bảo sau khi rửa bể đến giờ mở của thì nớc trong bể
đạt nhiệt độ là 23o C với nhệt độ nớc lạnh là 19o C.
Cấp II : Dùng nồi đun để cung cấp nớc nóng:
- Để hòa trộn với nớc lạnh đảm bảo nhiệt độ cung cấp trong
khu tắm đạt yêu cầu là 30o C với nhiệt độ nớc lạnh là 19o C.
- Để đảm bảo nhiệt độ nớc trong bể bơi khi sử dụng ổn
định 23o C (bể bơi bị tổn thất nhiệt qua kết cấu, do bay hơi ,
nớc tràn ).
Ta thiết kế mạng lới cấp nớc nóng song song với mạng lới cấp nớc
lạnh sau đó dùng vòi trộn để hoà trộn nớc nóng với nớc lạnh để
đạt đợc nhiẹt độ cần thiết theo yêu cầu (riêng xí không cần
phải cấp nớc nóng), Đối với bể bơi ta cũng thiết kế nh vậy.
I,Tính toán thiết bị đun
Chọn thiết bị đun nớc nóng là nồi đun cải tiến ,nguồn cấp nhiệt
cho hệ thống là nhiên liệu đốt ,
a. Diện tích đun nớc nóng cần thiết,

Nồi đun có nhiệt độ nớc nóng là 60o C, Lấy lợng nớc nóng cấp
nhiệt là 25% Qbể, Công suất nguồn nhiệt cần cung cấp cho nớc
trong bể từ 19oC lên 23oC là:
-Công suất nguồn nhiệt cấp:

Pnh =

w nh ,ngd
T

(kCal/h),

Trong đó:
Wnh,ngđ :lợng nhiệt tiêu thụ một ngày đêm (kcal/ngđ).
Wnh,ngd = Qbể(tn-t1)
Qbể : Thể tích nớc của bể , Qbể = 1070,25 m3 = 1070,25.103 ( l ).
tn : Nhiệt độ yêu cầu trong bể, tn = 23O C.
tl : Nhiệt độ nớc lạnh cấp vào bể, tl = 19O C.
Wnh,ngd = 1070,25,103,(23-19) = 4281.103 (kcal/ngđ)
T : Thời gian nguồn cấp nhiệt làm việc trong một ngày đêm, T =
14h,
Pnh =

4281
.103
= 305,8.103 (kCal/h),
14

Dùng nồi đun bằng thép với ống thông khói đứng là các ống thép
trãng kẽm có đờng kính d = 50 mm, l = 1,5m.
-Diện tích đun nóng cần thiết:
P
Fd = 1,15 nh
H nh
Trong đó:

(m2).

1,15 là hệ số dự trữ diện tích đun nóng

Pnh: công suất nguồn cấp nhiệt (kcal/h)
Hnh : Cờng độ nhiệt tính toán, theo bảng 29,2 CTN,
lấy Hnh=12000 (kCal/m2,h), Phụ thuộc vào loại nồi đun và các
thông số khác, với nồi thép ta chọn
H nh =12000 (kcal/m3h)
305,8.103
Fd = 1,15
= 29,31(m2).
12000
-Diện tích đun nóng của một ống thông khói:
fd = .d.l = 3,14.0,05.1,5 = 0,2355(m2),
Chọn số nồi đun là 2 nồi công tác và 1 nồi dự phòng , Số ống
thông khói cho 1 nồi là:


n=

Fd

29,31
=
= 62 (ống).
f
0,2355
.2

Chọn khoảng cách giữa các ống khói con là a = 100 mm thì đờng kính nồi đun
Dnồi = 1,4 (m).
b, Xác định các kích thớc lò đun,
-Lợng nhiên liệu chi phí trong một giờ cho một nồi đun là :
Pnh
305,8.103
Ph =
=
= 87,37 (kG/h),
n.Q tt . 2.2500
.0,7
Qtt : Nhiệt trị thấp nhất của nhiên liệu, với nhiên liệu là than
đá
Qtt = 6500(kCal/kG).
: Hiệu suất của lò, lấy = 0,7
-Lợng không khí cần thiết vào một lò đợc xác định theo công
thức :
Q .p .
L k = 1,12 tt h
1000

(m3/h),

1,12 : Hệ số dự trữ,
: hệ số thừa không khí, là lợng không khí cần thiết để tạo
thành 1 kCal, lấy =1,4,
Lk = 1,12

6500.87,37.1,4
= 795,1 (m3/h) = 220,85(l/s).
1000

-Diện tích cửa thu khí,
Fc =

Lh
795,1
=
= 0,316 (m2).
Vc .36000 0,7.3600

Vc : Vận tốc gió qua cửa thu khí, lấy Vc = 0,7 (m/s).
Chọn chiều rộng cửa thu khí B = 0,8 m thì chiều cao của thu
khí là:
Hc =

Fh 0,316
=
= 0,4 (m).
B
0,8

-Chiều cao lò:

Hlò = Hc + Hthan + Hdt = 0,4 + 0,5 + 0,6 = 1,5 (m).
Hthan : Chiều cao xếp nhiên liệu, lấy Hthan = 0,5 (m).
Hdt : Chiều cao dự trữ, lấy Hdt = 0,6 (m).


-Chiều cao nồi đun:
Hn = Ht,kiêm + Ht,khói = 0,7 + 1,5 = 2,2 (m).
Ht,kiêm : Chiều cao phần ống tiết kiệm nhiệt, lấy H t,kiêm = 0,7
(m).
Ht,khói : Chiều cao ống thông khói.
c, Xác định chiều cao của ống khói lò,
-Lợng thông gió tự nhiên xác định theo công thức :
Z = H ( vào - ra ) mm.
H = Hlò + Hn + Hk
Hlò , Hn , Hk : chiều cao lò, nồi đun, ống khói .
vào : Dung trọng riêng của không khí vào lò:
vao = (20o C) =

273. tc 273.1,26
=
= 1,174(kG / m 3 )
273+ t 273+ 20

ra : Dung trọng riêng của khói ra khỏi ống khói:
vao = (200o C) =

273. tc
273.1,26
=
= 0,73(kG / m 3 )

273+ t 273+ 200

tc : Dung trọng riêng của không khí ở điều kiện tiêu
chuẩn,lấy tc = 1,26 kG/m3
t :Nhiệt độ tính toán của không khí ,oC.
Vậy ta có :
Z = (1,3 + 2,2 +Hk),(1,174 0,73) = (3,5 +Hk),0,444
-Tổng số tổn thất khí động qua nồi, lò, ống khói xác định theo
công thức :
h = hc + hgh + hl+ hd + hk (mm)
hc : Tổn thất khí động qua cửa thu khí, xác định theo công
thức :
hc =

.V 2c . vao
( mm)
2.g

: Hệ số sức kháng qua cửa, lấy = 1,5.
Vc : Tốc độ của khí qua cửa, Vc = 0,8 m/s.
1,5.0,8 2.1,174
hc =
= 0,057( mm )
2.9,81

hgh : Tổn thất khí động qua ghi lò, lấy hgh = 3 mm.


hl : Tổn thất qua buồng đốt lò, lấy hl = 3 mm.
Hd : Tổn thất qua ống thông khói đứng, xác định theo công

thức:
.V 2d .l. d
( mm )
hd =
2.g.d
d : Dung trọng riêng của khói trong ống thông khói:
d = (800o C) =

273. tc
273.1,26
=
= 0,32(kG / m 3 )
273+ t 273+ 800
,

Vd : Tốc độ khói trong ống thông khói đứng, xác định theo công
thức :
Vd =

4.L k
4.84,94
=
= 0,698(m/s)
2
.d .n 3,14.0,052.62.1000

Vậy tổn thất qua ống khói đứng
0,04.0,6982.2.0,32
( mm )
hd =

= 0,0127
0,05.2.9,81
hk Tổn thất qua ống khói, xác định theo công thức :
.V 2k .H k . k
( mm )
hk =
2.g.D k
Vk : Vận tốc khói trong ống khói, lấy Vk = 3m/s,
k : Dung trọng riêng của khói ra khỏi ống khói:
k = (200o C) =

273. tc
273.1,26
=
= 0,73(kG / m 3 )
273+ t 273+ 200

Chọn Dk = 400 mm, ta có :
2

.D k
3,14.0,42
Fk =
=
= 0,1256
(m / s).
4
4
Vk =

Lk
795,1
=
= 1,758(m / s ).
Fk
0,1256.3600

0,04.1,758 2.H k .0,73
hk =
= 0,0115 H k (mm).
0,4.2.9,81

Vậy ta có:
h =0,057 + 3 + 3+ 0,0127+ 0,0115 , Hk =6,07+0,0115Hk
(mm)
Ta có : Z > h ;


(3,5 + Hk)0,444 > 6,07+ 0,0115 Hk
Hk > 10,44m,
Chọn chiều cao ống khói Hk = 11m,
Vạy ta có sơ đồ nồi đun nh sau:
Vách ngăn
N ớ c lạnh vào

ống thông
khói

ố ng tiết
kiệm nhiệt

Cửa cho
nhiên liệu

N ớ c nóng ra

Cửa
Xả cặ
n

Cửa cời tro
thu khí

Nồi đun n ớ c nóng cải tiến

Lợng nhiên liệu tiêu thụ một ngày đêm là,
Wnh ,ngd

4281.10 3
=
= 940,88kG/lần = 0,941 t/ngđ.
P=
Qh .
6500.0,7

Lợng nhiên liệu dự trữ trong kho trong 15 ngày là : 15x0,941=
14,115(tấn),
2, Cấp II,
- Lợng nhiệt cần cung cấp cho số ngời đến tắm :
Wnh,ngđ = qo.(tn tl).N (kcal/ngđ)
qo : Tiêu chuẩn cấp nớc nóng cho một ngời đến tắm, lây qo

= 60 l/ng,ngđ.
tn : Nhiệt độ nớc nóng yêu cầu trong nhà tắm, tn = 30o C.
tn : Nhiệt độ nớc cấp lạnh cấp vào, tl = 19o C.
N : Số ngời đến tắm, N =120 ngời
Wnh,ngđ = 60.(30-19).120 = 79200(kCal),
- Công suất nguồn nhiệt trong giờ:

Pnh ,h =

Wnh ,ngd
T


Trong đó :T thời gian làm việc của bể, T=12 h
Pnh,h =

79200
= 9900(kcal / h)
8

- Lợng nhiệt tổn thất qua thành bể và đáy bể:
Q1 = k 1 ì F1 ì (t n t l )
k1 là hệ số truyền nhiệt qua kết cấu,
k1 =

1
1

1
+ +

t
t
l

k1 =

n

1
1 0,003 0,2 0,01 1 =1,862
+
+
+
+
10 0,8 0,7 0,7 7,5

F1 diện tích thành bể và đáy
F1 = ( 0,2 2 + 2 2 ì 15) + ( 47 2 + 0,5 2 ì 15) + (1,2 ì 15) + (1,5 ì 15) + (2 ì 73,6) = 922,89
(m2)
Vậy:
Q1 = 1,862 ì 922,89 ì (23 19) = 6873,68 (kcal/h)

- Lợng nhiệt tổn thất do bay hơi bề mặt là:
Q2 = k2.F2.(tn - tl)
Q2 =1 ì 15 ì 49 .(23 - 19) = 2490 (kcal/h)
- Công suất trong giờ bù lại lợng nhiệt tổn thất qua thành bể, đáy
bể và bề mặt là;
Pnh,h = Q1 + Q2 =9363,68 (kcal/h)
- Diện tích đun cần thiết:
Fđ = 1,15.

p nh ,h
H nh

= 1,15.

9363,68
= 0,78 (m2)
12000

Vậy ta dùng luôn thiết kế nồi đun cấp nớc nóng cho bể bơi để
cấp cho nhà tắm,
4,Tinh toán áp lực cần thiết của công trình,
Hctnh = Hhh + hđh + htd + h + hc b + hnồi đun
Trong đó : Hhh : Độ cao hình học đa nớc từ trục đờng ống cấp nớc
bên ngoài
đến dụng cụ vệ
sinh bất lợi nhất,Hhh = 3,5 m
- hđh: Tổn thất áp lực qua đồng hồ: hđh = 0,35 (m).


- htd: áp lực tự do cần thiết ở các thiết bị vệ sinh bất
lợi nhất (hơng sen): htd = 3 (m).
-h: Tổng tổn thất áp lực do ma sát theo tuyến ống
chính phân phối nớc nóng bất lợi nhất:
h = 2,98 m
- hcb: Tổn thất áp lực cục bộ theo tuyến ống bất lợi
nhất: hcb = (20 30)% h,
Vậy ta có:

hcb = 0,3x2,98 = 0,894 m

- hnđ :tổn thất khi qua nồi đun hnd = 6,07 +
0,0115x11000 = 0,133 (m)
Hctnh = 3,5 + 0,35 + 2 + 2,98 + 0,894 + 0,133 = 9,857 (m)
Ta thấy Hctnh < Hmax =10 (m ),do đó ta không phải cần dến két dự
trữ nớc nóng ,

các ống nhánh từ các điểm tính toán tới các khu vệ sinh ứng với số
xí tng ứng là 4 và 5 tơng ứng có lu lợng 0.8l/s và 1.0 l/s (nớc lạnh)
và 0.4 l/s , 0.5l/s (đối với nớc nóng ). Tra các bảng tính toán thuỷ
lực ta đợc đờng kính ống tơng ứng D32mm(với nớc lạnh ) , và
D25mm(đối với nớc nóng )