Đang tải... (xem toàn văn)
Kết cấu trạm bơm gồm tổ máy bơm, đường ống, van, khóa, các thiết bị kiểm tra đo lường, thiết bị điều khiển, thiết bị nâng hạ, thiết bị sửa chữa, nguồn điện hoặc máy phát điện
BÁO CÁO ĐỒ ÁN BƠM VÀ TRẠM BƠM GVHD:TS NGUYỄN TRUNG VIỆT Phần 1: GIỚI THIỆU CHUNG Nước là một nguồn khoáng sản vô tận, có mặt ở mọi nơi. Đặc biệt là nguồn nước ngầm ở nước ta, tuy có độ sâu không lớn nhưng có tầng chứa nước rất dày và được bảo vệ bởi các tầng cản nước. Nên nước ngầm có chất lượng tương đối tốt. Hàm lượng cặn nhỏ, ít vi trùng, nhiệt độ ổn định do đó công nghệ xử lý sau khi thu nước đơn giản, ít tốn kém. Tuy nhiên nước ngầm ở nước ta có hàm lượng sắt tương đối lớn.nên công nghệ xử lý nước ngầm chủ yếu là khử sắt. Việc cung cấp nước vừa đảm bảo số lượng và chất lượng cho người tiêu dùng, vừa đảm bảo nguồn nước không bị cạn kiệt, và hợp lý về kinh tế, ít tốn kém là rất quan trọng. Điều đó đòi hỏi người thiết kế phải tinh tế và khách quan. 1 BÁO CÁO ĐỒ ÁN BƠM VÀ TRẠM BƠM GVHD:TS NGUYỄN TRUNG VIỆT Phần 2: GIỚI THIỆU TRẠM BƠM − Kết cấu trạm bơm gồm tổ máy bơm, đường ống, van, khóa, các thiết bị kiểm tra đo lường, thiết bị điều khiển, thiết bị nâng hạ, thiết bị sửa chữa, nguồn điện hoặc máy phát điện. − Trạm bơm được thiết kế là trạm bơm nước ngầm, bơm nước từ giếng khoan hoàn chỉnh thu nước có áp. − Trình tự thiết kế: Xác định cấu tạo địa chất, tầng chứa nước, hệ số thấm, bán kính ảnh hưởng và nguồn bổ cập.chọn tầng chứa nước và xác định độ sâu khoang giếng. Dựa vào số liệu chọn số lượng giếng, bố trí giếng, lưu lượng mỗi giếng và khoảng cách giữa các giếng. Tính toán ống lọc: bao gồm chiều dài ống, đường kính ống, loại ống. Xác định khả năng cung cấp nước của giếng bằng cách cho trước lưu lượng và xác định độ hạ mực nước của giếng khi bơm. Cũng có thể làm ngược lại, chọn trước độ hạ mực nước rồi kiểm tra lại lưu lượng giếng sao cho giá trị lưu lượng đáp ứng nhu cầu thiết kế đề ra. Xác định đường kính ống vách phù hợp. Thiết kế phần cách li, bảo vệ. Tính toán cột áp của bơm. Chọn máy bơm. 2 BÁO CÁO ĐỒ ÁN BƠM VÀ TRẠM BƠM GVHD:TS NGUYỄN TRUNG VIỆT Tài liệu tham khảo 1. Sổ tay máy bơm-ths lê dung NXB xây dựng. 2. Máy bơm và các thiết bị cấp thoát nước-ths lê dung-trần đức hạ NXB xây dựng. 3. Công trình thu nước trạm bơm cấp thoát nước- lê dung NXB xây dựng. 4. Các bảng tính toán thủy lực-ths nguyễn thị hồng NXB xây dựng. 5. Tham khảo ý kiến các anh chị khóa trên. 3 BÁO CÁO ĐỒ ÁN BƠM VÀ TRẠM BƠM GVHD:TS NGUYỄN TRUNG VIỆT Phần 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Số liệu ban đầu: Lưu lượng thiết kế: Q = 6250 m 3 /ngđ Tầng địa chất: tầng đất thịt (4,5m) tầng cát pha (13m) tầng đất sét (20m) tầng cát (21m) tầng sỏi (10m) 4 BÁO CÁO ĐỒ ÁN BƠM VÀ TRẠM BƠM GVHD:TS NGUYỄN TRUNG VIỆT Qua khảo sát ta sẽ tiến hành thu nước ở hai tầng chứa nước là tầng sỏi và tầng cát. Hai tầng này ta có thể coi như là một tầng vì có quan hệ về mặt thủy lực với nhau. Ta tính được hệ số thấm: chọn K 1 = 50 (m/ng), K 2 = 250 (m/ng) K 1 m 1 + K 2 m 2 50*21+250*10 K = = = 114.5 (m/ng) m 1 + m 2 21 + 10 Bán kính ảnh hưởng: ở hai tầng địa chất thì bán kính ảnh hưởng ở tầng sỏi là lớn hơn, do bán kính ảnh hưởng của tầng cát nẳm trong tầng sỏi nên chọn bán kính chung là bán kính tầng sỏi R = 1500m. TÍNH TOÁN: Ống lọc: Vận tốc nước chảy qua ống lọc vào giếng V = 60 3 √K = 60 3 √114.5 = 291.3 (m/ng) Chiều cao ống lọc: Đối với giếng khai thác nước ngầm loại hoàn chỉnh thu nước có áp. Chiều dài công tác ống lọc chọn từ 0.7÷0.9 chiều dài tầng chứa nước, nên ta chọn L = 31*0.8 = 24.8 m Đường kính ống lọc: Q 6250 D = = = 0.275 (m) = 275(mm) πLV π*24.8*291.3 Chọn ống khung xương quấn dây, loại này có diện tích lọc lớn (60÷70) và tiết kiệm kim loại. Khoảng cách giữa các vòng dây từ 1÷1.5 mm. Diện tích xung quanh ống lọc là: ω = πDL = π*0.275*24.8 = 21.4 m 2 Q : Lưu lượng thiết kế giếng khoan (m 3 /ngđ) D : Đường kính ống lọc(m) L : Chiều dài công tác ống lọc (m) ω : Diện tích xung quanh ống lọc (m 2 ) Ống lắng 5 BÁO CÁO ĐỒ ÁN BƠM VÀ TRẠM BƠM GVHD:TS NGUYỄN TRUNG VIỆT Chiều dài ống lắng: l = 2.5 m Đường kính bằng đường kính ống lọc: d = 275 mm Phần ống lắng đặt nằm trong đất sét 0.5 m Độ hạ mực nước khi bơm: Q R 6250 1500 S = 0.37 lg = 0.37 lg = 2.63 (m) K m r 114.5*31 0.1375 S : Độ hạ mực nước (m) M : Chiều dày tầng chứa nước (m) K : Hệ số thấm của tầng chứa nước (m/ng) R : Bán kính ảnh hưởng, xác định bằng khoảng cách từ tâm giếng tới rìa mặt ảnh hưởng (m) r : Bán kính ống lọc (m) Tổn thất mực nước qua ống lọc: QS ∆S = a Kω Chọn ống lọc khung xương quấn dây a = 17 6250*2.63 ∆S = 17 = 44 (cm) 114.5*21.4 ∆S : Tổn thất mực nước qua ống lọc (cm) Q : Lưu lượng thiết kế của giếng (m 3 /ngđ) S : Độ hạ mực nước của giếng khi bơm (m) K : Hệ số thấm của tầng chứa nước (m/ng) ω : Diện tích xung quanh ống lọc (m 2 ) a : Hệ số phụ thuộc kết cấu ống lọc Với ống lọc khung xương quấn dây: a = 15÷20 6 BÁO CÁO ĐỒ ÁN BƠM VÀ TRẠM BƠM GVHD:TS NGUYỄN TRUNG VIỆT Độ hạ mực nước giới hạn S gh = H – (0.3÷0.5)m - ∆S - ∆H b S gh = 68.5 – 0.5*31 – 44 - 3 = 6 (m) S gh : Độ hạ mực nước giới hạn cho phép lớn nhất của giếng thiết kế (m) H : Chiều sâu mực nước tĩnh tính đến đáy cách thủy khi chưa bơm (m) m : Chiều dày tầng chứa nước có áp (m) ∆S : Tổn thất mực nước qua ống lọc ∆H b : Độ sâu đặt bơm dưới mực nước động. độ sâu này có thể lấy từ 2÷5 m. Ta chọn 3m nhằm tránh hiện tượng xâm thực, hay tạo vùng nước xoáy vào máy bơm So sánh độ hạ mực nước S và độ hạ mực nước giới hạn S gh , với mỗi một chỉ số Q b sẽ có một độ hạ mực nước tương ứng nhằm đảm bảo lưu lượng khai thác và độ hạ mực nước để nhóm giếng khoan thiết kế ra kinh tế và đảm bảo yêu cầu nước về cả khối lượng lẫn chất lượng. S = 2.63m < S gh = 6m → giếng làm việc ổn định Lưu lượng Bơm giếng khoan cấp nước với chế độ điều hòa K = 1. Lưu lượng nước cho mỗi giờ là như nhau. Q dh = 4.17%Q tk Q dh = 4.17%*6250 = 260.6m 3 /h = 72.4 l/s Máy bơm chạy ở chế độ điều hòa, để đảm bảo cung cấp đủ lượng nước theo thiết ta phải đóng máy bơm sớm hơn ở giờ cuối cùng. Thời gian bơm chạy ở giờ cuối cùng: 60*4.09 T = = 58.85 phút 4.17 7 BÁO CÁO ĐỒ ÁN BƠM VÀ TRẠM BƠM GVHD:TS NGUYỄN TRUNG VIỆT Lưu lượng khai thác giếng: 2.37*KmS 2.37*114.5*31*2.63 Q kth = = = 5479.3 (m 3 /ngđ) R 1500 Lg lg r 0.1375 Lưu lượng khai thác nhỏ hơn lưu lượng thiết kế tuy nhiên sai số không lớn nên ta có thể chấp nhận lưu lượng này. Chọn một bơm hoạt động và một bơm dự phòng. Bơm dự phòng chỉ hoạt động khi bơm đang hoạt động hỏng, hoặc bơm bị nóng cần nghỉ. Bể chứa đặt cách bơm 400m, bể đặt cao hơn mặt đất 10m, chiều cao bể 7.55m. Chiều dài ống đẩy: H dh = S + ∆H b = 2.63 +3 = 5.63 (m) L = 400 + 10 + 7.55 + 5.63 = 423.18 (m) L : Chiều dài ống đẩy (m) R : Bán kính ảnh hưởng (m) H dh : Chiều cao bơm nước địa hình, xác định bằng hiệu cao trình mặt đất tại điểm tính toán trong mạng lưới và cao trình mực nước thấp nhất trong giếng khoan (m) S : Độ hạ mực nước (m) ∆H b : Độ sâu đặt bơm dưới mực nước động chọn ∆H b = 3m Chọn ống đẩy chất liệu nhựa tổng hợp tra bảng ta được: Đường kính ống đẩy : D d = 280mm Vận tốc trong ống đẩy v d = 1.37 m/s 1000i = 6.32 Do bơm được đặt sâu hơn mực nước thấp nhất một khoảng cách nhất định nên không dùng ống hút mà bơm hút nước trực tiếp trong giếng rồi bơm qua ống đẩy vào bể chứa. 8 BÁO CÁO ĐỒ ÁN BƠM VÀ TRẠM BƠM GVHD:TS NGUYỄN TRUNG VIỆT Cột áp toàn phần máy bơm H = H dh + h h + h d H dh : Chiều cao nước địa hình, bằng hiệu cao trình mực nước cao nhất trong bể chứa và cao trình mực nước thấp nhất trong giếng. h h : Tổng tổn thất thủy lực trên đường ống hút kể từ phiểu hút đến máy bơm. Do không dùng ống hút nên h h = 0 h d : Tổng tổn thất thủy lực trên đường ống đẩy kể từ máy bơm đến bể chứa. chọn mực nước cao nhất trong bể chứa là 7m Bể đặt cao hơn mặt đất 10m. H dh = 7 + 10 + 2.63 = 19.63 (m) V 2 h d = iL + ∑ξ 2g 6.32 (1.37) 2 h d = 423.18 + (1.7 + 1 + 0.5 + 0.25) 1000 2*9.8 h h = 3 (m) Cột áp toàn phần: H = 19.63 + 3 = 22.63 (m) I : Tổn thất theo đơn vị chiều dài, tra theo bảng tính toán thủy lực của Sêvêlep L : Chiều dài ống đẩy (m) V: Vận tốc nước tại vị trí có tổn thất (m/s) ξ : Hệ số tổn thất cục bộ g : Gia tốc trọng trường chọn g = 9.8 (m/s 2 ) Q dh = 72.4 l/s Chọn bơm nhúng chìm KM350-1 + U86-2/35 Mã bơm 55311 Công suất định mức: P N = 26 Kw Công suất mở máy: P M = 31 Kw 9 BÁO CÁO ĐỒ ÁN BƠM VÀ TRẠM BƠM GVHD:TS NGUYỄN TRUNG VIỆT Chiều dài máy bơm L = 1513 mm Đường kính trong đầu nối ống hút: D h = 150 mm Đường kính trong đầu nối ống đẩy:D d = 150 mm Đường kính ngoài bánh xe công tác: D = 285 mm Đường kính trong bánh xe công tác: k = 240 mm Đường kính ngoài ống vách E = 355.6 mm Khối lượng bơm và động cơ = 178kg Khối lượng ống bao = 126 kg Lắp đặt đứng Lưu lượng chữa cháy Cho tối đa 2 đám cháy xảy ra cùng một lúc, lưu lượng là 15l/s cho mỗi đám cháy. Với thời gian cháy là 30 phút. Q cc = 15l/s = 0.9 m 3 /phút W cc = n*Q cc * t cc = 2*0.9*30 = 54 m 3 Q cc : Lưu lượng chữa cháy (m 3 /phút) W cc : Dung tích chữa cháy (m 3 ) N : Số đám cháy T c : Thời gian cháy (phút) Bể chứa Chọn chiều cao chứa nước trong bể là: 7m Chiều cao bảo vệ: 0.5m Chiều cao lớp cạn trong bể: 0.05m Chiều cao đặt ống: 0.2m Từ đó ta có chiều cao bể: 7 + 0.5 + 0.05 + 0.2 = 7.75m 10 [...]... Tháo ống tẩy rửa 7 Bánh xe công tác bị bám cặn Nước lên Thay thế, sửa chữa Tẩy rửa 1 Mực nước độnh hạ xuống, hở lưới chắn rác 2 Lưới chắn rác bị bịt kín hoàn toàn 3 Bánh xe công tác bị tháo lỏng 1 Vỡ ống đẩy 2 Một vài bánh xe công tác bị tháo lỏng hoặc bị hỏng 1 Bể hút bị cạn nước, chổ bơm hoặc phễu hút bị hở ra Hạ bơm Bơm đang làm việc đột nhiên nước không lên 2 Bánh xe công tác bị tháo lỏng Phần... stato động cơ bị gầm 2 Đấu dây sai Chữa động cơ Đấu lại dây 1 Bánh xe công tác bị cọ sát vào vỏ Điều chỉnh lại khe hở bơm Công suát tiêu 2 Ổ bị mòn hoặc hỏng Thay ổ trục thụ tăng 3 Nước bơm lên lẫn nhiều cát Đóng bớt khóa trên ống đẩy hoặc thao rửa giếng 1 Mực nước động bị hạ Thả bơm xuống sâu hơn 2 Bánh xe công tác bị mòn Thay bánh xe công tác 3 Lưới chắn rác của bơm bị bít kín Tháo lưới rửa hoăc thay... bị tháo lỏng Phần 5: 12 Cọ rửa hoặc thay lưới Tháo bơm sửa chữa Thay thế sửa chữa Kiểm tra sửa chữa Phải chờ cho đủ nước, nếu thường xảy ra cần bố trí lại ống hút Kiểm tra, lắp lại BÁO CÁO ĐỒ ÁN BƠM VÀ TRẠM BƠM GVHD:TS NGUYỄN TRUNG VIỆT AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG QUẢN LÝ TRẠM BƠM Trong quản lý trạm bơm an toàn lao động cũng là một vấn đề rất quan trọng đòi hỏi người vận hành phải chấp hành tuyệt đối Có như... hướng dẫn sửa chữa và quản lí các thiết bị có trong trạm.trong hướng dẫn cần ghi rõ trình tự thực hiện các thao tác, quyền hạn và trách nhiệm của công nhân vận hành Trước khi mở máy cần phải: Kiểm tra lại các bộ phận là việ, dầu mỡ bôi trơn, hệ thống dẫn nước bôi trơn hoặc làm nguội Kiểm tra động cơ điện và dây nối đất bảo vệ Mồi bơm Không được vận hành bơm khi không có các bộ phận an toàn như nhiệt... van giảm áp ở các bơm cột áp cao… Thường xuyên kiểm tra xiết chặt các bulong đế, bulong ở các đầu nối ống, khớp nối trục… Phải tắt máy khi thấy bơm làm việc bị rung, ồn hoặc có tiếng động bất thường, nước không lên, nhiệt độ ổ trục và dầu bôi trơn cao quá mức cho phép Khớp nối trục cần có bộ phận bao che Sau khi lắp ráp bơm mới hoặc đại tu bơm cũ phải thử nghiệm trước khi đi vào vận hành Trước khi