TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

BÀI TẬP TIỂU LUẬN  GVHD : TS.BÙI TRUNG THÀNH
 LỚP : ĐHNL3TLT
 SVTH:
 Trần Bùi Công Nghĩa 09247931
 Nguyễn Minh Hải 09277991
TP. HCM, NĂM 2012
Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang
2

KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang
3

KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNHLỜI MỞ ĐẦU


Ngày nay máy bơm được dùng rất rộng rãi trong đời sống và các ngành kinh tế
quốc dân. Trong công nghiệp, máy bơm được dùng để cung cấp nước cho các lò cao, hầm
mỏ, nhà máy bơm dầu trong công nghiệp khai tác dầu mỏ Trong kỹ nghệ chế tạo máy
bay, trong nhà máy điện nguyên tử đều dùng máy bơm. Trong nông nghiệp, máy bơm
dùng để bơm nước tưới và tiêu úng. Trong đời sống máy bơm dùng cấp nước sạch cho
nhu cầu ăn uống của con người, vật nuôi

Cùng với sự phát triển không ngưng về kỹ thuật và công nghệ, hiện nay đã ra đời
của những máy bơm rất hiện đại, đồng thời chúng ta đã có một số nhà máy chế tạo bơm
như: Công ty chế tạo bơm Hải Dương, Công ty cơ khí điện thủy lợi, Nhà máy cơ khí
Duyên Hải sản xuất máy bơm phục vụ cho đất nước.

Do đó, khi được giao đề tài: “KHẢO SÁT VÀ TÍNH KIỂM TRA HỆ THỐNG
BƠM NƯỚC TÒA NHÀ E TOWER, TÂN BÌNH”, tác giả đã dựa trên số liệu khảo sát
thực tế về số nhân viên, số nhà vệ sinh thực tế và dự kiến lượng nước sử dụng cùng lúc
tối đa, đồng thời tìm hiểu bể cấp nước từ hệ thống nước thành phố đặt tại bể chìm tầng
hầm, bể cấp nước cho các nhà vệ sinh đặt trên sân thượng…để hoàn thành bài tập tiểu
luận này.


TP.HCM, ngày… tháng… năm
Người nhận xét
Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang
5

KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNHCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BƠM
CẤP NƯỚC CHO NHÀ CAO TẦNG

cảnh hiện nay khi tiêu chí tiết kiệm điện năng luôn được đề cập đến trong các dự án lớn.
Để đáp ứng được những yêu cầu về cấp nước với áp suất không đổi trong công nghiệp,
dân dụng, cũng như các hệ thống tưới tiêu tiết kiệm nước trong nông nghiệp
CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU, MÔ TẢ NGUYÊN LÝ
HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG:
2.1. Mô tả nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Khi hệ thống cấp nước tự động hoạt động, sẽ có một cảm biến áp suất với độ nhạy
cao gắn trên đường ống để phát hiện sự thay đổi của áp suất trên đường ống do nhu cầu
tiêu thụ nước thay đổi gây ra, sau đó sẽ truyền tín hiệu thay đổi này về biến tần. Sau khi
tính toán và so sánh với giá trị áp suất đặt, biến tần sẽ gửi lệnh thay đổi tần số mới xuống
bộ điều khiển tốc độ quay của của động cơ cánh quạt của bơm và có thể đưa thêm hay cắt
bớt các bơm trong hệ thống. Do vậy ổn định được áp suất nước trên đường ống theo yêu
cầu.
 Hệ thống cấp nước sạch:
- Trên đường ống cấp nước chính đặt cảm biến đo áp suất. Khi có sự thay đổi về
áp suất trong đường ống thì cảm biến sẽ truyền tín hiệu về biến tần (tín hiệu dạng
tương tự). Tại biến tần tín hiệu này được so sánh với giá trị áp suất được đặt sẵn
(tín hiệu dạng tương tự). Sau đó biến tần sẽ dựa vào giá trị so sánh đó và điều
khiển tần số nguồn cấp cho động cơ bơm.
- Ở bể chứa nước đặt cảm biến báo mức nước. Nếu mức nước xuống quá thấp
(không đủ mức nước cho bơm hoạt động), cảm biến báo mức sẽ truyền tín hiệu về
biến tần để dừng bơm.
 Hệ thống thoát nước thải:
- Tương tự hệ thống cấp nước, bể chứa nước thải cũng có đặt cảm biến báo mức
bùn trong bể.

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

này dẫn đến 1 số bất lợi sau:
- Áp lực nước trong hệ thống đôi khi tăng quá cao không cần thiết, do nhu cầu sử
dụng nước giảm xuống nhưng hệ thống bơm vẫn chạy đầy tải.
- Các bơm phải chạy liên tục dẫn đến giảm tuổi thọ cơ khí, hoặc chi phí đầu tư sẽ
tăng lên (do tăng số lượng bơm) nếu muốn các bơm chạy luân phiên.
- Tổn hao điện năng trên hệ thống do động cơ bơm vẫn chạy đầy tải trong khi nhu
cầu sử dụng nước giảm xuống.
2.3. Ứng dụng của hệ thống bơm cấp nước trong thực tế :
Hiện nay tại tòa nhà E tower-Tân Bình, sau đây là khảo sát cấu trúc của tòa nhà E (12
tầng) về các chỉ tiêu sau đây :
- Số lavapo/ tầng
- Số bồn tiểu/ tầng
- Số bồn cầu/ tầng
- Số vòi nước phụ/ tầng
- Số phòng/ tầng
- Số người / phòng/ tầng
- Chiều cao/ phòng/ tầng
- Các ghi chú khác
Tầng Lavapo

Bồn
tiểu
Bồn
cầu
Vòi nước
phụ
Số
phòng
Số
Người


Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang
9

KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNHTầng 10 3 6 3 1 11 100 4m
Phòng làm việc

Tầng 11 0 0 0 0 10 100 4m
Phòng làm việc

Tầng 12 0 0 0 0 5 100 4m
Phòng làm việc

Bồn nước để trên tầng 12 có nghĩa là ở độ cao là tổng chiềi cao tòa nhà trừ ra 4m
Toàn bộ các đường ống nước dẫn vào thiết bị sử dụng ống phi 21 và có van

2.4. Kết cấu, đặc điểm của máy bơm sử dụng trong hệ thống bơm cấp nước
2.4.1. Giới thiệu máy bơm
Máy bơm là một loại máy thủy lực, nhận năng lượng từ bên ngoài ( cơ năng, điện
năng, thủy năng ) và truyền năng lượng cho dòng chất lỏng, nhờ vậy đưa chất lỏng lên
một độ cao nhất định hoặc dịch chuyển chất lỏng theo hệ thống đường ống.
máy bơm này, các cánh quạt gắn trên bánh xe công tác ( BXCT ) sẽ
truyền trực tiếp năng lượng lên chất lỏng để đẩy chất lỏng dịch chuyển.
Loại bơm này thường có lưu lượng lớn, cột áp thấp ( trong bơm nước
gọi cụ thể là cột nước ) và hiệu suất tương đối cao, do vậy thường được
dùng trong nông nghiệp và các ngành cấp nước khác;
- Bơm xoắn: Chất lỏng qua các rãnh BXCT của máy bơm sẽ nhận được
năng lượng để tạo dòng chảy xoắn và được đẩy khỏi cửa ra BXCT.
Người ta dùng máy bơm này chủ yếu trong công tác hút nước hố thấm,
tiêu nước, cứu hỏa ;
- Bơm tia: Dùng một dòng tia chất lỏng hoặc dòng khí bên ngoài có động
năng lớn phun vào buồng công tác của bơm nhờ vậy hút và đẩy chất
lỏng. Loại bơm này bơm được lưu lượng nhỏ, thường được dùng để hút
nước giếng và dùng trong thi công;
- Bơm rung: Cơ cấu công tác của bơm này là pít tông-van giao động qua
lại với tầng số cao gây nên tác động rung cơ học lên dòng chất lỏng để
hút đẩy chất lỏng. Loại bơm này có lưu lượng nhỏ, thường được dùng
bơm nước giếng và giếng mỏ;
- Bơm khi khí ép: Loại bơm này nhờ tạo hỗn hợp khí và nước có trọng
lượng riêng nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước để dâng nước cần bơm
lên cao. Loại bơm này thường dùng để hút nước bẩn hoặc nước giếng;
- Bơm nước va ( bơm Taran ): Lợi dụng hiện tượng nước va thủy lực để
đưa nước lên cao. Loại bơm này bơm được lưu lượng nhỏ, thường được
dùng cấp nưóc cho vùng nông thôn miền núi.
Nhóm 2
: Bơm thể tích: Nguyên lý làm việc của loại bơm này là thay đổi có chu kỳ thể
tích của buồng công tác truyền áp lực hút đẩy chất lỏng. Bơm này có những loại sau:
- Bơm pít tông: Pít tông chuyển động tịnh tiến qua lại có chu kỳ trong buồng
công tác để hút và đẩy chất lỏng. Loại bơm này tạo được cột áp cao, lưu lượng
nhỏ nên trong nông nghiệp ít dùng, thường được dùng trong máy móc công
nghiệp;

Hình ảnh Model máy bơm nước tại tòa nhà Etown- Tân Bình

 Lưu lượng Q
Lưu lượng là thể tích khối chất lỏng được máy bơm bơm lên trong một đơn vị thời
Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang
12

KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNHgian Q ( l/s, m3/s, m3/ h ). Thể tích có thể là m3 hoặc lit, còn thời gian có thể tính
là giây -thường đối với máy bơm lớn, hoặc giờ - thường dùng đối đối với máy
bơm nhỏ hoặc thường dùng lưu lượng cho toàn trạm.
 Cột nước H
Cột nước là năng lượng mà máy bơm truyền cho một đơn vị khối lượng chất lỏng
qua nó. Năng lượng đó bằng hiệu số năng lượng đơn vị của chất lỏng ở cửa ra và
cửa vào của bơm:

 Công suất N
Trên nhãn hiệu máy bơm thường ghi công suất trục máy bơm

 Chiều cao cần đưa nước lên là: 48m
 Bơm ly tâm đặt ở độ cao: 5m
 Trên đường ống hút ( chiều dài 15m) đặt hai valve một chiều và có hai khúc cong
0
90
.
 Trên đường ống đẩy ( chiều dài 58m) có hai khúc cong
0
90
và bốn khúc cong
0
110

 Áp kế trên ống đẩy từ bơm ra: 7bar
 Chân không kế trên ống hút: 12,94 mmHg.
Bài làm:
a. Vận tốc nước trong ống hút:
h
V
=
2
09,0).4/.(3600
34

= 1,485m/s
Vận tốc nước trong ống đẩy:
d
V
=
2

- đây là chế độ chảy rối.
Tính tổn thất ma sát trong đường ống hút:
Xác định chế độ chảy: Re =
3
10.005,1
988.09,0.5,1




vd
= 132716
Do: 1.10
4
< Re = 132716 < 5.10
6
- đây là chế độ chảy rối.
Độ nhám của ống dẫn ∆ = 0,2mm ( bảng phụ lục 17- page 311- bơm, quạt, máy
nén – Bùi Trung Thành).
Độ nhám tương đối của ống đẩy:
2,0/75/ 

d
= 375
Độ nhám tương đối của ống hút:
2,0/90/ 

d
= 450
Hệ số ma sát ống đẩy:

t
d
- đường kính ống
Tổng hệ số ma sát cục bộ trên đường ống hút:
321
32


h
= 0,5 + 2.0,5 + 3.0,11 = 1,83
Với:
1

= 0,5 – hệ số trở lực khi vào ống hút
2

= 0,5 – hệ số trở lực van một chiều ( Re > 3.10
6
)
3

= 0,11 – hệ số trở lực khúc cong 90
0

Khi đó:
2
485,1.998
83,1
09,0
15
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang
15

KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNHH
h
=
81,9.998
6544


g
P
h

= 0,67m nước
Tổng hệ số ma sát cục bộ trên đường ống đẩy:
54321
242


d
= 1 + 2.0,11 + 4.0,12 + 2.4,1 + 0,5 = 10,4
Với :
1


22

















d
d
d
d
L
P
= 71701 Pa
Tổn thất cột áp trên đường ống đẩy:
H
d
=
81,9.998


+ H +
H

=
81,9.998
16,1043,81

+ 48 + 7,99 = 55,9973 m nước
Công suất có ích của bơm:
N = Q.

.g.H
b
= 34. 998. 9,81. 55,9973/ 3600 = 5178 W = 5,178 KW
Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang
16

KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNHĐối với bơm ly tâm có lưu lượng trung bình, chọn

= 0,6. Khi đó công suất động
cơ của bơm:
N

-
xt
H

A- Áp suất khí quyển: A = 1 at = 10 m nước
h
t
- Áp suất hơi bão hòa tương ứng với nhiệt độ của chất lỏng được bơm.
h
t
= 0,24 m nước ở 20
0
C
H
h
- Tổn thất áp suất trên đường ống hút.
xt
H
- Chiều cao đặt bơm để tránh hiện tượng xâm thực.
ht
H
≤ 10 – 0,24 – 0,67 – 2,36 = 6,73
Vậy bơm đặt ở độ cao 5m so với mức nước ở bể hút là đạt yêu cầu.
Nhận xét:
Qúa trình tính toán trên phù hợp với thực tế. Sai số so với thực tế không nhiều. Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang
18

KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

TÀI LIỆU THAM KHẢO

/>
/>id,2533/

/>1D4C0C