Đồ Án Trạm Bơm
SVTH: Nguyễn Tài Chiến
ĐH Thủy Lợi Hà Nội - TTĐH2 - 115 Trần Phú
Phan Rang - Ninh Thuận
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ SƠ BỘ TRẠM BƠM TƯỚI
---------- ---------ĐỀ SỐ :04
I_ Tài liệu thiết kế:
-Dựa vào quy hoạch thủy lợi cho một vùng sản xuất nông nghiệp, để đảm bảo tưới cần
thiết phải xây dựng một trạm bơm tưới với các tài liệu cơ bản như sau:
1>bình đồ khu vực trạm bơm tỷ lệ 1/1000 ,cao độ mặt đất của các đường đồng mức như
bình đồ.
Bảng-1: Cao độ mặt đất tự nhiên
Ký hiệu
a(m)
b(m)
c(m)
d(m)
e(m)
g(m)
h(m)
Đề (04)
66,0
66,5
67,0
67,5
68,0
20
21.00
01/05 ÷10/05
10
13.60
16/05 ÷25/05
10
13.60
3>Cao trình mực nước sông tại vò trí xây dựng trạm bơm ứng với tần suất thiết kế
P = 75% ghi ở bảng -3
4>Cao trình mực nước yêu cầu thiết kế ở đầu kênh tưới là 68.20 (m) tra bảng-4
5>Cao trình mực nước lũ ngoài sông ứng với tần suất kiểm tra p=1% là(chẵn)
Zmax =+66,60(m)
6>Cao trình mực nước thấp ngoài sông ứng với tần suất kiểm tra p=90% là (chẵn)
Zmim =64,20 (m)
7> Nhiệt độ trung bình của nươc sông t = 25 oC.
1
Đồ Án Trạm Bơm
SVTH: Nguyễn Tài Chiến
ĐH Thủy Lợi Hà Nội - TTĐH2 - 115 Trần Phú
Phan Rang - Ninh Thuận
8>Các hạt phù xa trong nước sông có đường kính trung bình d tb=0.04mm, tốc độ chìm
lắng W = 1.1mm/s.
9>trên tuyến cũng xây dựng trạm cũng như nơi tuyến kênh đi qua,tình hình đòa chất
tương đối tốt ,dưới lớp đất canh tác là lớp đất thòt pha cát.
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Số ngày
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
4>Chọn máy bơm,động cơ điện và máy biến áp.
5>Chọn loại nhà máy bơm, tính theo cao trình đặt máy, tính các kích thước cơ bản của
nhà máy, bể hút và bể tháo.
2
ĐH Thủy Lợi Hà Nội - TTĐH2 - 115 Trần Phú
Phan Rang - Ninh Thuận
Đồ Án Trạm Bơm
SVTH: Nguyễn Tài Chiến
6> Các bản vẽ kèm theo thuyết minh .
a/ Bố trí tổng thể công trình đầu mối tỷ lệ 1/1000.
b/Cắt ngang nhà máy tỷ lệ 1/50-1/100.
c/Hình chiếu bằng nhà máy có thể hiện cấu tạo,kích thước và bố trí các tầng tỷ
lệ 1/50,1/100,1/200.
THUYẾT MINH TÍNH TOÁN
A_BỐ TRÍ TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI TRẠM BƠM
I_Chọn tuyến công trình :
-Dựa vào bản đồ đòa hình và nhiệm vụ của trạm bơm ta có thể chọn tuyến công trình
như hình vẽ trên bình đồ. Ta chọn tuyến công trình tại đoạn sông gần ngay sau đoạn
cong ở phía bờ lõm, như vậy sẽ chống được sự bồi lắng làm lấp cửa lấy nước .Ở đây các
đường đồng mức tương đối đều nhau nên khối lượng đào đắp cũng đều và nhỏ nhất.
-Hướng lấy nước thuận:
-Ổn đònh về mặt xói lở, bồi lắng
-Khống chế diện tích tưới lớn nhất và khối lượng đào đắp ít nhất
II_Chọn vò trí nhà máy:
-Như tài liệu đòa hình và tài liệu thuỷ văn đã cho thì đây là sông không có đê bao và
mực nước lên xuống thấp nên ta chọn kiểu nhà máy có sơ đồ bố trí riêng biệt trên bờ
5
5
2
6
7
6
8
7
3
2
2-cống nước
3-kênh dẫn
4- bể hút
6-ống đẩy
7-bể tháo
8- kênh tháo
B_CHỌN LƯU LƯNG THIẾT KẾ CHO TRẠM BƠM :
- Chọn lưu lượng thiết kế cho trạm bơm dựa vào đường quá trình lưu lượng cần
[Qyc=f(t) ]
Qm3/s
1- sông
5-Nhà máy
0
20
10
T(ngày)
-Lưu lượng thiết kế Qtk được chọn là trò số lớn nhất trong biểu đồ và trò số này có thời
gian duy trì tương đối dài (t≥ 20 ngày ). Ở đây lưu lượng lớn nhất là 21.00(m 3/s) và có
thời gian yêu cầu t = 46 ngày, vậy chọn Qtk = 21.00(m3/s).
-Lưu lượng nhỏ nhất bằng trò số nhỏ nhất trong biểu đồ vậy Q min =13.60(m3/s).
-Lưu lượng lớn nhất lấy bằng Qmax= k* Qtk=1.15*21.00 = 24.15(m3/s)( vì Qtk>10 m3/s nên
ta chọn k= 1.15).
4
ĐH Thủy Lợi Hà Nội - TTĐH2 - 115 Trần Phú
Phan Rang - Ninh Thuận
Đồ Án Trạm Bơm
SVTH: Nguyễn Tài Chiến
C_THIẾT KẾ KÊNH:
I _Thiết kế kênh tháo :
-Kênh tháo có nhiệm vụ dẫn nước từ bể tháo tới mặt ruộng, kênh tháo phải đảm bảo
dẫn đủ nước, ổn đònh không bò bồi lắng và xói lơ. Thông qua tính toán thủy lực để xác
đònh kích thước mặt cắt kênh. Dựa vào Q tk= 21(m3/s) tình hình đòa chất nơi tuyến kênh
đi qua là đất thòt pha cát ta chọn các yếu tố thủy lực như m=1,5; n=0,025,
LN
h
=1,725 => b=
R ln
h
4,58
=
2,31;
có
RLN =2,31 và m= 1,5 tra bảng(8-3_BTTL) ta được
1,98
b
* Rln = 2,32.1,98 =4,60(m) ta chọn bk=4,60(m)
R ln
b
4,60
=
2,32;
có
RLN =2,32 và m= 1,5 tra bảng(8-3_BTTL) ta được
1,98
b
* Rln = 1,725.1,98 =3,41(m) ta chọn bk=4,60(m)vàhk = 3,41(m)
R ln
-Để đảm bảo kênh ổn đònh ta cần kiểm tra kênh theo các điều kiện sau:
+Điều kiện không xói lở :
Vmax < [ Vkx]
+Điều kiện không bồi lắng : Vmin > [ Vkl]
Trong đo:ù
•
Qgc
ω gc
3
Qgc = 21,0(m /s)
ω gc_ Tính như sau ω gc = ( b+m*hgc)*hgc
Xác đònh hgc :
Ta có F (Rln) =
4mo * i
8.424 * 0.0001
=
Qmax
21,0
= 0.004
-Có f(Rln) tra bảng tra thủy lực ta được : Rln= 1,98.
b
4,60
b
h
-Có f(Rln) tra bảng tra thủy lực(8-1) ta được : Rln = 1,70
b
4,60
b
h
-Lập tỷ số: R = 1,70 = 2,705 có
= 2,705và m=1,5 tra bảng ta được
=1,455
R ln
R ln
LN
=>hmin=
h
* Rln = 1,455*1,70 = 2,473(m)
R ln
=> ω min = (b +m*hmin)*hmin = (4,60 +1,5*2,473)*2,473 =20,55(m2)
Q
13,60
min
Vậy Vmin = ω = 20,55 = 0,661(m / s )
min
MẶT CẮT KÊNH THÁO
69.04
b=2.0
63.62
m =1,5
hk = 3.41
B
Xác đònh đường quá trình mực nước trong bể tháo:
+Tính h ứng với lưu lượng từng ngày:
Q(m3/s); m =1,5; n = 0.025, i =10- 4; b = 4,60m.
•
Ta có
f(Rln) =
4mo * i
Q
+Có f(Rln ) tra bảng tra thủy lực(8-1) ta được : Rln
b
h
Ztb(m)
- Căn cứ vào kết quả tính toán ta vẽ được đường quá trình mực nước trong bể tháo
67.0
3
67.0
3
66.4
1
46
15
II_Thiết kế kênh dẫn:
66.4
1
22
67.0
3
66.4
1
16
26
10
phụ thuộc vào mực nước sông, nên mặt cắt ướt của kênh rất lớn, tốc độ dòng chảy trong
kênh rất nhỏ nên việc bồi lắng không tránh khỏi do đó phải đề ra các biện pháp xử lý
nạo vét hàng năm.
-Để đảm bảo cung cấp đủ lưu lượng trong các thời kỳ, cao trình đáy kênh dẫn được xác
đònh theo công thức :
Zđk = Zbh min - htk
Trong đó :
htk= 4,58(m)_độ sâu dòng chảy khi dẫn với lưu lượng thiết kế)
Zbhmin_Cao trình bể hút thấp nhất ứng với tần suất kiểm tra P = 90% có giá trò bằng
Zbh min= Zs min- ht
Vì kênh dẫn nước từ sông không có cống điều tiết nên ht ta bỏ qua.
Zbh min= Zs min =+ 64,20(m)
-Ta chọn mặt cắt kênh dẫn như kênh tháo và các yếu tố thủy lực cũng như kênh tháo
.Vậy khi dẫn nước vào bể hút với lưu lượng thiết kế thì độ sâu h tk = 3,41(m)
⇒ Zđk = Zbh min - htk = 64,20 – 3,41 = 60,79(m)
Cao trình bờ kênh dẫn:
•
Zbk = Zbh max + a.
Trong đó :
a_Độ cao an toàn lấy như kênh tháo. Với (Q tk = 21,00m3/s trong khoảng10-30)
nên lấy a = 2,0(m)
Zbhmax _Cao trình mực nước lớn nhất bể hút, nhưng vì kênh dẫn không có cống
điều tiết nên: Zbh max = Zs max = 66,60(m)
Zs max _Cao trình mực nước sông lớn nhất ứng với tần suất kiểm tra :p=1%.
⇒ Zbk = Zbh max + a = 66,60 + 2,0 = 68,60(m)
MẶT CẮT KÊNH DẪN
9
∑ ht_Tổng tổn thất cột nước trong đường ống hút và ống đẩy của máy bơm. Vì
chưa chọn được máy bơm, chưa thiết kế đường ống nên thường lấy theo kinh
nghiệm với trạm bơm có cột nước khá cao hđh >30m, nên ta chọn ∑ ht =10% hđh bq
-Để dễ dàng xác đònh cột nước đòa hình h i và thời gian ti ta vẽ đồ thò các đường quan hệ
Zbt ~ t và Zbh ~t như sau :
67.03
67.03
67.03
67.03
Zbt ~ t
67.03
64.41
64.41
64.41 67.03
64.41
64.41
64.41
65.20
10
65.60
65.70
65.70
10
Tháng 12
11
11
65.50
11
Tháng 1
9
64.90
10
64.70
64.60
65.60
10
10
5
Tháng 5
BẢNG TÍNH TOÁN CỘT NƯỚC hđh bq
10
Đồ Án Trạm Bơm
SVTH: Nguyễn Tài Chiến
ĐH Thủy Lợi Hà Nội - TTĐH2 - 115 Trần Phú
Phan Rang - Ninh Thuận
-Từ kết quả trên ta xác đònh như sau:
hđh bq =
∑ Qi * hi * ti
∑ Qi * ti
7469,41
= 2802,64 = 2,665( m)
Htk
= 2,93(m);
Hktmin = 1,209(m)
Hktmax = 3,91(m);
hđh bq = 2,665(m)
Trong đó :
D_CHỌN MÁY BƠM & CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ MÁY BIẾN ÁP :
I_Chọn máy bơm chính :
1>Chọn số máy bơm :số lượng máy bơm của một trạm bơm là con số có ý nghóa về
mặt kỹ thuật và cả về mặt kinh tế :
Ta có biểu đồ lưu lượng yêu cầu như sau:
QTrạm
Q1 máy
O
t
-Với QTK = 21.00(m3/s). Như vậy để cung cấp đủ lưu lượng cần cho khu tưới ta chọn số
máy bơm là n = 7 và chọn một máy dự trữ
12
Đồ Án Trạm Bơm
SVTH: Nguyễn Tài Chiến
Cosϕ =0.86
-Để đảm bảo cho động cơ làm việc ổn đònh và lâu dài ta phải kiểm tra công suất động
cơ theo các điều kiện thực tế mà máy bơm và động cơ phải làm việc .
Kiểm tra công suất :
•
-Để động cơ làm việc ổn đònh lâu dài trong mọi trường hợp thì công suất thực tế
phải hơn công suất đònh mức của động cơ.
Nmax < NH
NH _Công suất đònh mức của động cơ (lấy ở bảng thông số kỹ thuật của
động cơ ). Ở đây NH = 270(kw)
Nmax _Công suất thực tế lớn nhất mà động cơ phải làm việc, xác đònh theo
công thức sau :
N max =
9,81 × K × Qb × H b
η b ×η tr
Trong đó:
K_Hệ số dự trữ và độ thiếu chính xác của đường đặc tính kỹ thuật máy
bơm, có tính đến tổn thất bất thường. Vì NH >100kw nên chọn K = 1,1.
ηb; Qb – Hiệu suất và lưu lượng của máy bơm tra bảng thông số kỹ thuật
η = 78%;
Qb = 3,0(m3/s)
Hb – cột nước của máy bơm cho công suất lớn nhất Hb =3(m)
η tr_Hiệu suất truyền động, động cơ nối tiếp với trục bơm nên η tr =1
⇒ Nmax =
So sánh :
Trong đó:
k1 =
k1_Hệ số phụ tải của động cơ:
tk
N max
101,48
=
= 0,375
NH
270
Ntkmax _Công suất thực tế lớn nhất tại trục của động cơ khi làm việc với tần
suất thiết kế.
NH _Công suất đònh mức của động cơ.
k2 _Hệ số làm việc đồng thời của trạm bơm:
k2 =
n
∑n
=
7
= 0,875
8
BA180-10/6,3 có dung lượng 1800KVA cho trạm bơm.
14
ĐH Thủy Lợi Hà Nội - TTĐH2 - 115 Trần Phú
Phan Rang - Ninh Thuận
Unguồn
Đồ Án Trạm Bơm
SVTH: Nguyễn Tài Chiến
Dây điện cao áp
Cầu dao cách ly
Cột thu lôi
Cầu chì cao áp
Máy biến áp chính
Máy biến áp phụ
Cáp cách điện hạ áp
Áp tô mát tổng
Ampekế, vôn kế
Công tơ, biến dòng
Thanh tải
Áp tô mát điện
Áp tô mát
Khởi động từ
Ampekế, biến dòng điện
Cáp cách điện hạ áp
Động cơ điện
H at = (10,33 −
Z bh min
64,20
) = (10,33 −
) = 10,26(m)
900
900
hbh_p suất ứng với nhiệt độ sôi của nước vì nước có To = 25oC nên tra
bảng (5-2_127 SGT) ta được: hbh = 0,335(m)
ht oh_Tổn thất trong ống hút sơ bộ lầy bằng ht oh = 0,5(m)
[∆h]_Độ cao đặt máy theo độ dự trữ khí thực cho phép
(tính theo CT của Liên Xô TOCT6134-58)
[∆h] = K×∆hth
Trong đó:
K_Hệ số dự trữ do điều kiện kỹ thuật(nhà sản xuất) ấn đònh: K = 1,15
∆hth = σth×HTK
σth_Đối với máy bơm hướng trục thì hệ số khí thực sẽ là
σth = 2,05×10-4×ns(4/3)
Trong đó:
ns_Hệ số tỷ tốc(V/p)
⇒ ns =
3,65 × n × Q
4
H
3
3
H max
-4
=
3,65 × 590 × 3,0
4
3,91
3
= 1341(V / p )
(4/3)
⇒σth = 2,05×10 ×ns = 2,05×10 ×(1341)
= 3,02
th
⇒∆h = σth×Hmax = 3,02×3,91 = 11,82(m)
⇒ [∆h] = K×∆hth = 1,11× 11,82 = 13,12(m)
⇒ [hs] = Hat - hbh – ht oh – [∆h]= 10,26 – 0,335 – 0,5 – 13,12 = -3,19(m)
Zđm = Z bhmin + [hs] = 64,20 + (-3,19) = 61,01(m)
+ Với Hmin = 1,21(m)
16
⇒ [∆h] = K×∆hth = 1,11× 11,87 = 13,17(m)
⇒ [hs] = Hat - hbh – ht oh – [∆h]= 10,26 – 0,335 – 0,5 – 13,17 = - 3,24(m)
Zđm = Z bhmin + [hs] = 64,20 + (-3,24) = 60,96(m)
-Để máy(AB14-31-12) làm việc an toàn trong mọi trường hợp. Vậy ta chọn cao trình đặt
máy thiết kế là: ZđmTK =60,63(m)
F_THIẾT KẾ NHÀ MÁY BƠM:
I_Các bước thực hiện:
1>Chọn loại nhà máy:
-Để chọn loại nhà máy ta dựa vào quy mô trạm bơm lớn nhỏ, máy bơm được
chọn( hướng trục đứng)độ cao hút của máy bơm hs, chênh lệch mực nước bể hút Zh max,
Zh min, điều kiện đòa chất, điều kiện về vật liệu xây dựng ta chọn nhà máy bơm kiểu
khối tảng
2>Bố trí máy móc thiết bò bên trong nhà máy bao gồm:
-Tổ máy bơm chính, các thiết bò thủy lực,thiết bò điện, các thiết bò nâng hạ, các thiết bò
phụ khác trong nhà máy.
3>Xác đònh hình dáng cấu tạo, kết cấu các bộ phận của nhà máy bơm:
-Ống hút, buồng hút, các tầng nhà máy, các kết cấu chòu lực, các kết cấu chống thấm
4>Tính toán và chọn lựa các kích thước cơ bản của nhà máy:
*Khi đònh kích thước của nhà máy bơm dựa vào các điều kiện sau
-Đảm bảo có thể lắp đặt tất cả các thiết bò, đảm bảo đi lại, vận hành, thao tác sửa chữa
thuận lợi.
-Đảm bảo các điều kiện kỹ thuật các bộ phận công trình như điều kiện thủy lực, điều
kiện an toàn lao động.
-Đảm bảo các điều kiện về ánh sáng, thoáng khí
-Đảm bảo vễ kỹ thuật, mỹ thuật, phù hợp với văn hóa đòa phương
II_Cấu tạo và kích các bộ phận công trình nhà máy bơm:
1>Cấu tạo tầng móng và buồng hút:
*Đối với nhà máy bơm kiểu khối tảng:
-Móng kiểu khối tảng bằng bê tông cốt thép, thường dùng loại bê tông số hiệu M150. Ở
những chỗ khối lớn có thể đổ thêm đá kích thước lớn lớn để tiết kiệm. Khối móng có
) × Ld
8 15
2
-Chiều rộng dầm bd ≥ × hd
3
-Chiều cao dầm hd = ( ~
c/Lỗ kéo máy:
-Phần lớn các trạm bơm dùng khoảng trống giữa 4 dầm làm lỗ kéo máy cho chính các
máy đó
d.Cầu thang:
-Để lên xuống tầng phải làm cầu thang. Cầu thang nên bố trí phía gian sửa chữa men
theo tường thượng lưu hoặc tường đầu hồi. Độ dốc cầu thang vào khoảng m = 1~1,25,
chiều rộng cầu thang 0,8~1,0m, chiều cao, chiều rộng mỗi bậc lên xuống 0,25x0,25m
e/Cột nhà:
-Cột nhà đồng thời là coat đỡ dầm cầu trục, cầu trục, vật di chuyển và nóc nhà. Khi vật
di chuyển có trọng lượng trên 5 tấn thì thiết kế khung cứng. Khi vật di chuyển có trọng
lượng dưới 5 tấn thi có thể thiết kế khung hở.
-Phần trên vai đỡ dầm cầu trục: 0,38x0,4 hoặc 0,5x0,6m
-Phần dưới vai: 0,4x0,6m; 0,4x0,8m; 0,5x0,8m
g/Dầm cầu trục:
-Dầm cầu trục chạy dọc nhà máy được liên kết với các cột nhờ các vai cột. Nhiệm vụ
của các dầm là đỡ đường ray để di chuyển cầu trục
h/Tường và cửa:
18
ĐH Thủy Lợi Hà Nội - TTĐH2 - 115 Trần Phú
Phan Rang - Ninh Thuận
δ_độ cao an toàn chống sóng tràn δ = 1(m);
H tb = 1 + 3,11 + 1 + 2,40 + 1 = 8,51(m)
b/Chiều cao tầng động cơ:
-Chiều cao tầng động cơ tính từ sàng động cơ tới tầng nhà (không kể nóc nhà) theo CT:
H đc = h t + h at + l t max + l d + h ct + δ
Trong đó:
ht_ chiều cao phần tónh của động cơ theo kích thước đònh hình ht =1,08(m);
hat_chiều cao an toàn để vật di chuyển không va chạm vào vật cố đònh hat =0,5(m);
ltmax_chiều dài lớn nhất của vật kéo lên ltmax = 3,22(m);
ld_chiều dài dây buột, dây mềm ld = 0,7(m);
hct_chiều cao của cầu trục tính từ móc câu đến đỉnh cầu trục, cầu trục điện h ct = 2,7(m);
δ_khoảng cách an toàn từ đỉnh cầu trục tới trần nhà hay mặt dưới của xà ngang thường
lấy δ = 0,2(m);
H đc = 1,08 + 0,5 + 3,22 + 0,7 + 2,7 + 0,2 = 8,40(m )
2/Chiều rộng nhà máy
a/Chiều rộng tầng máy bơm
B b = t 1 + a1 + D b + t 2 + a 2
19
Đồ Án Trạm Bơm
SVTH: Nguyễn Tài Chiến
ĐH Thủy Lợi Hà Nội - TTĐH2 - 115 Trần Phú
Phan Rang - Ninh Thuận
L 1gian = D đc + a 5 = 2 + 1,5 = 3,5(m )
b/Tính theo điều kiện bố trí máy bơm ở tầng dưới.
-Khi tầng bơm không có tường ngăn:
L'1gian = D' b +a 6
Trong đó:
D’b_đường kính vỏ ngoài của máy bơm D’b = 3,13(m);
a6_khoảng cách giữa 2 vỏ máy bơm a6 = 1,5(m);
L'1gian = 3,13 + 1 = 4,13(m)
c/Tính theo điều kiện bố trí ống hút.
L"1gian = B môh + d p
Trong đó:
Bmôh _chiều rộng miệng ống hút Bmôh = 3,22(m);
dp_chiều dày trụ pin dp = 1(m).
L"1gian = 3,22 + 1 = 4,22(m )
20
Đồ Án Trạm Bơm
SVTH: Nguyễn Tài Chiến
ĐH Thủy Lợi Hà Nội - TTĐH2 - 115 Trần Phú
Phan Rang - Ninh Thuận
3
i i
i
Chọn DKT = 1,4(m) = 1.400(mm).
H_THIẾT KẾ BỂ HÚT
-Bể hút có nhiệm vụ nối tiếp giữa kênh dẫn với nhà máy bơm và ngăn cản rác bẩn
chui vào máy bơm. Bể hút có 2 phần:
-Phần mở rộng của kênh dẫn.
-Phần trập trung nước.
-Phần mở rộng có nhiệm vụ nối tiếp kênh dẫn với phần tập trung nước. Góc mở rộng α
quyết đònh rất lớn đến trình trạng dòng chảy trong bể hút, theo kinh nghiệm thì góc mở
rộng α phụ thuộc vào tốc độ dòng chảy trong kênh có thể lấy như sau: Khi V k =
0,7(m/s) thì α = 45o. Chiều dài đoạn mở rộng tính theo công thức:
Lm =
Trong đó:
B ct − b k
α
cot g
2
2
21
Đồ Án Trạm Bơm
SVTH: Nguyễn Tài Chiến
61 − 59,89
= 5,55(m)
0,2
Chọn Ld = 6(m).
I_THIẾT KẾ BỂ THÁO
I. Nhiệm vụ của bể tháo:
− Nối tiếp ống đẩy với kênh tháo, đảm bảo phân phối lưu lượng vào các kênh
− Đảm bảo tiêu hết năng lượng trước khi dòng chảy vào kênh.
− Ngăn dòng chảy ngược khi máy bơm ngừng chạy.
II. Các biện pháp ngăn nước chảy ngược từ bể tháo về bể hút khi máy bơm ngừng
làm việc:
-Khi đường kính ống đẩy 1< D
c) Độ ngập nhỏ nhất của mép trên miệng ra ống đẩy theo lưu lượng ứng với mực
nước nhỏ nhất :
h ng min = 3
v 2ra
2,24 2
=3
= 0,77(m ) ≈ 0,8(m )
2g
2. 9,81
d) Chiều sâu nhỏ nhất trong giếng tiêu năng của bể tháo:
H g min = D o + h ng min + P
Trong đó:
P_khoảng cách từ đáy miệng ống ra đến đáy bể tháo chọn P = 1,5(m);
H g min = 1,6 + 0,8 + 1,5 = 3,9(m)
e) Chiều cao thềm ra của giếng tiêu năng:
h p = H g min − h K min
Trong đó:
hKmin _chiều sâu mực nước nhỏ nhất trong kênh hKmin = 2,53(m);
h p = 3,9 − 2,53 = 1,37(m)
Cao trình đáy giếng:
∇ đg = ∇ ĐK − h p
Trong đó:
a_chiều cao an toàn, chọn a = 0,5(m);
H b = 4,73 + 0,5 = 5,23(m)
Khi đó cao trình đỉnh tường bể tháo:
∇ đ = ∇ đg + H b = 69,68 + 5,23 = 74,91(m)
i) Xác đònh chiều dài giếng tiêu năng:
Chiều dài giếng tiêu năng được xác đònh theo công thức thực nghiệm:
L g = K. h ng max
Trong đó:
K_hệ số phụ thuộc vào hình dạng của thềm ra khỏi giếng tiêu năng, hình
dạng tiết diện của miệng ra ống đẩy, hình dạng và chiều cao của thềm, lấy
theo bảng XI-1 trang 136 giáo trình Trạm bơm tập 2:
h
1,37
p
Với K Do = D = 1,6 = 0,85 , thềm nghiêng thì K = 6,2
o
L g = 6,2.1,63 = 10,11(m) chọn Lg = 10,50(m)
K_KIỂM TRA TỔN THẤT CỘT NƯỚC TRONG ỐNG HÚT VÀ ỐNG ĐẨY
-Trong các phần tính toán ở trên, do chưa thiết kế được đường ống cho nên ta đã tạm
= 0,01(m )
2. 9,81
b. Tổn thất dọc đường:
-Tính theo công thức của Darcy – Weisbach.
LV
h d = λ
D 2g
2
Trong đó:
V_là vận tốc dòng chảy trong ống đẩy V = 2,67(m/s);
λ_hệ số ma sát, đối với ống thép :
9,5
λ = 1,5. 0,0144 +
1/ 2
1000.V
9,5
= 0,03
λ = 1,5. 0,0144 +
1/ 2
1000. 2,67
L_chiều dài đoạn ống L = 23(m);
ξr_hệ số tổn thất tra hình 5-PL sách bài tập và đồ án môn học máy bơm và
trạm bơm, khi θ = 7,5o thì ξr = 0,125;
V1_là vận tốc dòng chảy trong ống đẩy V1 = 2,67(m/s);
V2_là vận tốc dòng chảy tại miệng ra V2 = 2,05(m/s);
hr =
e.
0,125.(2,67 − 2,05) 2
= 0,01
2. 9,81
Tổn thất cục bộ tại van nắp:
25