KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH THU NƯỚC MẶT
Nhiệm vụ và đặc điểm công trình thu nước mặt
Công trình thu nước mặt không chỉ có chức năng lấy nước mà còn đảm nhiệm việc xử lý sơ bộ thông qua song chắn và lưới chắn rác Nguồn nước mặt có những đặc thù riêng, khác biệt so với nguồn nước ngầm, do vị trí và tính chất bổ sung, và nó chịu ảnh hưởng trực tiếp từ các điều kiện môi trường bên ngoài cũng như hoạt động của con người Khi thiết kế công trình thu nước mặt, cần chú ý đến một số vấn đề quan trọng để đảm bảo hiệu quả và bền vững.
Tỉ lệ lưu lượng thu nước so với lưu lượng sông không vượt quá 15% Nếu lượng nước thu vào vượt mức này, sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến chế độ thủy văn của sông.
Chế độ thủy văn trên sông có ảnh hưởng lớn đến kết cấu và phương pháp thu nước của công trình Cần chú ý đến MNmax, MNmin, sự biến động của dòng chảy và quá trình bồi lắng phù sa để lựa chọn vị trí cửa thu nước hợp lý Đối với các sông gần biển, cần xem xét tác động của thủy triều.
Mặt cắt ngang sông có ảnh hưởng lớn đến loại công trình thu, và tùy thuộc vào độ dốc bờ sông cùng hình dạng, có thể phân chia thành bốn loại khác nhau.
Các dạng mặt cắt sông ảnh hưởng đến cấu trúc và vị trí của công trình, do đó cần xem xét địa chất bờ sông và lòng sông Quyết định lựa chọn giữa công trình thu kiểu kết hợp hay tách biệt với nhà máy bơm phụ thuộc vào độ bền vững và ổn định của đất.
Cùng một nguồn nước nhưng có thể có nhiều mục đích khác nhau nên cần kết hợp hài hòa các mục đích sử dụng nước với nhau.
Phân loại công trình thu nước mặt
Thông thường có thể phân loại theo các yếu tố sau:
- Theo nguồn thu: kênh, sông, hồ chứa,…
- Theo tính chất xây dựng: cố định, nổi, di động.
- Theo thời gian phục vụ: lâu dài, tạm thời.
- Theo vị trí lấy nước: gần bờ, xa bờ.
- Theo cách bố trí công trình: riêng biệt, kết hợp.
Vị trí đặt công trình thu
Thường chọn ở thượng nguồn so với khu dân cư và công nghiệp Cần bảo đảm các yêu cầu sau:
- Bảo đảm lấy đủ lượng nước yêu cầu cho trước mắt và tương lai có chất lượng tốt và có điều kiện bảo vệ nguồn nước.
- Chế độ thủy lực nguồn nước thuận dòng
- Bờ sông, lòng sông ổn định.
- Gaàn nụi tieõu thuù, nguoàn ủieọn, giao thoõng,…
- Quản lý,vận hành thuận lợi.
- Trên đoạn sông cong nên bố trí ở 1/3 đoạn cuối bờ sông lõm.
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG KHI LỰA CHỌN CÔNG TRÌNH THU
Lưu lượng khai thác
Công trình thu nước cần đảm bảo đủ lượng và chất lượng nước yêu cầu, đồng thời phải duy trì tỷ lệ lưu lượng khai thác không vượt quá 15% lưu lượng nhỏ nhất của sông Việc tính toán lưu lượng cần dựa trên lưu lượng tối thiểu để tránh ảnh hưởng tiêu cực đến chế độ thủy văn và chất lượng nước của sông.
Chế độ thủy văn nguồn nước khai thác
Chế độ thủy văn nguồn nước mặt khai thác cũng là yếu tố ảnh hưởng lớn đến sự lựa chọn công trình thu, dựa trên các tiêu chí sau:
- Lưu lượng, vận tốc dòng chảy
- Mực nước cao nhất, thấp nhất
- Biến động dòng chảy, bồi lắng phù sa
Địa chất bờ sông, lòng sông và mặt cắt ngang sông
- Xác định vị trí cửa thu có đủ độ sâu cần thiết đảm bảo đủ lưu lượng và chất lượng nước
- Ảnh hưởng lớn đến vị trí xây dựng và kết cấu của công trình thu;
Các tài liệu địa chất cần phải bao gồm đầy đủ các tính chất cơ lý của các lớp đất đá cũng như độ ổn định của chúng, đặc biệt là đối với lớp đất đá tại nền móng của công trình.
Mục đích sử dụng khác của nguồn khai thác
Cần kết hợp các mục đích sử dụng nước với nhau như nông nghiệp, giao thông, cấp nước
Công trình thu nước trong hệ thống cấp nước tập trung cần được đặt ở vị trí tối ưu để thu được nước có chất lượng tốt nhất, đồng thời giảm thiểu sự ảnh hưởng từ các mục đích sử dụng nước khác Việc này không chỉ giúp đảm bảo nguồn nước ổn định mà còn nâng cao độ tin cậy của công trình.
CÁC DẠNG KẾT CẤU CÔNG TRÌNH THU NƯỚC MẶT
Công trình thu nước ven bờ
Áp dụng phương pháp này khi bờ sông dốc sâu và chất lượng nước tốt như ở giữa sông Công trình thu nước và nhà máy bơm có thể được bố trí kết hợp nếu bờ có địa chất tốt, hoặc tách biệt khi bờ đất kém.
Thường có thể bố trí theo các sơ đồ sau:
Gian máy được lắp đặt ở vị trí cao hơn mực nước thấp nhất trong gian hút, thích hợp cho các công trình trên nền đất chắc chắn và ổn định Để máy bơm hoạt động hiệu quả, cần thực hiện quy trình mồi nước trước khi vận hành.
Gian máy có cao độ sàn bằng cao độ đáy công trình thu, với chiều cao hút Hs < 0, cho phép vận hành máy bơm mà không cần mồi nước Tuy nhiên, loại gian máy này có khối lượng xây dựng lớn và yêu cầu điều kiện địa chất kém hơn so với các loại khác.
- Gian máy bơm kết hợp với gian thu và gian hút nước có 2 trường hợp:
Dao động mực nước sông thường không lớn, do đó, sàn động cơ cần được bố trí cao hơn mực nước lớn nhất Đồng thời, chiều cao hút Hs phải nhỏ hơn hoặc bằng chiều cao chân không cho phép Hckcp.
+ Dao động mực nước lớn, sử dụng loại bơm chìm.
Công trình thu loại này có khối lượng giảm hơn nhiều so với 2 loại trên.
Khi đất chắc a/ b/ Khi đất lún không đều với máy bơm đặt ngang
Công trình thu nước loại kết hợp b Loại phân biệt:
Do điều kiện địa chất, nhà máy bơm cần được đặt lùi vào trong bờ Trong giới hạn cho phép, nên bố trí nhà máy bơm gần công trình thu để nâng cao cao trình sàn gian máy.
Khi đất lún không đều với máy bơm đặt ngang
(a) Neàn chaéc (b) Neàn luùn không đều, bơm trục ngang (c) Nền lún không đều, bơm trục đứng.
1: Ngăn thu nước2: Phòng đặt máy bơm3: Lưới chắn rác4: Bụm ly taõm truùc ngang5: Bơm ly tâm trục đứng6: Cửa thu nước
Công trình thu nước xa bờ
Khi mực nước sông nông và dao động lớn, người ta thường lấy nước từ giữa lòng sông qua cửa thu Nước được dẫn qua ống tự chảy vào công trình thu nước gần bờ Nhà máy bơm có thể được bố trí kết hợp hoặc tách biệt với công trình thu, và công trình thu nước có thể chia thành bốn loại, trong đó có loại sử dụng ống tự chảy.
Ống tự chảy thường được sử dụng cho những bờ sông thoải và độ sâu đặt ống không lớn Khi mực nước dao động giữa hai mùa có sự chênh lệch lớn, có thể thiết kế hai họng thu ở hai độ cao khác nhau để đảm bảo hiệu quả thu nước.
Công trình thu nước xa bờ loại tách biệt b) Loại dùng ống siphông:
Khi bờ sông không thoải, việc sử dụng ống siphông thay cho ống tự chảy là hợp lý, vì ống tự chảy yêu cầu độ sâu lớn và gây khó khăn trong thi công và quản lý Để đảm bảo hoạt động hiệu quả, cần bố trí thêm bơm chân không để mồi ống siphông Khi mực nước sông đạt cao nhất, ống siphông sẽ hoạt động tương tự như ống tự chảy.
1 ống xi phông 2 Bơm chân không 3 Gian máy
Công trình thu nước xa bờ loại kết hợp
Công trình thu nước kết hợp gần bờ và xa bờ
Thường được sử dụng cho những bờ sông dốc hoặc có thềm, trong mùa lũ, nước được thu qua cửa lấy nước (2), còn trong mùa kiệt, nước được lấy qua họng thu (1).
Công trình thu nước ven và xa bờ loại kết hợp
4 5 a/ Họng thu nước trực tếp b/ Họng có không gian lắng phía trước
1 ống hút 2 Bệ đặt ống hút
4 Lổ thu nước 5 Sỏi đá
Khi lưu lượng công trình nhỏ, nước sông sạch và ít rác, việc sử dụng bơm hút trực tiếp từ sông là một giải pháp hiệu quả với chi phí xây dựng thấp Tuy nhiên, do mực nước sông có sự dao động và ống hút cần phải dài, nên máy bơm thường được đặt ở độ cao thấp hơn mặt đất để đảm bảo hiệu suất hút nước Điều này cũng dẫn đến việc quản lý ống hút trở nên khó khăn hơn.
Công trình thu nước kiểu vịnh
Khi cần thu nước từ sông có nhiều phù sa, người ta thường cho nước chảy vào vịnh hình lòng chảo để lắng sơ bộ Điều này đặc biệt quan trọng ở những sông có tàu thuyền qua lại nhiều, nơi không thể đặt công trình thu nước trực tiếp ở lòng sông.
Các vịnh được tạo nên bằng cách:
- Đắp một đoạn đê quai ra ngoài sông
Vịnh có thể bố trí:
- Thuận dòng khi sông ít vật trôi nổi nhưng nước đục.
Khi nước sông có nhiều rác và vật trôi, việc ngược dòng là cần thiết Đối với những sông không đủ độ sâu để lấy nước, có thể áp dụng công nghệ thu nước kiểu vịnh nhằm gia tăng chiều sâu tại vị trí lấy nước Trong trường hợp này, đáy vịnh nên được bố trí sâu hơn đáy sông từ 1,0 đến 1,5 mét.
Chế độ nước chảy vào vịnh có thể chia làm 2 dạng :
Việc tính toán vịnh tiến hành tương tự như tính bể lắng ngang.
Dòng nước trên mặt Dòng nước dưới đáy
Công trình thu nước vịnh
Công trình thu nước kiểu nổi, di động
Máy bơm thường được sử dụng cho các điểm cấp nước tạm thời với lưu lượng nhỏ tại những khu vực có mực nước dao động nhiều Chúng hút nước trực tiếp từ sông và có thể được lắp đặt trên thuyền hoặc xà lan Toàn bộ công trình có khả năng nâng hoặc hạ theo sự thay đổi của mực nước, giúp chiều cao hút địa hình của bơm luôn ổn định.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THU NƯỚC MẶT
Song chắn rác
Song chắn rác thường được lắp đặt tại cửa thu nước của công trình, bao gồm các thanh thép có tiết diện tròn ( 8 hoặc 10) hoặc tiết diện chữ nhật (6 x 50mm) được sắp xếp song song và hàn vào khung thép Khoảng cách giữa các thanh thép dao động từ 40–50mm Thiết bị này được nâng hạ thông qua ròng rọc hoặc tời quay tay đặt trong ngăn quản lý Hình dạng của song chắn rác cần phải phù hợp với hình dạng cửa thu nước, và diện tích công tác của nó được xác định theo công thức cụ thể.
Q: lưu lượng tính toán của công trình (m3/s) v: vận tốc nước chảy qua song chắn rác (m/s)
Theo TCN 33-85 vận tốc này nên lấy từ 0,4–0,8 m/s.
K1: hệ số co hẹp do các thanh thép, tính theo công thức: a d
a: khoảng cách giữa các thanh thép d: đường kính các thanh thép
K2: hệ số co hẹp do rác bám vào song Thường lấy K2= 1,25
K3: hệ số kể đến ảnh hưởng hình dạng củ thanh thép:
- Với tiết diện tròn lấy K3 = 1,1
- Với tiết diện hình chữ nhật K3= 1,25 n : số cửa thu nước
Tính toán lưới chắn rác
Cấu tạo gồm tấm lưới căng trên khung thép Tấm lưới đan bằng các dây thép có đường kính = 1-1,5mm, mắt lưới 2x2–5x5 mm.
Để nâng cao khả năng chịu lực của lưới, có thể bố trí thêm một tấm lưới nữa với kích thước mắt lưới 25x25 mm, được đan bằng dây thép có đường kính từ 2 đến 3 mm.
Diện tích công tác của lưới được xác định theo công thức:
Q: lưu lượng tính toán của công trình (m3/s) v: vận tốc nước chảy qua lưới chắn rác (m/s)
Lưới quay lấy v = 0,15 – 0,8m/s n: số cửa thu nước
K1: hệ số co hẹp tính theo công thức:
1 a: kích thước mắt lưới. d: đường kính dây đan lưới
K2: hệ số co hẹp do rác bám vào lưới Thường lấy K2 = 1,5
Hệ số K3 thể hiện ảnh hưởng của hình dạng thanh thép, với giá trị dao động từ 1,15 đến 1,5 Tỉ lệ p được xác định bằng phần diện tích bị khung và các kết cấu khác so với diện tích công tác của lưới.
BÀI TẬP LỚN: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THU NƯỚC MẶT
Số liệu tính toán thiết kế
Tính toán thiết kế công trình thu nước mặt trên sông với mặt cắt bờ sông thoải và địa chất bờ sông ổn định là rất quan trọng Các thông số kỹ thuật cơ bản cần được xem xét để đảm bảo hiệu quả và an toàn cho công trình.
- Công suất thiết kế: 3000 m3/ng
- Cao trình mặt đất vị trí đặt công trình thu: + 10,5m
- Mực nước cao nhất trên sông: + 9,0m
- Mực nước thấp nhất trên sông: + 4,5m
- Mực nước cao nhất trên trạm xử lý: + 19,0m
- Chiều dài ống đẩy từ công trình thu về trạm xử lý: 2500m
- Số giờ làm việc trong ngày của công trình thu: 24h
Tính toán thiết kế
- Bước 1: Chọn kiểu công trình thu nước
Dựa trên mặt cắt ngang sông theo giả thuyết, bờ sông có độ dốc nhẹ và chênh lệch giữa mực nước cao nhất và thấp nhất lên tới 4,5m Vì vậy, chúng ta lựa chọn loại công trình thu nước xa bờ để đảm bảo hiệu quả.
Cấu tạo đất đá bờ sông ổn định cho phép sử dụng công trình thu kết hợp với trạm bơm cấp I, giúp giảm chi phí xây dựng và quản lý Để đảm bảo an toàn và thuận tiện trong việc thay rửa, công trình thu được thiết kế với 2 ngăn thu và 2 ngăn hút Sẽ chọn sơ bộ 1 bơm công tác và 1 bơm dự trữ để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.
Bước 2: Tính toán song chắn rác được lắp đặt tại cửa thu nước, bao gồm các thanh thép có tiết diện tròn cỡ 8 hoặc 10, hoặc tiết diện chữ nhật kích thước 6 x 50mm, được sắp xếp song song và hàn vào một khung thép Khoảng cách giữa các thanh thép dao động từ 40 đến 50mm Song chắn rác có thể được nâng hạ nhờ hệ thống ròng rọc hoặc tời quay tay được bố trí trong ngăn quản lý.
Hình dạng song chắn rác cần phù hợp với hình dạng cửa thu nước hình dạng của nó có thể là hcn, hình vuông hoặc hình tròn.
Diện tích công tác của song chắn rác được xác định theo công thức:
+ Q: lưu lượng tính toán của công trình (m3/s)
Vì sử dụng 2 bơm công tác nên lưu lượng tính toán là:
+ v: vận tốc nước chảy qua song chắn (m/s)
Theo TCN 33-2006 vận tốc này nên lấy trong khoảng 0.4÷0.8 m/s khi sông nước đục và thu nước dùng ống tự chảy nên chọn vận tốc này nhỏ chọn v = 0.6 m/s
+ K1: hệ số co hẹp do các thanh thép, tính theo công thức: a d
+ a: khoảng cách giữa các thanh thép chọn a = 45mm
+ d: đường kớnh thanh thộp Chọn d= ứ9
+ K2: hệ số co hẹp do rác bám vào song Thường lấy K2 = 1.25
+ K3: hệ số kể đến ảnh hưởng hình dạng của thanh thép, tiết diện tròn lấy K = 1.1; tiết diện hcn lấy K = 1.25
- Bước 3: Tính toán lưới chắn rác
Chọn lưới chắn rác loại phẳng, cấu tạo gồm 1 tấm lưới căng trên khung thép Tấm lưới đan bằng các dây thép đường kính 1÷1.5mm, mắt lưới 2x2 ÷ 5x5mm
Trong 1 số trường hợp, mặt ngoài của tấm lưới đặt them 1 tấm lưới nữa có kích thước mắt lưới 25x25mm đan bằng dây thép đường kính 2-3mm để tăng cường khả năng chịu đựng của lưới
Diện tích công tác của lưới xác định bằng công thức:
+ Q: lưu lượng tính toán của công trình (m3/s)
+ n: số lượng cửa đặt lưới, n = 2
+ v: vận tốc chảy qua lưới, với loại lưới chắn phẳng lấy v = 0.2÷0.4 m/s. Chọn v= 0.4 m/s
+ K1: hệ số co hẹp xác định theo công thức:
Với: a-Kích thước mắt lưới chọn a= 4x4mm d- đường kính dây đan lưới chọn d =1.5mm + K2- hệ số co hẹp do ảnh hưởng của rác bám vào lưới lấy K2 = 1.5
Hệ số ảnh hưởng của hình dạng, ký hiệu là K3, được xác định trong khoảng từ 1.15 đến 1.5, và được chọn là K3 = 1.25 Tỉ lệ giữa diện tích bị khung và các kết cấu khác so với diện tích công tác của lưới được ký hiệu là p, với giá trị p được chọn là 10%.
Do đó, diện tích lưới chắn rác được xác định:
- Bước 4: Tính toán, lựa chọn kích thước ngăn thu, ngăn hút
Trong ngăn thu bố trí song chắn rác, thang lên xuống, thiết bị tẩy rửa
Trong ngăn hút bố trí lưới chắn rác, ống hút của máy bơm cấp 1, thang lên xuống, thiết bị tẩy rửa
Chọn đường kính và vận tốc ống hút và ống đẩy:
+ Chiều rộng: chiều rộng lưới chắn rác +2e
+ Mép dưới cửa thu nước đến đáy sông: 0.7-1m
+ Df: đường kính phễu hút Df = (1.3÷1.5)Dh
+ Dh: đường kính ống hút
Df = 1.4 Dh = 1.4 300 = 420mm lấy Df = 450mm
Khoảng cách từ phễu hút đến tường tối thiểu bằng ( 0.5÷1)Df chọn khoảng cách là 400m
Khoảng cách từ mép dưới ống tự chảy đến đáy sông: h1 = 0.7m
Khoảng cách từ mép dưới cửa hút lưới chắn đến đáy công trình thu: h2 = 0.5m Khoảng cách từ MNTN đến mép trên cửa: h3 =0.6m
Khoảng cách từ đáy ngăn hút đến miệng phễu hút h5 = 0.9m
Khoảng cách từ miệng vào phễu đến MNTN trong ngăn hút h6 = 1m
Chọn chiều cao gian quản lý là 3m
- Bước 5: Tính toán họng thu nước, ống tự chảy a Họng thu nước:
Theo đặc điểm cấu tạo và thu nước của công trình, loại họng thu nước thường xuyên ngập được sử dụng Họng thu này bao gồm miệng thu có song chắn rác, được kết nối với ống tự chảy và có bộ phận cố định để bảo vệ miệng thu.
- Chọn cửa thu nước và song chắn rác có dạng hình tròn, tính toán như cửa thu
+ Chiều sâu lớp nước tính từ MNTN đến đỉnh họng thu h1 = 0.4m chiều cao bảo vệ h2 = 0.2m
+ Khoảng cách từ đáy sông đến mép dưới miệng thu nước h3 = 0.6m b Ống tự chảy:
Chọn 2 ống tự chảy để đảm bảo cho công trình làm việc an toàn, lưu lượng của 1 ống là 0.0175m3/s Dùng ống thép, đặt ống hơi dốc ra sông, chọn vận tốc nước chảy trong ống v = 0.8m/s Đường kính ống xác định theo công thức:
Chọn đường kính d = 300mm, vận tốc nước chảy trong ống V= 0.23m/s, độ dốc 1000i = 0.35
Với lưu lượng Q = 0.0175m3/s, chiều dài ống LCm.
+ Tổn thất thủy lực dọc đường trong ống:
1 khóa( dung để đóng khi rửa ngăn thu) ξ= 0,1
+ Tổn thất qua 1 song chắn rác hs = 0.1
Chọn phương pháp rửa thuận với dòng nước rửa cùng chiều dòng nước làm việc bình thường Đặt ống dốc về phía ngăn thu để tối ưu hóa quá trình rửa Khi cửa đóng bớt 1/3 đến ẵ số ống, các ống sẽ hoạt động hiệu quả hơn, giúp tăng vận tốc nước trong ống và loại bỏ cặn lắng hiệu quả.
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY BƠM
4.1.1 Nguyên lý cơ bản của máy bơm
Nguyên lý hoạt động của máy bơm cấp nước dựa trên việc hút và đẩy chất lỏng Thiết bị này chuyển đổi cơ năng từ động cơ thành năng lượng để di chuyển dòng chất lỏng hiệu quả.
Máy bơm là thiết bị tiêu tốn nhiều năng lượng nhất trong hệ thống cấp nước, và chi phí quản lý máy bơm chiếm một tỷ lệ lớn trong tổng chi phí vận hành hệ thống này.
Chuyển động của chất lỏng trong buồng bơm của máy bơm phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của các bộ phận dẫn dòng, cũng như độ nhám của thành dẫn, độ nhớt của chất lỏng và động năng truyền tải lên chất lỏng.
Do vậy ở đây có sự tác động cả về mặt hình học lẫn động học và động lực học. a) Sự đồng dạng về hình học.
Là sự tỉ lệ giữa các kích thước tương ứng của 2 loại máy bơm : máy bơm mẫu (thí nghiệm) và máy bơm thực tế.
Trong đó: DT, BT, LT - là đường kính, bề rộng, chiều dài BXCT máy bơm thực
DM, BM, LM - là đường kính, bề rộng, chiều dài BXCT máy bơm mẫu ie - là hệ số tỉ lệ một chiều b) Sự đồng dạng về động học.
Hai hệ thống máy bơm đồng dạng nhau nếu chế độ chảy của chúng như nhau.
Nếu các thông số đặc trưng cho quá trình chuyển động của hai hệ thống máy bơm như Raynol, Frut, Strukhan là giống nhau, thì chúng sẽ đồng dạng về động học.
Re - Hệ số Raynol đặc trưng cho sự ch/động của nước dưới tác dụng của lực nhớt
Fr - Hệ số Frut đặc trưng cho sự ch/động của nước chịu tác dụng của trọng lực là chính.
Hệ số Strukhan (Sh) thể hiện sự chuyển động của nước dưới tác động của lực quán tính Sự đồng dạng về động lực học được xác định qua tỷ lệ giữa các lực tác động lên các bộ phận tương ứng của máy bơm mẫu và máy bơm thực tế.
- Quan hệ về áp lực:
- - Quan hệ về lưu lượng:
- Quan heọ veà coõng suaỏt:
- Hệ số tỉ lệ về kích thước một chiều (đường kính) n T M i n
- Hệ số tỉ lệ về số vòng quay hay tốc độ quay của BXCT 4.1.3 Hệ số tỉ tốc a) ẹũnh nghúa :
Hệ số tỉ tốc (ns) của bánh xe công tác là số vòng quay của bánh xe công tác mô hình tương tự với bánh xe công tác của máy bơm đang xét, với lưu lượng Qs = 1 (m³/s) và cột áp Hs = 1m Công thức tính hệ số tỉ tốc được áp dụng để xác định hiệu suất hoạt động của máy bơm.
Trong đó: n - là số vòng quay của bơm đang xét (v/ph)
Q - là lưu lượng của máy bơm đang xét ứng với điểm làm việc có hiệu suất lớn nhất, đơn vị (m 3 /s) Nếu máy bơm có hai cửa nước vào:
H - là áp lực của bơm đang xét ứng với điểm làm việc có hiệu suất lớn nhất (m) Nếu máy bơm có nhiều BXCT thì H b ( )
x , với x là số bánh xe công tác cuûa bôm c) Các công thức tương đương :
Hệ số tỷ tốc ở công thức (5) có thứ nguyên phụ thuộc vào thứ nguyên của n, Q, H
Hệ số tỷ tốc không có thứ nguyên ký hiệu là n cũng là một đại lượng được sử dụng / s rộng rãi:
(g.H ) Trong đó : n - tính bằng (vòng/giây), g- là gia tốc trọng trường= 9,81m/s 2
Nếu n - tính bằng (vòng/phút) thì:
Hệ số tỉ tốc (nS) là một thông số quan trọng giúp xác định đặc tính của bánh xe công tác trong máy bơm Các kiểu bánh xe công tác khác nhau tương ứng với hệ số tỉ tốc nS, từ đó có thể đánh giá hiệu suất và khả năng hoạt động của máy bơm.
- Máy bơm có trị số nsnhỏ thì lưu lượng nhỏ và cột áp lớn
- Máy bơm có trị số nslớn thì lưu lượng lớn và cột áp nhỏ
Máy bơm có lưu lượng và cột áp bằng nhau nhưng có trị số ns lớn hơn sẽ có kích thước nhỏ hơn và chi phí thấp hơn Điều này được xác nhận qua bảng phân loại.
- Nếu trị số ns nhỏ đi thì chiều rộng của cánh dẫn và đường kính ngoài của BXCT sẽ hẹp đi và ngược lại
- Nếu trị số nslớn hơn, kiểu bơm sẽ chuyển thành bơm có kiểu hướng trục
Hệ số tỷ tốc cao giúp giảm kích thước và chi phí chế tạo máy bơm, nhưng cũng làm giảm chiều cao hút của máy bơm Khi điều chỉnh đường kính BXCT, cần chú ý đến các yếu tố ảnh hưởng.
- Khi chế tạo BXCT phải cân bằng khi quay Vì vậy BXCT được gia công lại cũng phải đảm bảo yêu cầu này.
4.1.4 Quy luật quan hệ tương tự
Luật tương tự không chỉ áp dụng cho các lĩnh vực khác mà còn được sử dụng trong nghiên cứu quan hệ tương tự của bơm ly tâm, giúp hiểu rõ hơn về hiệu suất và hoạt động của máy bơm.
Quan hệ giữa tốc độ quay n (hoặc D, ) với các thông số làm việc khác của máy bơm Q, H, N khi n (hoặc D,) thay đổi.
* Quan hệ giữa các thông số Q, H, N ns
Quan hệ giữa Q, H, N khi thay đổi các thông số khác (n, D, ) được thể hiện trong bảng sau còn gọi là quan hệ tỷ lệ trong một bơm.
Thông số Khi thay đổi n
Khi thay đổi D Khi thay đổi Khi thay đổ n,D,
4.1.5 Đường biểu diễn chế độ làm việc tương tự
Từ các quan hệ tương tự ở bảng trên ta có :
Khi bơm hoạt động ở chế độ tương tự, hiệu suất được giữ ổn định, dẫn đến việc hình thành đường biểu diễn các điểm làm việc gọi là đường cùng hiệu quả Những điểm này thể hiện các điều kiện làm việc trong chế độ tương tự.
MÁY BƠM LY TÂM
4.2.1 Sơ đồ cấu tạo bơm ly tâm
Sơ đồ cấu tạo bơm ly tâm một cấp (kiểu conson) 1- Bánh xe công tác; 2- Trục; 3- Đĩa trước; Đĩa sau;
5- Cánh BXCT; 6- Buồng xoắn; 7- Ống hút; 8- Ống đẩy
A - Các bộ phận chủ yếu của bơm ly tâm
1- Đầu nối ống đẩy; 2- Đầu nối ống hút; 3- buoàng xoaén;
12- Vòng chia nước; 13- Đĩa chủ động;
14- Cánh bánh xe công tác; 16- ẹai oỏc;
15,20- Đệm chống thấm; 17- Choát laép bxct;
Máy bơm ly tâm trục ngang một cửa vào (1 cửa hút)
Bánh xe công tác là bộ phận quan trọng nhất của máy bơm, có chức năng chuyển đổi cơ năng từ động cơ thành năng lượng cho dòng chất lỏng Bánh xe công tác kiểu kín dẫn nước vào một phía, giúp tối ưu hóa hiệu suất bơm.
4- Bạc a) Gồm đĩa trước (1) và đĩa sau (2) Giữa 2 đĩa là cánh các cánh bánh xe. b) Tùy theo hệ số tỷ tốc mà cánh có 1 hoặc 2 độ cong. Ở đĩa (2) có bạc (4) để lắp truùc bụm.
Bánh xe công tác kiểu kín, dẫn nước vào một phía b) Bánh xe công tác kiểu hở: dẫn nước vào một phía
1- Cánh 2- ẹúa ; Không có đĩa trước, các cánh lắp sát với vỏ bơm. Bánh xe công tác kiểu hở thường dùng với những bơm chất lỏng có hạt, đôi khi cả bôm gieáng khoan.
Bánh xe công tác kiểu hở, dẫn nước vào một phía c) Bánh xe công tác kiểu kín, dẫn nước vào 2 phía
Có 2 đĩa ngoài và một đĩa trong Bạc lắp trục ở đĩa trong Bánh xe công tác kiểu kín, dẫn nước vào 2 phía thường dùng với những bơm lưu lượng lớn, nó làm cho đặc tính của bơm làm việc tốt hơn Bánh xe công tác kiểu kín, dẫn nước vào hai phía
- Bánh xe công tác của bơm thường có 6÷8 cánh.
- Bơm dùng để bơm chất lỏng bẩn, bùn đất, số bánh xe ít hơn thường có 1÷4 cánh.
- Đa số các trường hợp bánh xe công tác chế tạo bằng gang xám, đồng thau; bơm hóa chất chế tạo bằng gang silic, nhược điểm là giòn.
- Máy bơm lớn, áp lực cao bánh xe chế tạo bằng thép không rỉ.
- Bơm chất lỏng có chứa một BXCT chế tạo bằng thép mangan có nâng độ cứng.
- Gần đây người ta đã bắt đầu sử dụng chất dẻo.
2 Ống dẫn dòng vào : Dẫn chất lỏng vào bánh xe công tác với tổn thất thủy lực nhỏ nhất và phân bố đều vận tốc dòng chảy theo tiết diện ướt cuỷa mieọng huựt.
3 Ống dẫn dòng ra : Có nhiệm vụ dẫn chất lỏng sau khi ra khỏi bánh xe công tác vào ống đẩy và phải thoả mãn 2 điều kiện sau: a) Đảm bảo dòng chảy đối xứng so với trục khi ra khỏi bánh xe công tác, do đó tạo điều kiện ổn định tương đối cho dòng chảy ở vùng bánh xe công tác. b) Là biến động năng của dòng chảy ở sau bánh xe công tác thành thế năng. Bình thường phần loe của ống dẫn dòng ra có từ (1/4 ÷1/5) cột nước động năng của bánh xe biến thành cột nước tĩnh. Ống dẫn dòng ra có 3 loại: kiểu xoắn, kiểu cánh, kiểu vòng khuyên.
4.Trục bơm: Thường được chế tạo bằng thép hoặc thép không rỉ.
5 Ổ trục: Có thể dùng ổ bi hoặc ổ trượt để chịu tải trọng huớng tâm hoặc huớng trục tác dụng lên.
- Giữa cửa vào của bánh xe và vỏ bơm có 1 khe hở nhỏ để tránh sự cọ sát của bánh xe vào vỏ.
- Do sự chênh lệch áp lực, có 1 phần chất lỏng sau khi qua bánh xe quay trở lại miệng hút hoặc cấp trước qua khe hở này.
- Để tránh giảm lượng nhỏ chất lỏng này người ta đặt những vòng đệm chống thấm bằng gang, thép, đồng.
Vòng túp và bích ép túp là các bộ phận quan trọng giúp làm kín khe hở giữa đầu ra của trục và vỏ bơm Chúng có tác dụng ngăn chặn không khí bên ngoài thâm nhập vào thân bơm và đồng thời ngăn nước từ bên trong chảy ra ngoài, đảm bảo hiệu suất hoạt động của bơm.
Vỏ bơm được chế tạo từ gang hoặc thép tùy theo ứng suất cơ học, bao gồm các bộ phận dẫn và tháo dòng chảy ra khỏi bánh xe Nó cũng có chức năng kết nối các chi tiết không chuyển động thành một khối thống nhất.
B- Trang bị của một tổ máy bơm
Lưới hình trụ có đáy được thiết kế với bề mặt đục lỗ hoặc khe dọc, nhằm ngăn chặn rác và các dị vật không bị cuốn vào thân bơm trong quá trình sử dụng.
2- OÁng huùt ; 3- Chaân khoâng keá;
9- Đồng hồ đo lưu lượng; 10- Máy bơm;
Trang bị của một tổ máy bơm ly tâm
Có nhiệm vụ dẫn chất lỏng từ bể hút vào máy bơm ng hút cần bố trí ngắn, chắc chắn, ít thay đổi hướng và phải tuyệt đối kín.
3 Chaân khoâng keá: Được lắp sát vào máy bơm để cùng với áp kế trên ống đẩy xác định cột áp toàn phần của máy bơm và theo dõi tình trạng ống hút.
Kết nối ống hút với đầu nối của máy bơm là rất quan trọng để đảm bảo dòng chảy ổn định vào bánh xe công tác Để ngăn ngừa hiện tượng tụ khí, đầu nối ống hút cần được thiết kế với côn lệch và góc thu hướng xuống dưới.
Lắp đặt sát cửa ra của máy bơm để xác đi”nh áp suất dư của chất lỏng sau khi ra khỏi bơm.
Van một chiều cần được lắp đặt giữa máy bơm và van hai chiều để ngăn chặn nước chảy ngược về bể hút khi máy bơm ngừng hoạt động Điều này giúp bảo vệ tổ máy khỏi hiện tượng quay ngược và giảm áp lực cho bơm khi xảy ra va chạm nước trên ống đẩy.
Lắp trên ống đẩy để ngắt bơm ra hoặc đưa vào làm việc trong hệ thống chung Đôi khi van này dùng để điều chỉnh lưu lượng máy bơm.
8 Ống đẩy Để dẫn nước sau khi ra khỏi máy bơm về bể chứa hoặc ra mạng lưới cấp nước.
9 Đồng hồ đo lưu lượng
Thiết bị nối trục bơm với trục động cơ có thể sử dụng nhiều loại khớp nối như cứng, đàn hồi, ma sát hoặc ren, tùy thuộc vào từng loại bơm Đối với các bơm độc khối, không cần khớp nối vì trục bơm chính là phần kéo dài của trục động cơ.
Máy bơm thường sử dụng động cơ không đồng bộ ba pha với rôtô lồng sóc hoặc rôtô dây quấn Đặc điểm nổi bật của động cơ này là dòng điện khởi động có thể tăng gấp 3 đến 5 lần so với dòng điện định mức, dẫn đến nguy cơ sụt áp trong mạng điện động lực khi mở máy trực tiếp.
4.2.2 Nguyên lý hoạt động bơm ly tâm
- Trước khi cho bơm hoạt động ống hút và thân bơm phải chứa đầy nước, còn được gọi là mồi bơm.
Khi BXCT hoạt động, lực ly tâm tác động lên chất lỏng trong kênh giữa các cánh, khiến nó chuyển động từ tâm ra chu vi với vận tốc lớn, rồi thoát ra ngoài BXCT vào buồng xoáy.
MÁY BƠM HƯỚNG TRỤC
Sơ đồ cấu tạo máy bơm hướng trục
1 Cánh hướng 2 May ơ (ổ trục) 3 Cánh bơm 4 Cánh hướng
5 Bạc trục bơm 6 Vỏ bơm 7 Trục bơm 8 Bệ đỡ động cơ
Khi máy bơm hướng trục hoạt động, bánh xe công tác quay tạo ra momen quay, khiến các phần chất lỏng trong buồng công tác tham gia vào hai chuyển động đồng thời: quay và tịnh tiến theo chiều trục.
Sau khi chất lỏng đi qua bánh xe công tác và vào bộ phận hướng dòng, chuyển động quay sẽ bị triệt tiêu, khiến cho dòng chảy chỉ di chuyển theo một chiều duy nhất, song song với trục.
- Cơ cấu hướng dòng có tác dụng biến động năng của chất lỏng khi ra khỏi bánh xe công tác thành thế năng.
- Cột áp của máy bơm hướng trục được hình thành nhờ nguyên lý lực cánh nâng của Giu-cốp-xki.
4.3.3 Phương trình cơ bản của bơm hướng trục a) Giả thuyết tính toán:
- Chất lỏng là lý tưởng.
- Bánh công tác có số cánh nhiều vô hạn, mỏng vô cùng. b) Phương trình cột áp lý thuyết của bơm cánh dẫn nói chung: g c c u g c u c
Trong bơm hướng trục: u1 =u2 =u do các phần tử chất lỏng chuyển động trong những mặt trụ đồng tâm với trục nên bán kính r ở cửa ra và vào như nhau.
- Thành phần vận tốc theo chiều trục là không đổi (C1Z = C2Z =CZ ) do diện tích mặt cắt ướt dòng chảy từ lối vào đến lối ra của BXCT không đổi r i z x
Từ tam giác vận tốc ta có:
Do đó, phương trình được viết dưới dạng:
4.3.3 Tổn thất, hiệu suất của bơm
Tổn thất thủy lực (htl) được tính bằng công thức: htl = hd + h-bct + hhd + hđ Trong đó, hd là tổn thất trong ống dẫn, hbct đại diện cho tổn thất ở vùng bánh công tác, hhd là tổn thất ở bộ phận hướng dòng, và hđ là tổn thất trên đường ống đẩy.
Tổn thất thuỷ lực trong buồng công tác bao gồm tổn thất profin, gây ra bởi độ nhớt của chất lỏng chảy bao quanh cánh, và tổn thất không profin, phát sinh do kích thước cánh hạn chế theo bán kính cùng với độ hở hướng tâm giữa các cánh và buồng bánh xe.
- Hiệu suất thuỷ lực Ƞtl :
Ƞtl = 1 - htl = Ƞhc.Ƞdđ Trong đó : Ƞhc là hiệu suất của hệ thống cánh
Ƞdđ là hiệu suất của ống dẩn và ống đẩy
ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC CỦA MÁY BƠM
4.4.1 Đường đặc tính lý thuyết của máy bơm Đường đặc tính lý thuyết của bơm được dựng với số vòng quay trên trục bơm không thay đổi và dựa vào phương trình cơ bản (4.1) : H = K.tl.Hlt (m) Ta có:
H = - Q cotgβ (m) (4.25) g π.D.b.g Đối với máy bơm xác định, U2, b2, D2 là các đại lượng không đổi, dẫn đến phương trình cơ bản: H = a - b.Q.cotgβ (m) (4.26) Đường biểu diễn phương trình này thể hiện đặc tính lý thuyết của bơm ly tâm.
4.4.2 Đường đặc tính thực tế của máy bơm
Là đường biểu diễn mối quan hệ giữa cột áp, công suất, hiệu suất của máy bơm với lưu lượng của nó trên đồ thị.
Các loại máy bơm khác nhau thì đường đặc tính cũng khác nhau.
Bơm ly tâm có ba loại hình dạng đường đặc tính: dạng thoải, dạng dốc và dạng lồi Độ dốc của đường đặc tính được xác định theo tỷ số i max.
Trong đó: Hmaxlà cột áp bơm ứng với điểm có hiệu suấtmax
- Đường đặc tính dạng thoải, độ dốc k = (0-12)% ứng dụng cho trường hợp H ít thay đổi còn Q thay đổi tương đối nhiều.
- Đường đặc tính dạng dốc, độ dốc k = (25-30)% ứng dụng cho trường hợp H thay đổi tương đối nhiều còn Q ít thay đổi.
- Đường đặc tính dạng lồi có điểm Hmax khi Q≠0 Bơm làm việc không ổn định.
Các dạng đường đặc tính của bơm ly tâm bao gồm: 1- Đường đặc tính thoải, 2- Đường đặc tính dốc, và 3- Đường đặc tính lồi Những đường đặc tính này thể hiện các yếu tố quan trọng trong hiệu suất hoạt động của bơm ly tâm, giúp người dùng hiểu rõ hơn về khả năng và ứng dụng của thiết bị này.
4.4.3 Ý nghĩa của đường đặc tính máy bơm Đường đặc tính của máy bơm rất quan trọng Nó được sử dụng vào các mục đích:
1 Chọn máy bơm cho phù hợp với yêu cầu sử dụng.
2 Xác định cốt trục bơm dựa vào đường đặc tính Q-NPSH
3 Dựa vào các đường đặc tính để nghiệm thu bơm mới, bơm sửa chữa hoặc định kyứ kieồm tra
4 Tính toán điều chỉnh lưu lượng máy bơm.
Ví dụ – Đường đặc tính bơm Grundfos NK 250-400
ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH ỐNG, ĐIỂM LÀM VIỆC CỦA BƠM TRONG HỆ THỐNG
4.5.1 Đường đặc tính đường ống
Để vận chuyển lưu lượng nước (Q) qua hệ thống đường ống, cần cung cấp năng lượng đủ để vượt qua chiều cao bơm nước hình học (Hhh) cùng với tổn thất áp lực trên ống hút (hh) và ống đẩy (hđ) Năng lượng cần thiết được tính toán theo công thức nhất định.
H = Hhh+h (m) hoặc H = Hhh+ S.Q 2 (m) Trong đó: H - là áp lực yêu cầu (m)
Hhh- là chiều cao bơm nước hình học (m) hh- là tổng tổn thất áp lực trên ống hút (m) hđ- là tổng tổn thất áp lực trên ống đẩy (m)
h - là tổng tổn thất áp lực trên hệ thống (m).h = S.Q 2
S - là hệ số sức cản toàn phần của hệ thống
Q - là lưu lượng chất lỏng vận chuyển qua hệ thống (m 3 /s)
- Phương trình đường đặc tính đường ống:
Hô: Áp lực yêu cầu của hệ thống
Hhh: Chiều cao bơm nước hình học
S: Sức cản toàn phần của hệ thống
Q: Lưu lượng chất lỏng vận chuyển qua ống
- Đồ thị biểu diễn phương trình đường đặc tính ống gọi là Đường đặc tính ống
4.5.2 Điểm làm việc của máy bơm trên hệ thống
Giao điểm của Đồ thị đường đặc tính máy bơm và đường đặc tính ống được gọi là điểm làm việc của máy bơm trên hệ thống.
SỰ LÀM VIỆC SONG SONG, NỐI TIẾP CÙA CÁC BƠM
4.6.1 Sự làm việc song song của các bơm
Làm việc song song là khi nhiều bơm cùng cấp nước vào một hệ thống đường ống, đảm bảo rằng chúng có cột áp bằng nhau và đáp ứng được cột áp yêu cầu của hệ thống.
Và lưu lượng của hệ thống bằng tổng lưu lượng của các bơm cùng làm việc:
4.6.1 Sự làm việc nối tiếp của các bơm
Các bơm được gọi là làm việc nối tiếp khi chất lỏng sau khi ra khỏi bơm này được hút vào bơm kế tiếp, trước khi được bơm vào hệ thống đường ống Trong trường hợp này, các bơm có lưu lượng bằng nhau và đáp ứng lưu lượng yêu cầu của hệ thống.
Và cột áp của hệ thống bằng tổng cột áp của các bơm cùng làm việc:
ĐIỀU CHỈNH LƯU LƯỢNG, CỘT ÁP MÁY BƠM
Điều chỉnh điểm làm việc của bơm theo yêu cầu là quá trình thay đổi để đạt được hiệu suất mong muốn Có hai phương pháp chính để điều chỉnh: (1) Thay đổi đường đặc tính của hệ thống ống dẫn, hoặc (2) Thay đổi đường đặc tính của máy bơm.
- Thay đổi đường đặc tính đường ống thường được thực hiện nhờ van trên đường ống đẩy còn gọi là điều chỉnh tiết lưu
Thay đổi đường đặc tính của máy bơm có thể được thực hiện bằng cách điều chỉnh số vòng quay trên trục máy bơm hoặc thay đổi các thông số kỹ thuật của bộ điều khiển BXCT.
4.7.1 Điều chỉnh bằng phương pháp tiết lưu
Việc điều chỉnh độ mở của van trên ống đẩy giúp kiểm soát lưu lượng bơm theo yêu cầu Mỗi vị trí mở của van tương ứng với một đường đặc tính mới cho hệ thống ống dẫn.
- Phương trình cân bằng năng lượng có dạng :
H = Hbủ + hv = Hhh+h + hv (m) Trong đó : H - là áp lực yêu cầu cần điều chỉnh (m)
Hbđ- là áp lực ban đầu khi van mở hoàn toàn (m)
Hhh- là chiều cao bơm nước hình học (m) hv- là tổn thất áp lực do việc đóng bớt van gây nên (m)
h - là tổng tổn thất áp lực trên hệ thống (m).
- Công suất yêu cầu khi đó sẽ là : b k b γ.g.Q H
- Công suất thực tế máy bơm tiêu thụ khi điều chỉnh bằng van: b b b γ.g.Q H
- Hiệu suất của máy bơm khi điều chỉnh bằng van: k k b b b
- Lượng điện năng bị hao phí do điều chỉnh bằng van: b v b dc γ.g.Q h T ΔE = (kW/h) (4.38)
Trong đó : b , k - là hiệu suất của máy bơm ứng với lưu lượng Qbvà Qk.
Qb - là lưu lượng của máy bơm sau khi điều chỉnh (m 3 /s)
Hk, Hb- là cột áp của đường ống trước và sau khi điều chỉnh van (m)
đc - là hiệu suất của động cơ
T - là thời gian điều chỉnh van (h)
Trọng lượng riêng của chất lỏng bơm được ký hiệu là γ (kG/m³) và gia tốc trọng trường là g (m/s²) Đường đặc tính của bơm và ống dẫn có thể được điều chỉnh lưu lượng thông qua van trên ống đẩy Phương pháp điều chỉnh lưu lượng thứ hai là thay đổi tốc độ quay của bánh xe công tác.
Theo luật tương tự trong một bơm ly tâm thì giữa các thông số làm việc và số vòng quay treõn truùc tuaõn theo quan heọ:
H1, Q1: là cột áp, lưu lượng của bơm khi làm việc ứng với số vòng quay n1
H2, Q2: là cột áp, lưu lượng của bơm khi làm việc ứng với số vòng quay n2
Việc điều chỉnh lưu lượng của máy bơm có thể thực hiện bằng cách thay đổi số vòng quay trên trục, nhằm thay đổi đường đặc tính Q-H của bơm Mục tiêu là để đường đặc tính của bơm cắt đường đặc tính của đường ống tại điểm đáp ứng yêu cầu.
Khi số vòng quay trên trục giảm không vượt quá 50% so với số vòng quay định mức, hiệu suất của máy bơm vẫn duy trì ổn định Việc điều chỉnh chỉ nên thực hiện bằng cách giảm số vòng quay Hiện nay, bộ biến tần là thiết bị điều chỉnh phổ biến được sử dụng.
4.7.3 Điều chỉnh bằng phương pháp gọt bánh xe công tác
Theo luật tương tự trong một bơm ly tâm thì giữa các thông số làm việc và số vòng quay treõn truùc tuaõn theo quan heọ:
H1, Q1:cột áp, lưu lượng của bơm khi làm việc ứng với đường kính BXCT là D1
Để duy trì hiệu suất bơm ổn định, cột áp và lưu lượng của bơm cần được điều chỉnh theo đường kính BXCT là D2, và tỷ lệ gọt phải nằm trong giới hạn cho phép.
Phương pháp này đơn giản và hiệu quả, dẫn đến việc một số hãng chế tạo bơm đã phát triển bơm với nhiều bánh xe công tác Đường đặc tính của bơm và hệ thống ống được điều chỉnh lưu lượng bằng cách thay đổi số vòng quay trên trục của động cơ và máy bơm.
THỰC HÀNH THÁO RÁP, SỬA CHỮA VÀ LẮP ĐẶT MÔ HÌNH TRẠM BƠM
Bài thực hành được thực hiện tại xưởng thực hành, chia làm các nhóm thực hiện các công tác sau:
- Tháo ráp phần cơ ( phần đầu máy bơm);
- Tháo ráp phần điện ( phần động cơ điện);
- Lắp đặt máy bơm vào mô hình trạm bơm.
4.8.1 Tháo ráp, sửa chữa phần cơ
Hướng dẫn sinh viên thực hiện công tác tháo phần đầu máy bơm ( phần cơ) để quan sát các chi tiết:
- Vỏ bơm: Nằm ở thân bơm, giúp bảo vệ bộ phận thủy lực của motor bơm.
- Cánh bơm ( bánh xe công tác): Tạo và định hướng các chuyển động của nước vào bên trong máy bơm.
- Guồng bơm ( buồng xoắn ốc): Có chức năng chuyển đổi năng lượng do cánh bơm tạo ra để trở thành áp năng.
- Phớt cơ học: Dùng để ngăn nước khô vào bên trong động cơ.
- Các gioăng hình tròn: Dùng làm kín giữa các chi tiết máy bơm.
4.8.2 Tháo ráp, sửa chữa phần động cơ điện
Hướng dẫn sinh viên thực hiện công tác tháo phần động cơ điện ( phần điện) để quan sát các chi tiết:
- Vỏ động cơ điện: Giúp bảo vệ các chi tiết ở bên trong của động cơ điện.
- Phần tĩnh (còn gọi là Stato): Là thành phần cơ bản, bắt buộc của một động cơ điện.
- Trục quay (còn gọi là Rôto): Là cơ quan dẫn truyền chuyển động đi qua đầu bơm.
- Quạt: Làm mát cho động cơ. Đường đặc tính bơm và đường ống khi điều chỉnh lưu lượng bằng cách gọt bánh xe công tác của máy bơm
- Bạc đạn: Giúp cố định vị trí của Rô to, giúp cho Rô to xoay vòng.
- Bảng điện: Đấu ráp và truyền dẫn điện năng vào bên trong cho động cơ.
4.8.3 Lắp đặt máy bơm vào mô hình trạm bơm
Hướng dẫn sinh viên lắp đặt máy bơm vào hệ thống và mô hình trạm bơm trong xưởng thực hành, bao gồm các bước vận hành và chạy thử.
- Lắp đặt tĩnh máy bơm, chạy thử không tải trong khoảng 5 phút.
- Chạy thử có tải đơn động ( Chạy riêng cho máy mới lắp đặt với nước)
- Chạy thử liên động có tải ( Chạy toàn bộ hệ thống trạm bơm mô hình)
KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI TRẠM BƠM CẤP NƯỚC
Trạm bơm cấp nước là một công trình thiết yếu trong hệ thống cấp nước, có nhiệm vụ cung cấp một lượng nước nhất định với áp lực yêu cầu Cấu trúc của trạm bơm khá phức tạp, bao gồm các máy bơm, thiết bị cơ khí, điện, ống dẫn, van khóa, thiết bị kiểm tra và đo lường, cùng với các thiết bị điều khiển và nâng hạ Mức độ phức tạp của các thiết bị trong trạm bơm phụ thuộc vào yêu cầu, độ tin cậy của hệ thống cấp nước, cũng như mức độ an toàn và thuận tiện trong quản lý.
Khi thiết kế trạm bơm mới, cần xem xét yêu cầu và tính chất của đối tượng sử dụng nước, loại máy móc và thiết bị, cũng như điều kiện địa chất, thủy văn và kinh tế kỹ thuật của địa phương Ngoài ra, việc tham khảo kinh nghiệm từ các trạm bơm đã tồn tại cũng rất quan trọng để đưa ra quyết định hợp lý cho phương án thiết kế.
5.1.2 Phân loại trạm bơm cấp nước
1 Phân loại theo vị trí trong hệ thống cấp nước a) Trạm bơm cấp I
Sơ đồ một hệ thống cấp nước hoàn chỉnh 1- Công trình thu; 2- Trạm bơm cấp I; 3- Trạm xử lý; 4- Bể chứa nước sạch;
5- Trạm bơm cấp II; 6- Đài nước; 7- Mạng lưới cấp nước
Trạm bơm cấp I có vai trò quan trọng trong việc vận chuyển nước từ các công trình thu vào trạm xử lý Tùy thuộc vào nguồn nước, trạm bơm cấp I có thể là trạm bơm giếng khoan để bơm nước ngầm hoặc trạm bơm nước mặt để bơm nước từ sông, hồ.
Nếu nguồn cung cấp đạt yêu cầu sử dụng, trạm bơm cấp I có thể hoạt động theo chế độ thay đổi hoặc điều hòa Trạm bơm cấp II cũng đóng vai trò quan trọng trong hệ thống.
Trạm bơm cấp II có nhiệm vụ bơm nước đã xử lý từ bể chứa nước sạch vào mạng lưới cấp nước hoặc bơm lên bể chứa áp lực.
Trạm bơm cấp hai thường hoạt động theo chế độ thay đổi để cung cấp nước trực tiếp cho các hộ tiêu thụ Nếu trạm bơm cấp I nằm trong khuôn viên của trạm xử lý, việc bố trí kết hợp cả hai trạm trong cùng một tòa nhà sẽ giúp giảm chi phí xây dựng và quản lý Ngoài ra, trạm bơm tăng áp được xây dựng trên mạng lưới để tăng áp lực cục bộ, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể mà mạng có thể có hoặc không có trạm bơm tăng áp Bên cạnh đó, trạm bơm cấp nước tuần hoàn cũng đóng vai trò quan trọng trong hệ thống cấp nước.
Trạm bơm nước tuần hoàn là một phần của hệ thống cấp nước tuần hoàn, bao gồm hai nhóm bơm: một nhóm bơm nước đã sử dụng lên trạm xử lý và một nhóm bơm nước đã xử lý trở lại để phục vụ cho nhu cầu sử dụng Tuy nhiên, hệ thống này và trạm bơm nước tuần hoàn ít được áp dụng trong thực tế.
2 Phân loại theo chức năng
Trạm bơm cấp nước được phân loại theo chức năng của hệ thống cấp nước, bao gồm: a) Trạm bơm cấp nước sinh hoạt, cung cấp nước cho khu dân cư ở đô thị và nông thôn; b) Trạm bơm cấp nước sản xuất, nằm trong hệ thống cấp nước công nghiệp; c) Trạm bơm cấp nước chữa cháy; và d) Trạm bơm cấp nước kết hợp, phục vụ cho sinh hoạt, sản xuất và chữa cháy, thường được áp dụng trong thực tế.
3 Phân loại theo mức độ tin cậy
Trạm bơm cấp nước được phân loại thành ba loại dựa trên mức độ tin cậy Trạm bơm loại một cung cấp nước cho các khu vực quan trọng như thành phố và khu công nghiệp, yêu cầu cấp nước liên tục để tránh ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và thiệt hại kinh tế Trạm bơm loại hai cho phép gián đoạn tối đa 12 giờ và giảm 30% lượng nước cung cấp trong thời gian không quá 1 tháng, thường phục vụ cho khu dân cư từ 5.000 người trở lên với lưu lượng chữa cháy không quá 20 l/s Cuối cùng, trạm bơm loại ba phục vụ cho các khu vực không quan trọng và các khu dân cư nhỏ dưới 5.000 người, cho phép gián đoạn cấp nước lên đến 24 giờ.
4 Phân loại theo tính chất điều khiển a) Trạm bơm điều khiển thủ công. b) Trạm bơm điều khiển bán tự động. c) Trạm bơm điều khiển tự động. d) Trạm bơm điều khiển từ xa.
LƯU LƯỢNG VÀ CỘT ÁP TRẠM BƠM
Trạm bơm cấp một có thể bơm nước lên trạm xử lý, bơm lên bể chứa hoặc bơm thẳng ra mạng.
Trường hợp bơm nước lên trạm xử lý trạm bơm thường làm việc theo chế độ điều hoà.
Lưu lượng của trạm bơm được xác định theo công thức: ng max 3 b.c.Q
Hệ số b được sử dụng để tính toán lượng nước cho các nhu cầu mà chưa bao gồm lượng nước dự phòng cho rò rỉ trong mạng, thường được chọn trong khoảng từ 1,15 đến 1,30 Hệ số c phản ánh lượng nước tiêu thụ của nhà máy nước, tùy thuộc vào công nghệ xử lý nước, thường có giá trị từ 1,04 đến 1,06.
Qmax - lượng nước tiêu thụ trong ngày dùng nước lớn nhất của khu vực (m 3 )
Trường hợp bơm nước lên bể chứa, lưu lượng của trạm bơm cấp một xác định theo công thức: ng max 3
Trường hợp bơm cấp một cấp nước vào thẳng mạng lưới, trạm bơm sẽ làm việc theo chế độ thay đổi phụ thuộc theo chế độ dùng nước.
Việc xác định cột áp yêu cầu của các bơm cấp một cần dựa vào sơ đồ bố trí trạm bơm trong một hệ thống cấp nước cụ thể.
Nếu trạm bơm cấp I bơm nước lên trạm xử lý hoặc bể chứa thì cột áp toàn phần của các máy bơm được xác định theo công thức:
H = Hhh + hh+ hủ (m) (6.3) Trong đó :
Chiều cao bơm nước hình học được xác định bởi hiệu cao trình giữa mực nước cao nhất tại trạm xử lý hoặc bể chứa và mực nước thấp nhất trong ngăn hút của công trình thu nước (m) Tổng tổn thất thuỷ lực trên ống hút từ phễu hút đến máy bơm cũng cần được tính toán (m), trong khi tổng tổn thất thuỷ lực trên ống đẩy từ máy bơm đến trạm xử lý hoặc bể chứa cũng đóng vai trò quan trọng (m).
Các giá trị tổn thất trên ống hút và ống đẩy ở trên bao gồm tổn thất dọc đường và tổn thất cục bộ Xác định theo công thức:
V - vận tốc nước chuyển động trong đường ống (m/s)
- hệ số tổn thất cục bộ Giá trị của nó tuỳ thuộc vào hình dạng, loại chi tiết gaõy toồn thaỏt
I - tổn thất đơn vị theo chiều dài, tra theo bảng tính toán thuỷ lực.
Nếu trạm bơm cấp một cấp nước vào thẳng mạng lưới phân phối, cột áp toàn phần của các bơm xác định theo công thức:
H = Hhh + htủ + hh+hủ (m) (6) Trong đó:
Chiều cao hình học (Hhh) được xác định bằng hiệu giữa cao trình mặt đất tại điểm tính toán trong mạng lưới và cao trình mực nước thấp nhất trong ngăn hút của công trình thu nước, được tính bằng mét (m).
Htđ- áp lực tự do yêu cầu của nước tại điểm tính toán (m); hh- tổng tổn thất áp lực trên ống hút (m);
hđ- tổng tổn thất áp lực trên ống đẩy và mạng lưới kể từ máy bơm đến điểm tính toán (m).
Bơm cấp II có chức năng bơm nước từ bể chứa vào mạng lưới cấp nước Do nhu cầu sử dụng nước trên mạng thường xuyên thay đổi, lượng nước cung cấp cũng cần điều chỉnh để đáp ứng kịp thời nhu cầu của người dùng.
Để điều hòa sự chênh lệch giữa chế độ sử dụng nước và chế độ bơm cấp II, cần thực hiện điều chỉnh lưu lượng bơm cấp II hoặc lắp đặt đài trên mạng.
1 Lưu lượng bơm cấp II làm việc trong hệ thống cấp nước có đài
Trạm bơm cấp hai có thể làm việc theo chế độ điều hoà hoặc chế độ thay đổi theo đường bậc thang. a) Phương pháp thống kê
Chế độ làm việc của bơm và thể tích điều hoà của đài được xác định thông qua các bảng thống kê, bao gồm lượng nước tiêu thụ, lượng nước bơm, lượng nước vào và ra khỏi đài, cũng như lượng nước còn lại trong đài.
Dựa vào bảng thống kê xác định được thể tích điều hoà của đài: dh 3 d ng
Biểu đồ tiêu thụ nước theo phương pháp thống kê b) Phương pháp biểu đồ bậc thang
Thể tích đài sẽ bằng tổng lượng nước lớn nhất vào hoặc ra khỏi đài trong những giờ lieõn tuùc.
Biểu đồ tiêu thụ nước và chế độ bơm c) Phương pháp biểu đồ tích lũy nước trong ngày
Biểu đồ thể hiện tổng lượng nước tiêu thụ theo thời gian trong ngày, với trục hoành biểu thị thời gian từ 0 đến 24 giờ Trục tung thể hiện lượng nước tiêu dùng hoặc lượng nước bơm tích lũy, được tính theo phần trăm Qng.
* Cả ba phương pháp tính đã trình bày ở trên đều cho cùng một kết quả.
* Chế độ làm việc của bơm vạch ra theo tính toán chỉ là gần đúng vì nhiều lý do.
Trước hết là chế độ dùng nước biến động từng giây, từng phút không trùng khít với chế độ tính toán.
Sau nữa là tổn thất áp lực trên hệ thống ống biến đổi theo lưu lượng, theo tình trạng đường ống.
2 Lưu lượng trạm bơm cấp hai trong trường hợp điều chỉnh lưu lượng
Mục đích của việc điều chỉnh lưu lượng là để đảm bảo rằng lượng nước từ trạm bơm cung cấp cho mạng lưới đáp ứng đầy đủ nhu cầu sử dụng Để đạt được điều này, các bơm cấp II thường được trang bị bộ biến tần.
Hệ thống cấp nước hiện nay không cần đài nữa, nhờ vào mô hình tiên tiến đang được áp dụng rộng rãi trên toàn cầu.
Trong các trạm bơm nhỏ, thường chỉ cần sử dụng một bơm công tác kết hợp với một bơm dự trữ Lưu lượng của máy bơm cần được chọn sao cho phù hợp với lưu lượng nước sử dụng cao nhất trong giờ cao điểm.
Trong các thời điểm khác nhau, số vòng quay của trục bơm sẽ tự động điều chỉnh để lưu lượng máy bơm phù hợp với nhu cầu Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu quả kinh tế, số vòng quay không nên giảm quá 50% so với mức định mức.
Trong các trạm bơm lớn sử dụng nhiều bơm chỉ cần trang bị biến tần cho một số tổ máy bơm.
Biểu đồ tích lũy nước ngày
1- Đường tích lũy nước tiêu dùng trong ngày;
2- Đường tích lũy lượng nước bơm trong ngày
Cột áp toàn phần của các bơm cấp hai được xác định phụ thuộc vào các yếu tố:
Sơ đồ mạng lưới cấp nước.
Trên mạng có đài hoặc không có đài.
Áp lực yêu cầu trên mạng.
Để xác định cột áp toàn phần của bơm cấp hai, cần hoàn thành tính toán thủy lực của mạng lưới cấp nước và xác định cốt đáy bể chứa nước sạch.
1 Trường hợp đài ở đầu mạng lưới
H = Hhh + hh+ hủ (m) (6.8) Trong đó:
Chiều cao bơm nước hình học được xác định bằng hiệu cao trình giữa mực nước cao nhất và mực nước thấp nhất trong bể chứa nước sạch Ngoài ra, đại lượng này cũng có thể được tính theo công thức: h = hh - hh + z + D + o.
H - chiều cao hút hình học, tính bằng hiệu cao trình mực nước thấp nhất trong bể chứa nước sạch (m)
Hz- độ chênh giữa cao trình mặt đất nơi đặt đài và trục bơm (m)
HĐ- chiều cao xây dựng đài (m)
Chiều cao mực nước lớn nhất (Ho) được đo bằng mét (m), trong khi tổng tổn thất cột áp trên ống hút (hh) và tổng tổn thất cột áp trên ống đẩy từ máy bơm đến đài (hđ) cũng được tính bằng mét (m).
2 Trường hợp đặêt đài ở cuối mạng lưới
Cột áp toàn phần của bơm cấp hai lúc này được xác định theo công thức:
H = Hhh+ Htủ+ hh+hủ (m) (6.10) Trong đó:
Chiều cao bơm nước hình học được xác định bằng hiệu cao trình giữa mặt đất tại điểm tính toán và cao trình mực nước thấp nhất trong bể chứa nước sạch (m).
Htđ- áp lực tự do yêu cầu tại điểm tính toán (m) hh- tổng tổn thất áp lực trên đường ống (m)
hđ- tổng tổn thất áp lực trên ống đẩy và mạng lưới kể từ máy bơm đến điểm tính toán (m)
3 Trường hợp bơm cấp II cấp nước vào thẳng mạng lưới
Trường hợp này, xác định của bơm cấp hai khi bơm nước vào thẳng mạng lưới và theo công thức ở trên:
Hhh là hiệu cao độ mặt đất tại điểm tính toán trên mạng lưới và cao độ mực nước thấp nhất trong bể chứa nước sạch.
LỰA CHỌN MÁY BƠM TRONG TRẠM BƠM
Tùy thuộc vào loại nguồn nước mà trạm bơm cấp I có thể là trạm bơm giếng khoan hoặc trạm bơm nước mặt.
Trạm bơm giếng khoan yêu cầu sử dụng bơm động cơ chìm, loại bơm này nổi bật với hiệu suất cao và dễ dàng trong việc lắp đặt cũng như bảo trì Hiện nay, nhiều hãng sản xuất bơm giếng khoan uy tín như EMU, Grundfos, Ritz, Flygt, Lowara và Ebara đang có mặt trên thị trường.
Khi độ sâu bơm nước không lớn, bơm ly tâm trục ngang là sự lựa chọn hợp lý Đối với lưu lượng nhỏ và trung bình, bơm một cửa vào sẽ được sử dụng, trong khi lưu lượng trung bình và lớn phù hợp với bơm hai cửa vào.
Khi độ sâu bơm nước lớn, việc sử dụng bơm trục đứng hoặc bơm giếng khoan là lựa chọn hợp lý để giảm chi phí xây dựng nhà trạm Điều này cũng giúp đảm bảo điều kiện làm việc của máy móc và thiết bị được tối ưu hơn.
5.3.2 Trạm bơm cấp 2 a) Những điều kiện cơ bản khi lựa chọn bơm:
- Bơm phải đáp ứng lưu lượng và cột áp yêu cầu, có hiệu suất cao trong phạm vi hoạt động.
- Bơm không được gây ra hiện tượng khí thực.
- Chọn bơm cần xét đến ưu, nhược điểm của từng loại bơm một cách đầy đủ.
- Bơm được dùng trong cấp nước thường là bơm ly tâmt. b) Số lượng máy bơm:
Khi xác định số lượng bơm, cần lựa chọn để tối ưu hóa chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành Do đó, cần thiết lập các phương án thiết kế cho các loại bơm khác nhau kèm theo các phương pháp điều khiển phù hợp.
Kết hợp việc phân tích biểu đồ sử dụng nước để đề xuất phương án tối ưu, cần xem xét độ an toàn, lượng điện tiêu thụ, các thiết bị điện và điều khiển, cũng như thiết bị đo lường, công suất và đặc điểm của hệ thống cấp nước.
Bơm có lưu lượng lớn không chỉ mang lại hiệu suất cao mà còn giúp giảm chi phí vận hành Số lượng bơm ít hơn đồng nghĩa với việc giảm thiểu chi phí đầu tư ban đầu cho thiết bị điện, nhà xưởng và các chi phí khác.
Khi lắp đặt bơm, nên chọn số lượng là 3 hoặc 5, bao gồm cả bơm dự phòng, để giảm thiểu tác động khi bơm gặp sự cố Số lượng bơm cần thiết còn phụ thuộc vào không gian lắp đặt và các yếu tố liên quan khác.
* Những điểm cần lưu ý khi xác định số lượng bơm:
Sự gia tăng nhu cầu dùng nước tính đến năm cuối của giai đoạn thiết kế.
Các bơm nên có các thông số như nhau để quản lý thuận tiện và dễ dàng thay theỏ phuù tuứng.
Nếu lưu lượng nước thay đổi lớn có thể lắp đặt các bơm có công suất khác nhau.
Để điều khiển tổng lưu lượng nước cấp bằng cách điều chỉnh tốc độ quay và các yếu tố khác
Nếu cột áp bơm biến đổi đáng kể giữa ban ngày và ban đêm hoặc theo các mùa, cần điều chỉnh cột áp bơm bằng cách thay đổi đường kính BXCT để phù hợp với yêu cầu.
Số lượng bơm được xác định theo lưu lượng nước thiết kế, sự biến đổi của lưu lượng nước (chế độ tiêu thụ nước) và cột áp bơm.
Khi các bơm có công suất bằng nhau, bơm dự phòng được lắp đặt có công suaỏt tửụng ủửụng.
Khi các bơm có công suất khác nhau, bơm dự phòng được lắp đặt có công suất lớn.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM BƠM CẤP NƯỚC
5.4.1 Các kết cấu trạm bơm cơ bản
A Trạm bơm thu nước mặt
1- Cửa thu nước; 2- Lưới chắn rác; 3- Ngăn thu; 4- Ngăn hút5- Gian máy; 6- Máy bơm; 7- Máy bơm nước rò rỉ
1- Ống hút; 2- Máy bơm; 3- Ống đẩy
1- Dầm lắp ráp; 2- Cửa lắp ráp; 3- Áp kế; 4- Van xả khí
5- Ống đẩy; 6- Máy bơm; 7- Ống vách
5.4.2 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khi thiết kế:
1 Vốn đầu tư cho 1kW công suất lắp máy
2 Giá thành 1m 3 nước bơm lên
3 Giá thành Tấn hoặc Mét khối nước bơm lên
4 Hệ số sử dụng công thức
5.4.3 Chi phí quản lý trạm bơm:
Chi phí năng lượng bơm nước được xác định theo thông số công tác của máy bơm và thời gian làm việc thực tế của nó.
Nếu trạm bơm làm việc theo chế độ điều hoà, liên tục suốt ngày đêm thì chi phí điện năng theo công thức :
Q - lưu lượng của trạm bơm (m 3 /s)
H - cột áp của trạm bơm (m)
b,đc- hiệu suất thực tế của máy bơm và động cơ khi làm việc a - Giá điện (đ/kW.h)
Nếu trạm bơm làm việc theo chế độ bậc thang thì chi phí điện năng tính theo công thức sau đây :
Qi- lưu lượng của trạm bơm ở bậc thứ I (m 3 /s)
Hi- cột áp của trạm bơm ở bậc thứ i (m) a - Giá điện (đ/kWh)
Ti- Số giờ làm việc của trạm ở bậc làm việc thứ i (h)
5.4.4 Tổ chức quản lý trạm bơm:
Quản lý trạm bơm bao gồm việc theo dõi, vận hành và bảo trì các máy bơm cùng thiết bị liên quan, nhằm đảm bảo trạm bơm hoạt động hiệu quả, đáp ứng đầy đủ yêu cầu về lưu lượng và áp lực.
- Hồ sơ quản lý máy bơm cần có:
1 Bản vẽ lắp đặt máy bơm với đầy đủ: tên, kích thước, mã hiệu, vật liệu của từng chi tiết nhằm mục đích sửa chữa hoặc thay thế dễ dàng.
2 Các loại đừng đặc tính của bơm như: H-Q,-Q, N-Q, NPSH-Q các đường đặc tính được lấy làm cơ sở để nghiệm thu bơm, kiểm tra bơm, điều chỉnh bơm.
- Hồ sơ quản lý trạm bơm cần có:
1 Quy trình vận hành bơm cần ghi rõ trình tự mở máy, tắt máy, các công việc trong quá trình chạy máy, các sự cố và cách khắc phục.
3 Các quy định về an toàn lao động.
4 Biểu đồ bơm: ghi số lượng, số hiệu tổ máy làm việc theo thời gian; lưu lượng, cột áp đạt được…
5 Biểu đồ công suất tiêu thụ.
- Trạm bơm cấp thoát nước thường phải làm việc suốt ngày đêm Do dó cần phải chia thành 3 ca trực.
- Trạm bơm cần phải có quản đốc phụ trách chung Mỗi ca phải có trưởng ca và công nhân trực bơm, trực sửa chữa cơ khí và điện.
- Trách nhiệm của công nhân vận hành:
1 Thực hiện đúng quy trình vận hành và các nội quy nội bộ.
2 Đảm bảo thời gian trực liên tục là 8 giờ.
3 Bàn giao – nhận ca phải nắm được cụ thể các công việc.
4 Ghi nhật ký đầy đủ.
5 Khi xảy ra sự cố phải kịp thời khắc phục và phải báo cáo ngay với trưởng ca để có biện pháp khắc phục hữu hiệu hơn.
6 Nhân viên trực phải chịu mọi trách nhiệm về sự hoạt động của máy móc thiết bị và tình trạng vệ sinh công nghiệp.
Để đánh giá khả năng hoạt động của trạm bơm, cần kiểm tra các chỉ tiêu cơ bản như lưu lượng nước cấp vào mạng lưới, lượng nước trong bể chứa, áp lực đầu mạng, chu kỳ rửa lọc của bể lọc, xả bùn bể lắng, điện năng tiêu thụ, số giờ chạy của từng tổ máy, chất lượng dầu bôi trơn và hiệu suất hoạt động.
- Kiểm tra máy móc thiết bị: Kiểm tra dụng cụ và vật tư bảo dưỡng, các bộ phận quay, tình trạng kỹ thuật của máy bơm…
THỰC HÀNH LẮP ĐẶT TRẠM BƠM CẤP NƯỚC
Bài thực hành được thực hiện tại xưởng thực hành, chia làm các nhóm thực hiện các công tác sau:
- Kiểm tra, chuẩn bị vật tư, thiết bị, phụ kiện phần điện;
- Kiểm tra, chuẩn bị vật tư, thiết bị, phụ kiện phần cơ;
- Lắp đặt hoàn chỉnh theo mô hình trạm bơm.
5.5.1 Kiểm tra, chuẩn bị vật tư, thiết bị, phụ kiện phần điện
- Hướng dẫn sinh viên tổng thể về các thiết bị điện thuộc trạm bơm;
- Hướng dẫn về sơ đồ nguyên lý đấu dây tủ điện, cấu tạo và chức năng các thiết bị trong tủ điện;
- Thống kê thiết bị điện trong tủ;
- Tháo rời các thiết bị điện trong tủ;
- Đấu nối lại tủ điện theo sơ đồ nguyên lý dây.
5.5.2 Kiểm tra, chuẩn bị vật tư, thiết bị, phụ kiện phần cơ
- Hướng dẫn sinh viên tổng thể về các thiết bị phần cơ thuộc trạm bơm;
- Hướng dẫn về sơ đồ nguyên lý đấu nối đường ống, thiết bị và chức năng của các thiết bị trong trạm bơm;
- Thống kê khối lượng đường ống, số lượng thiết bị trong trạm bơm;
- Tháo rời các thiết bị trên đường ống hút, ống đẩy trong trạm bơm;
- Lắp ráp hoàn chỉnh đường ống, phụ kiện.
5.5.3 Lắp ráp hoàn chỉnh trạm bơm
- Kiểm tra, đấu nối hoàn chỉnh dây điện vào máy bơm;
- Kiểm tra, đấu nối hoàn chỉnh đường ống, phụ kiện vào máy bơm;
- Cân chỉnh lắp đặt tĩnh máy bơm;
- Thử không tải máy bơm, kiểm tra chiều vòng quay động cơ;
- Chạy thử đơn động có tải ( chạy từng máy bơm);
- Chạy thử liên động có tải ( chạy tất cả các máy bơm).
