Baigiang-CN1 pot

Theo ph ơng pháp chữa cháy Hệ thống chữa cháy áp lực thấp: áp lực n ớc ở mạng l ới đ ờng ống cấp n ớc thấp nên phải dùng bơm đặt trên xe chữa cháy nhằm tạo ra áp lực cần thiết để dập tắ

Tr êng §¹i häc Ph ¬ng §«ng

Giới thiệu chung về khối l ợng môn học và

Phân bố thời gian thực hiện

- Thời l ợng môn học: 2 TC - 36 tiết.

+ Giới thiệu tóm tắt lý thuyết: 30 tiết + Thực hành, thảo luận: 6 tiết + Tự học ở nhà (tối thiểu): 36 tiết

- Yêu cầu của môn học:

+ Nắm đ ợc các khái niệm, các định nghĩa cơ bản

về cấp n ớc, về thoát n ớc bên trong và bên ngoài công

Giíi thiÖu chung vÒ khèi l îng m«n häc vµ

Ph©n bè thêi gian thùc hiÖn

Giíi thiÖu chung vÒ khèi l îng m«n häc vµ

Ph©n bè thêi gian thùc hiÖn

PhÇn 2 – Tho¸t n íc (5 ch ¬ng – thêi gian tõ 20  25 tiÕt)

 Ch ¬ng 1 - Kh¸i niÖm chung vÒ tho¸t n íc

Tµi liÖu tham kh¶o

1 Gi¸o tr×nh cÊp tho¸t n íc, PGS TS Hoµng HuÖ, NXB X©y dùng 1993

2 N íc th¶i vµ c«ng nghÖ XLNT, PGS TSKH NguyÔn Xu©n Nguyªn, NXB KH&KT 2003

3 CÊp n íc, TËp 1 vµ 2, NXB KH&KT 2002

4 tho¸t n íc, TËp 1 vµ 2, NXB KH&KT 2002

5 Tiªu chuÈn thi c«ng vµ nghiÖm thu c¸c c«ng tr×nh cÊp tho¸t n íc

Phần 1 - Cấp n ớc

Ch ơng 1 - Những khái niệm cơ bản về

hệ thống cấp n ớc

1.1 Các hệ thống cấp n ớc và tiêu chuẩn dùng n ớc

1.2 L u l ợng n ớc tính toán và công suất trạm cấp n ớc

1.3 Chế độ làm việc của hệ thống cấp n ớc

1.1 C¸c hÖ thèng cÊp n íc vµ tiªu chuÈn

2 Công trình thu + Trạm bơm cấp 1: thu n ớc từ nguồn và bơm lên txl

3 Trạm xử lý: làm sạch n ớc nguồn đạt yêu cầu chất l ợng sử dụng

4 Bể chứa n ớc sạch: điều hoà l u l ợng giữa t.bơm cấp 1 và cấp 2

5 Trạm bơm cấp 2: đ a n ớc đã xử lý từ bể chứa n ớc sạch đến mạng l ới tiêu dùng

6 Đài n ớc: điều hoà l u l ợng giữa tb2 và mạng l ới tiêu dùng

7 Mạng l ới truyền dẫn và phân phối: gồm mạng cấp 1 truyền dẫn, mạng cấp 2 phân phối và mạng cấp 3 đấu nối với các ống cấp vào nhà.

Các yêu cầu cơ bản đối với một hệ thống cấp n ớc:

 Bảo đảm đ a đầy đủ và liên tục l ợng n ớc cần

thiết đến các nơi tiêu dùng.

 Bảo đảm chất l ợng n ớc đáp ứng các yêu cầu sử

dụng

 Giá thành xây dựng và quản lý rẻ

 Thi công và quản lý dễ dàng thuận tiện, có khả năng tự động hoá và cơ giới hoá việc khai thác, xử lý

và vận chuyển n ớc

1.1.1 Các htcn, phân loại và lựa chọn

c. Theo nguyên tắc làm việc

 HTCN có áp: n ớc chảy trong ống chịu áp lực do bơm hoặc bể chứa n ớc trên cao tạo ra.

 HTCN tự chảy (không áp): n ớc tự chảy theo ống hoặc m ơng hở do chênh lệch địa hình.

1.1.1 Các htcn, phân loại và lựa chọn

Phân loại hệ thống cấp n ớc

d Theo ph ơng pháp sử dụng n ớc

 HTCN trực tiếp: n ớc dùng xong thải đi ngay (Hình 1)

 HTCN tuần hoàn: n ớc chảy tuần hoàn trong một chu trình kín Hệ thống này tiết kiệm n ớc vì chỉ cần bổ sung một phần n ớc hao hụt trong quá trình tuần hoàn, th ờng dùng trong công nghiệp (Hình2)

 HTCN dùng lại: n ớc có thể dùng lại một vài lần rồi mới thải

đi, th ờng áp dụng trong công nghiệp

Hình 2 Sơ đồ hệ thống cấp n ớc tuần hoàn

ống dẫn n ớc tuần hoàn

Bơm tăng áp

Cống dẫn NT

g Theo ph ơng pháp chữa cháy

 Hệ thống chữa cháy áp lực thấp: áp lực n ớc ở mạng l ới đ ờng ống cấp n ớc thấp nên phải dùng bơm đặt trên xe chữa cháy nhằm tạo ra áp lực cần thiết để dập tắt đám cháy Bơm có thể hút trực tiếp từ đ ờng ống thành phố hay từ thùng chứa n ớc trên xe chữa cháy.

 Hệ thống chữa cháy áp lực cao: áp lực n ớc trên mạng l ới đ ờng ống đảm bảo đ a n ớc tới mọi nơi chữa cháy, do đó

đội phòng cháy chữa cháy chỉ việc lắp ống vải gai vào họng chữa cháy trên mạng l ới đ ờng ống để lấy n ớc chữa cháy.

bị kỹ thuật, thời gian, giá thành xây dựng và quản lý

Để có 1 sơ đồ HTCN tốt, hợp lý cần so sánh kinh tế,

kỹ thuật nhiều ph ơng án, phải tiến hành so sánh toàn bộ cũng nh từng bộ phận của sơ đồ để có đ ợc sơ đồ hệ thống hợp lý, hiệu quả kinh tế cao.

1.1.2 Tiêu chuẩn dùng n ớc trong ngày

Tiêu chuẩn dùng n ớc là l ợng n ớc trung bình tính cho 1 đơn vị tiêu thụ trong 1 đơn vị thời gian hay cho 1 đơn vị sản phẩm.

Tiêu chuẩn dùng n ớc là thông số rất cơ bản khi thiết kế HTCN Nó dùng để xác định quy mô dùng n ớc (công suất)

Có nhiều loại tiêu chuẩn dùng n ớc:

+ TCDN sinh hoạt: phụ thuộc mức độ tiện nghi của khu dân c , khí hậu, kinh tế, tập quán sinh hoạt,…

+ TCDN sản xuất (công nghiệp): phụ thuộc loại hình sản xuất, dây chuyền công nghệ sản xuất,…

+ TCDN chữa cháy: phụ thuộc quy mô dân số, mức độ chịu lửa của công trình,…

+ TCDN t ới cây, t ới đ ờng.

Ngoài ra, còn có các nhu cầu dùng n ớc khác:

+ N ớc dùng trong các nhà công cộng

+ N ớc dùng cho công tr ờng xây dựng

+ N ớc dùng trong khu xử lý

+ N ớc thất thoát…

1.1.2 Tiêu chuẩn dùng n ớc trong ngày

TCDN sinh hoạt: tính bình quân đầu ng ời (l/ng ời.ngày đêm)

 L ợng n ớc tiêu thụ trong sinh hoạt, ăn uống không đồng đều theo thời gian Để phản ánh chế độ làm việc của các công trình trong HTCN theo thời gian, nhất là trạm bơm cấp 2, ng

ời ta đ a ra về khái niệm về hệ số không điều hoà giờ: K h (là

tỷ số giữa l u l ợng tối đa và l u l ợng trung bình giờ trong ngày cấp n ớc tối đa, K h = 1,3 - 1,7, k h phuj thuộc vào quy mô thành phố, thành phố lớn thì K h nhỏ và ng ợc lại.

 Để phản ánh công suất của hệ thống trong ngày dùng n ớc tối

đa, th ờng là về mùa nóng, với công suất dùng n ớc trong ngày trung bình (tính trong năm) ng ời ta đ a vào hệ số không

điều hoà ngày: K ngày = 1,35 - 1,5.

1.1.2 Tiêu chuẩn dùng n ớc trong ngày

Bảng 1. TCDN sinh hoạt và hệ số không điều hoà K h cho

khu dân c đô thị

Trang bị tiện nghi trong các ngôi nhà

TCDN trung bình, l/ng ời.ngđ

1.1.2 Tiêu chuẩn dùng n ớc trong ngày

TCDN công nghiệp: Đ ợc xác định dựa trên cơ sở dây chuyền công nghệ sản xuất do cơ quan thiết kế công nghệ hay cơ quan quản lý cung cấp Khi khu công nghiệp địa ph ơng phân bố phân tán thì n ớc cấp có thể lấy bằng 5 - 10% l ợng n ớc sinh hoạt, ăn uống tối đa của điểm dân c đô thị Tiêu chuẩn đ ợc tính theo đơn vị sản phẩm (bảng 2)

TCDN tắm của công nhân sau giờ làm việc: tính theo ca đồng nhất với tiêu chuẩn 40 ng ời/1 vòi tắm (khoảng 500l/h) với thời gian tắm là 45 phút L ợng n ớc tắm cho công nhân:

Phân x ởng bình th ờng: 40l/1lần tắm

Phân x ởng nóng: 60 l/1 lần tắm

Bảng 3 TCDN cho ăn uống sinh hoạt của công nhân tại XNCN

Loại phân x ởng Tiêu chuẩn (l/ng ời.ca) K h Phân x ởng nóng toả nhiệt > 20 kcal 1m 3 /h 35 2,5

Bảng 2 Tiêu chuẩn n ớc dùng cho nhu cầu sản xuất

Các loại n ớc đơn vị đo (mTiêu chuẩn 3/1 đVđ) Chú thích

1 N ớc làm lạnh ở nhà máy nhiệt điện 1000 Kwh 160 - 400 Trị số nhỏ cho công

suất nhiệt điện lớn

2 N ớc cấp nồi hơi nhà máy nhiệt điện 1000 Kwh 3 - 5

3 N ớc làm nguội động cơ đốt trong 1 ngựa/h 0,015 - 0,04

4 N ớc khai thác than 1 tấn than 0,2 - 0,5

5 N ớc làm giàu than 1 tấn than 0,3 - 0,7

6 N ớc vận chuyển than theo máng 1 tấn than 1,5 - 3

Bổ sung cho hệ thống

tuần hoàn

7 N ớc làm nguội lò luyện gang 1 tấn gang 24 - 42

8 N ớc làm nguội lò mactanh 1 tấn thép 1 - 42

15 N ớc để sản xuất các loại gạch 1000 viên 0,7 - 1

16 N ớc để sản xuất các loại ngói 1000 viên 0,8 - 1,2

1.1.2 Tiªu chuÈn dïng n íc trong ngµy

TCDN t íi c©y, ® êng: 0,5 - 1 l/m 2 diÖn tÝch ® îc t íi

TCDN nhµ c«ng céng: theo TCXD 33 - 68

N íc thÊt tho¸t do rß rØ: tuú thuéc vµo t×nh tr¹ng m¹ng l íi ph©n phèi cã thÓ lÊy tõ 5 - 10% tæng c«ng suÊt cña hÖ thèng, thùc tÕ cã khi lªn tíi 15 - 20%.

N íc dïng cho khu xö lý: s¬ bé = 5 - 10%QTXL (trÞ sè nhá dïng cho c«ng suÊt > 20.000m 3 /ng® vµ ng îc l¹i) N íc dïng cho nhu cÇu kü thuËt trªn tr¹m xö lý n íc cÊp: bÓ l¾ng 1,5

- 3%; bÓ läc 3 - 5%; bÓ tiÕp xóc 8 - 10%.

1.1.2 Tiêu chuẩn dùng n ớc trong ngày

N ớc chữa cháy: qcc, số đám cháy đồng thời, thời gian cháy, áp lực

n ớc chữa cháy cho 1 điểm dân c phụ thuộc quy mô dân số, số tầng, bậc chịu lửa và mạng l ới đ ờng ống n ớc chữa cháy quy định trong TC 11 - 63; TCDN chữa cháy cho khu dân c đô thị 20TCN

đồng thời

L u l ợng cho một đám cháy, l/s Nhà hai tầng

với các bậc chịu

lửa

Nhà hỗn hợp các tầng không phụ thuộc bậc

chịu lửa

Nhà ba tầng không phụthuộc bậc chịu lửa

I , II , III IV , V

5 10 15 20 20 - - -

5 10 20 25 - - - -

10 15 20 30 30 40 50 60

10 15 25 35 40 55 70 80

1.2.1 L u l îng n íc tÝnh to¸n cho nhu

Q max-ngµy , Q max-h , Q max-s : l u l îng n íc lín nhÊt ngµy, giê, gi©y

K ng-max , K h-max : hÖ sè kh«ng ®iÒu hoµ lín nhÊt ngµy, giê

K ng-max : tû sè gi÷a l u l îng ngµy dïng n íc lín nhÊt vµ l u l îng ngµy dïng

n íc trung b×nh.

K h-max : tû sè gi÷a l u l îng giê dïng n íc lín nhÊt vµ l u l îng giê dïng n íc trung b×nh.

N: d©n sè tÝnh to¸n cña khu d©n c (ng êi)

q TB , q max : tiªu chuÈn dïng n íc trung b×nh, max (l/ng êi.ng®)

1000

.

1000

max q N K

1000

3600

1.2.2 L u l ợng n ớc t ới cây, t ới đ ờng

Trong đó:

Q t ngđ , Q t h : l u l ợng n ớc t ới trong 1 ngày đêm, giờ

F t : diện tích cây, đ ờng cần t ới (ha)

q t : tiêu chuẩn n ớc t ới cây, đ ờng (l/m 2 ngđ) - Theo tiêu chuẩn TCVN 33-85

T: thời gian t ới trong ngày đêm (t ới đ ờng bằng máy từ 8h - 16h; t ới cây bằng tay từ 5-8h và 16-19h hàng ngày).

) / (

) /

(

10 1000

10000

3

3

h

m T

Q Q

ngd m

F q

F

q Q

ngd t

h t

t t

t t

ngd t







L u l îng n íc sinh ho¹t cho c«ng nh©n lµm viÖc t¹i nhµ m¸y

) / (

) /

( 1000

.

) /

( 1000

.

3 0

3 4

3

3 2

1

h

m T

Q Q

ca m

N q

N q

Q

ngd m

N q

N q

Q

CN ca sh

CN h sh

l n

CN ca sh

l n

CN ngd sh

1.2.3 L u l ợng n ớc công nghiệp

Trong đó:

Q t-h cn , Q t-ngđ cn , Q t-ca cn : l u l ợng n ớc tắm của công nhân trong 1 giờ, 1 ngày, 1 ca (thời gian tắm quy định là 45 phút vào giờ sau khi tan ca)

n: số vòi tắm (buồng tắm đơn) h ơng sen bố trí trong nhà máy

C: số ca làm việc của nhà máy trong 1 ngày đêm

T: số giờ làm việc trong 1 ngày đêm

L u l ợng n ớc tắm của công nhân tại nhà máy

) /

( 1000

40

60

) /

(

) /

( 1000

500

3 4

3

3 3

ca m

N

N Q

ngd m

T Q

C Q

Q

h m

n Q

CN ca t

CN h t

CN ca t

CN ngd t

CN h t

1.2.3 L u l ợng n ớc công nghiệp

Trong đó:

sở công suất hay sản phẩm sản xuất trong ngày và tiêu chuẩn dùng n ớc sản xuất (do nhà thiết kế công nghệ

T: thời gian làm việc của nhà máy trong 1 ngày đêm (h)

L u l ợng n ớc sản xuất

) /

T

Q Q

ngd sx h

1.2.4 Công suất cấp n ớc của hệ thống cho

đô thị

Trong đó:

Q sh , Q t , Q sh-CN , Q t-CN , Q sx-CN : l u l ợng n ớc sinh hoạt khu dân c ; l u

l ợng n ớc t ới cây, đ ờng; l u l ợng n ớc sinh hoạt, tắm và sản xuất của nhà máy trong ngày.

a: hệ số kể đến l ợng n ớc dùng cho công nghiệp địa ph

ơng, tiểu thủ công nghiệp, và các dịch vụ khác nằm xen

1.3 Chế độ làm việc của ht cấp n ớc

Chế độ làm việc của các công trình trong hệ thống cấp n ớc không giống nhau, do đó HTCN làm việc không ổn định Bài toán đặt ra là từ những mối quan hệ giữa l u l ợng và áp lực của các công trình trong hệ thống, tìm cách điều chỉnh để hệ thống làm việc ổn định.

1.3.1 Sự liên hệ về l u l ợng giữa các công trình cấp n ớc và ph ơng pháp xác định dung tích bể chứa, đài n ớc

1.3.2 Sự liên hệ về áp lực giữa các công trình cấp n ớc Ph ơng pháp xác định chiều cao đài n ớc

và áp lực công tác của máy bơm

1.3.1 Sự liên hệ về l u l ợng giữa các công

trình cấp n ớc và ph ơng pháp xác định dung

tích bể chứa, đài n ớc

Để các công trình xl làm việc ổn định về l u l ợng và đạt hiệu quả xl với chất l ợng tốt thì tb1 th ờng cho làm việc theo chế độ

đồng đều (100%Q/24h = 4,1667%Q/1h)

Tb2 phải làm việc bám sát với chế độ tiêu thụ n ớc của đô thị

Nh ng do chế độ tiêu thụ n ớc của đô thị không đồng đều theo thời gian là chế độ không ổn định nên tb2 chỉ làm việc theo chế độ các bậc, tuỳ theo chế độ trung bình trong những khoảng thời gian xác định của chế độ tiêu thụ n ớc đô thị.

Để điều chỉnh sự bất cân bằng giữa các hạng mục công trình: TXL - TB2 và TB2 - ML phân phối n ớc trong đô thị, ng ời ta dùng các bể chứa n ớc sạch đặt sau các công trình txl, tr ớc tb2;

đài n ớc giữa tb2 và mạng l ới phân phối để điều hoà l u l ợng n ớc thừa và n ớc thiếu trong ngày đêm.

1.3.1 Sự liên hệ về l u l ợng giữa các công trình

cấp n ớc và ph ơng pháp xác định dung tích bể

chứa, đài n ớc

Đài n ớc (ĐN) và bể chứa (BC) ngoài nhiệm vụ điều hoà l

u l ợng còn làm nhiệm vụ dự trữ n ớc chữa cháy và đài n ớc còn tạo áp lực đ a n ớc tới các nơi tiêu dùng.

Dung tích ĐN và BC:

Trong đó:

W đ , W b : dung tích của ĐN, BC (m 3 )

W đh 1 , w đh 2 : dung tích điều hoà của ĐN và BC (m 3 )

W cc 10ph , w cc 3h : dung tích n ớc dự trữ chữa cháy, lấy bằng l ợng

n ớc chữa cháy trong 10 phút đối với đài n ớc và 3h đối với

bể chứa (m 3 )

W bt : l u l ợng dùng cho bản thân txl, W bt = 5-10% công suất của trạm, m 3

) (

)

(

3 3

2

3 10

1

m W

W W

W

m W

W

W

h cc bt

dh b

ph cc dh

1.3.1 Sự liên hệ về l u l ợng giữa các công trình cấp n ớc và ph ơng pháp xác định dung

tích bể chứa, đài n ớc

 Để xác định dung tích điều hoà của đài n ớc và bể chứa có thể dùng ph ơng pháp bảng thống kê hoặc ph

ơng pháp biểu đồ.

 Theo ph ơng pháp bảng thống kê, đầu tiên ta chọn

giờ dốc sạch n ớc, th ờng là sau thời gian dài lấy n ớc liên tục, n ớc trong bể chứa và đài cạn sạch và coi bằng 0 Từ

đó tính l ợng n ớc còn lại trong bể và đài trong từng giờ

L ợng n ớc l u lại lớn nhất sẽ là dung tích điều hoà của bể

và đài Nếu sau khi tính toán ở cột n ớc còn lại có trị số

âm thì chứng tỏ ta chọn giờ dốc cạn n ớc ch a đúng Khi

đó ta chỉ cần cộng 2 giá trị: giá trị d ơng lớn nhất và giá trị âm lớn nhất theo giá trị tuyệt đối là tìm đ ợc

Bảng 5 Bảng xác định dung tích điều hoà của đài n ớc

2,5 2,5 2,5 2,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5

- - - 1 0,4 - - - 0,1 0,4 0,4 0,1 0,2 0,4 - - - 1,2

-0,5 0,7 - 0,1 - - - 0,4 0,4 1,1 0,4 0,2 - - - 0,3 0,1 -

1,9 1,2 1,2 1,1 2,1 2,5 2,5 2,1 1,7 0,6 0,2 0 0,1 0,5 0,9 1,0 1,2 1,6 1,6 1,6 1,6 1,3 1,2 2,4

Kết quả dung tích điều hoà của đài sẽ là: W đ = 2,5% Q

1.3.2 Sự liên hệ về áp lực giữa các công

trình cấp n ớc Ph ơng pháp xác định chiều cao đài n ớc và áp lực công tác của máy bơm

cao của đài n ớc phải đủ để đảm bảo đ a n ớc đến những vị trí cao nhất, xa nhất so với trạm bơm và đài n

ớc, đồng thời tại điểm đó phải đủ 1 áp lực tự do cần thiết để đ a n ớc đến thiết bị vệ sinh.

12m; nhà 3 tầng 16m,… (tiếp tục cứ tăng 1 tầng thì cộng thêm 4m)

Với HTCN chữa cháy áp lực thấp, áp lực tự do cần thiết tại điểm lấy n ớc chữa cháy bất lợi nhất tối thiểu 10m

1.3.2 Sự liên hệ về áp lực giữa các công

trình cấp n ớc Ph ơng pháp xác định chiều

cao đài n ớc và áp lực công tác của máy bơm

 Để theo dõi mối quan hệ về ph ơng diện áp lực giữa các công trình cấp n ớc ta có sơ đồ sau:

Hình 3 Sơ đồ biểu diễn mối quan hệ áp lực giữa các

Thùng chứa của đài n ớc

1.3.2 Sự liên hệ về áp lực giữa các công trình cấp n ớc

Ph ơng pháp xác định chiều cao đài n ớc và áp lực công

Z b , Z đ , Z nh : cốt mặt đất tại vị trí đặt trạm bơm, đặt đài n ớc và ngôi

nhà bất lợi nhất.

H CTnh : áp lực cần thiết của ngôi nhà bất lợi nhất

H đ , H b : độ cao đài n ớc và áp lực công tác của máy bơm

h đ : chiều cao của thùng chứa trên đài

h 1 : tổng tổn thất cột n ớc trên đ ờng ống dẫn n ớc từ đài n ớc đến ngôi

nhà bất lợi nhất

h 2 : tổng tổn thất cột n ớc trên đ ờng ống dẫn n ớc từ trạm bơm tới đài n ớc (Ghi chú: Z b : có thể là cao độ đặt trục máy bơm)