tính toán, thiết kế và bố trí mô hình trạm bơm công nghiệp

Các nội dung chính và giới hạn của đề tài: CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC NGẦM CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CHO TRẠM BƠM 510M3/NG

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ

VÀ BỐ TRÍ MÔ HÌNH TRẠM BƠM

CÔNG NGHIỆP

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN

Ths Phan Trọng Nghĩa Liễu Hoàng Phúc

Ngành: Kỹ thuật điện – Khóa: 37

Tháng 5/2015

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN

Cần Thơ, ngày 09 tháng 01 năm 2015

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CỦA SINH VIÊN

HỌC KỲ 2 NĂM HỌC 2014 – 2015

1 Họ và tên sinh viên: Liễu Hoàng Phúc MSSV:1111029 Ngành: Kĩ Thuật Điện Khoá: K37

2 Tên đề tài: Tính toán, thiết kế và bố trí mô hình trạm bơm công nghiệp

3 Địa điểm thực hiện: (ghi rõ địa chỉ của cơ sở, số điện thoại nếu có)

4 Họ tên của người hướng dẫn khoa học (NHDKH) : Phan Trọng Nghĩa

5 Mục tiêu của đề tài: Tính toán, thiết kế và bố trí mô hình trạm bơm công nghiệp

6 Các nội dung chính và giới hạn của đề tài:

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC

CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC NGẦM

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CHO TRẠM BƠM 510M3/NGÀY ĐÊM

CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU VỀ BIẾN TẦN MITSUBISHI D700 VÀ CÁCH CÀI ĐẶT BIẾN TẦN

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH

CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN

7 Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài:

Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài: (dự trù chi tiết đính kèm, chỉ cần cho LVTN)

SINH VIÊN ĐỀ NGHỊ (ký tên và ghi rõ họ tên)

Ý KIẾN CỦA NHDKH

Ý KIẾN CỦA BỘ MÔN Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG LV&TLTN

Trang 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1 Cán bộ hướng dẫn: Phan Trọng Nghĩa

2 Tên đề tài: Tính toán, thiết kế và bố trí mô hình thí nghiệm trạm bơm công nghiệp

3 Sinh viên thực hiện: Liễu Hoàng Phúc MSSV: 1111029

5 Nội dung nhận xét:

a Nhận xét về hình thức của tập thuyết minh:

b Nhận xét về bản vẽ:

c Nhận xét về nội dung của luận văn:

 Các công việc đã đạt được:

 Những vấn đề còn hạn chế:

d Kết luận và đề nghị:

Trang 4

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

1 Cán bộ phản biện:

6 Điểm đánh giá:

Cần Thơ, ngày tháng năm 2015

CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1

Trang 5

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

1 Cán bộ phản biện:

6 Điểm đánh giá:

Cần Thơ, ngày tháng năm 2015

CÁN BỘ PHẢN BIỆN 2

Trang 7

LỜI CẢM ƠN



Trong quá trình học tập thì luận văn tốt nghiệp là cơ hội để mỗi sinh viên kiểm chứng lại kiến thức của mình ngoài ra trong suốt quá trình làm luận văn dưới sự hướng dẫn của quý thầy, cô trong bộ môn thì mỗi sinh viên sẽ có thêm kiến thức chuyên sâu mà trong quá trình học tập chưa có điều kiện được tiếp xúc thực tế qua

đó làm hành trang bước vào môi trường làm việc còn nhiều khó khăn sau này Sau 14 tuần thực hiện, đến nay luận văn của em cơ bản đã hoàn thành Nhân đây

em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy Phan Trọng Nghĩa, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các quý thầy trong bộ môn Kỹ thuật điện – Khoa Công Nghệ - Trường Đại học Cần Thơ đã tạo mọi điều kiện để em hoàn thành luận văn này

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình học tập

Tuy nhiên, vì kiến thức còn hạn hẹp, cũng như chưa có kinh nghiệm thực tế và thời gian làm luận văn có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Rất mong được sự thông cảm và nhận được sự đóng góp ý kiến quý báu của quý thầy để luận văn của em hoàn thiện hơn

Trang 8

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 1

1.1 Định nghĩa hệ thống cấp nước 1

1.1.1 Định nghĩa 1

1.1.2 Phân loại 1

1.2 Sơ đồ hệ thống cấp nước sinh hoạt đô thị 1

1.2.1 Hệ thống cấp nước sử dụng nước mặt 1

1.2.2 Hệ thống cấp nước sử dụng nước ngầm 2

1.2.3 Hệ thống cấp nước sử dụng nhiều nguồn nước khác nhau 2

1.3 Trạm bơm 3

1.4 Máy bơm nước 3

1.5 Bể chứa 4

1.6 Đài nước 5

CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC NGẦM 7

2.1 Tổng quan về nước dưới đất 7

2.1.1 Một số vấn đề về nước dưới đất 7

2.1.2 Các chất ô nhiễm trong đất 7

2.2 Các phương pháp xử lý nước ngầm 8

2.2.1 Công nghệ xử lí nước ngầm 8

2.2.2 Công nghệ khử sắt bằng cách làm thoáng 9

2.2.3 Công nghệ khử sắt bằng hoá chất 11

2.2.4 Công nghệ làm thoáng kết hợp với chất oxi hoá mạnh 11

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CHO TRẠM BƠM 510M3/NGÀY ĐÊM 12

3.1 Tính toán lưu lượng và xác định công suất giếng khoan 12

3.1.1 Tính toán lưu lượng cho hệ thống cấp nước tập trung 12

3.1.2 Lưu lượng nước sinh hoạt (Q1): 12

3.1.3 Lưu lượng nước phục vụ sinh hoạt (Q2): 12

3.1.4 Lưu lượng nước thất thoát (Q3): 12

3.1.5 Lưu lượng nước tự cấp (Q4): 12

3.1.6 Lưu lượng nước dự phòng (Q5): 13

Trang 9

3.1.7 Lưu lượng tính toán ngày dùng nước nhiều nhất QmaxNgay và ít nhất

QminNgay 13

3.1.8 Lưu lượng tính toán dùng nước trong 1 giờ 13

3.1.9 Tính toán lưu lượng thiết kế giếng khoan 13

3.2 Tháp giải nhiệt 14

3.3 Bể lắng đứng 14

3.4 Bể lắng ngang 15

3.5 Tính toán khử trùng 15

3.6 Bể chứa nước sạch 16

3.7 Bể chứa cặn 17

3.8 Tính toán bơm cấp I 17

3.9 Hệ thống điều khiển 17

3.10 Tính toán mạng lưới nước cấp 18

3.10.1 Lưu lượng tính toán cho mạng lưới đường ống 18

3.10.2 Xác định đường kính ống 18

3.11 Tính toán bơm cấp II 18

3.12 Tính toán thiết bị biến tần cho trạm bơm cấp II 19

CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU VỀ BIẾN TẦN MITSUBISHI D700 VÀ CÁCH CÀI ĐẶT BIẾN TẦN 21

4.1 Tổng quan 21

4.1.1 Nguyên tắc điều khiển máy bơm của thiết bi ̣ biến tần 21

4.1.2 Ứng dụng 23

4.2 Các đặc điểm tổng quát của biến tần mitsubishi D700 23

4.2.1 Thông số điều khiển cơ bản 23

4.2.2 Bảng vẽ kích thướt bên ngoài của dòng biến tần FR-D700 25

4.2.3 Mô tả hoạt động của bảng điều khiển (không thể tháo rời) 26

4.2.4 Sơ đồ kết nối các chân 27

4.2.5 Các thao tác cơ bản cho bảng điều khiển: 29

4.2.6 Các thông số mở rộng tham khảo 30

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH 35

5.1 Hình ảnh thực tế của mô hình 35

5.2 Giới thiệu về các thiết bị 35

5.2.1 Cảm biến áp suất 35

5.2.1.1 Cài đặt thông số 35

Trang 10

5.2.1.2 Đấu nối dây cảm biến áp suất 38

5.2.2 Đồng hồ áp lực nước 39

5.2.3 Relay trung gian 39

5.2.4 Timer 642UX 39

5.2.5 Bộ relay mức nước FS-3 41

5.2.6 Công tắc tơ 41

5.2.7 Relay nhiệt 42

5.2.8 Biến dòng 43

5.2.9 Máy bơm 43

5.2.10 ME96NSR 45

5.3 Nguyên lý hoạt động và vận hành mô hình trạm bơm 50

5.2.1 Sơ đồ mạch điện 50

5.2.2 Nguyên lý vận hành 52

5.2.3 Cài đặt thông số biến tần 53

5.2.4 Vận hành mô hình 55

CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN 57

Trang 11

MỤC LỤC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống cấp nước sử dụng nước mặt 1

Hình 1.2: Sơ đồ cấp nước sử dụng nước ngầm 2

Hình 1.3: Sơ đồ sử dụng nhiều nguồn nước khác nhau 2

Hình 1.4: Chiều cao hút nước và đẩy nước địa hình 4

Hình 1.5: Bể chứa nước 5

Hình 1.6: Đài nước 6

Hình 2.1: Công nghệ xử lý nước ngầm 9

Hình 2.2: Làm thoáng đơn giản – lọc 9

Hình 2.3: Làm thoáng tự nhiên - lắng tiếp xúc - lọc 10

Hình 2.4: Làm thoáng cưỡng bức - lắng – lọc trong 10

Hình 2.5: Ejector thu khí – lọc áp lực 10

Hình 2.6: Máy nén khí – lọc áp lực 11

Hình 2.7: Sơ đồ làm thoáng – lọc tiếp xúc 11

Hình 3.1: Sơ đồ cấu tạo bể lắng đứng 14

Hình 3.2: Sơ đồ cấu tạo bể lắng ngang 15

Hình 3.3: Sơ đồ cấu tạo hệ thống clo khử trùng 15

Hình 3.4: Nguyên lý hoạt động của biến tần 19

Hình 4.1: Sơ đồ tổng quát của 1 biến tần 21

Hình 4.2: Bản vẽ kích thướt bên ngoài của biến tần 25

Hình 4.3: Mô tả hoạt động của bảng điều khiển 26

Hình 4.4; Sơ đồ kết nối các chân 27

Hình 4.5: Các thao tác cơ bản trên bảng điều khiển 29

Hình 5.1: Hình ảnh thực tế của mô hình 35

Hình 5.2: Cảm biến áp suất 36

Hình 5.3: Mô tả hoạt động của ngõ ra relay 37

Hình 5.4: Đấu nối dây cảm biến áp suất 38

Hình 5.5: Khóa V/I của biến tần 38

Hình 5.6: Đồng hồ áp lực nước 39

Hình 5.7: Relay trung gian 39

Hình 5.8: Timer 642UX 39

Hình 5.9: Mô tả chức năng của timer 40

Hình 5.10: Nguyên lý lắp mạch control contact Y 40

Hình 5.11: Relay YL-303H-S-24VDC 40

Hình 5.12: Bộ relay mức nước FS-3 41

Hình 5.13: Hình ảnh thực tế công của công tắc tơ 41

Hình 5.14: Cấu tạo relay nhiệt 42

Hình 5.15: Hình ảnh thực tếcủa relay nhiệt 42

Hình 5.16: Biến dòng – CT 43

Hình 5.17: Máy bơm 3 pha HCP225-1.75 26 1HP 44

Hình 5.18: Máy bơm 1 pha Panasonic GP-129JXK 44

Hình 5.19: Thiết bị đo ME96NSR 45

Hình 5.20: Menu set-up số 1 46

Trang 12

Hình 5.21: Cài đặt ngõ vào điện áp 47

Hình 5.23: Cài đặt giá trịprimary current 47

Hình 5.22: Cài đặt giá trịsecondary current 47

Hình 5.24: Chế độ cài đặt thông số cơ bản 49

Hình 5.25: Mạch động lực 50

Hình 5.26: Mạch điều khiển 51

Hình 5.27: Mô tả hoạt động của 2 bơm 52

Hình 5.28: Hình ảnh thực tế 52

Hình 5.29: Nút điều khiển và công tắc chuyển chế độ 55

Trang 13

Chương I: Tổng quan về hệ thống cấp nước

- Theo mục đích sử dụng: Hệ thống cấp nước sinh hoạt, chữa cháy, sản xuất,…

- Theo phương pháp sử dụng nước: trực tiếp, tuần hoàn, liên tục,…

- Theo nguồn nước: Hệ thống cấp nước mặt, ngầm,…

- Theo nguyên tắc làm việc của hệ thống: Hệ thống cấp nước có áp, tự chảy,…

- Theo phương pháp chữa cháy: Hệ thống cấp nước có áp lực cao, thấp,…

- Theo phạm vi: Hệ thống cấp nước bên trong nhà, bên ngoài nhà,…

1.2 Sơ đồ hệ thống cấp nước sinh hoạt đô thị

1.2.1 Hệ thống cấp nước sử dụng nước mặt

Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống cấp nước sử dụng nước mặt

Trang 14

1.2.2 Hệ thống cấp nước sử dụng nước ngầm

1.2.3 Hệ thống cấp nước sử dụng nhiều nguồn nước khác nhau

- Giải thích ký hiệu và chức năng của các công trình:

+ 1 Công trình thu nước: dùng để thu nước nguồn

+ 2 Trạm bơm cấp 1: dùng để bơm nước từ công trình thu lên công trình xử lý + 3 Trạm xử lý: dùng để làm sạch nước

+ 4 Bể chứa nước sạch: dùng để chứa nước đã qua xử lý, đều hòa áp lực giữa các trạm xử lý,…

+ 5 Trạm bơm cấp 2: dùng để bơm nước sạch lên mạng lưới nước cấp

+ 6 Đài nước: dùng để dự trữ, đều hòa áp lực cho mạng lưới

+ 7 Đường ống chuyển tải: dùng để vận chuyển nước từ trạm bơm cấp 2 đến điểm đầu tiên của mạng lưới nước cấp

+ 8 Mạng lưới phân phối: vận chuyển và phân phối nước đến các đối tượng sử dụng

Hình 1.2 Sơ đồ cấp nước sử dụng nước ngầm

Hình 1.3 Sơ đồ sử dụng nhiều nguồn nước khác nhau

Trang 15

1.3 Trạm bơm

Trạm bơm là nơi bố trí các máy bơm, động cơ điện, đường ống, van khóa, thiết bị điều khiển, kiểm tra, đo lường, các bảng điện, phòng sửa chữa, lắp ráp cũng như các phòng làm việc cho công nhân

Khi thiết kế các trạm bơm cần lưu ý các yêu cầu như: đảm bảo cung cấp nước liên tục; thuận tiện và an toàn trong quản lý, vận hành; khoảng cách giữa các ống đẩy và ống hút cũng như chiều dài của chúng phải ngắn nhất, các đoạn nối phải đơn giản; có khả năng tăng công suất của trạm này bằng cách thay thế các máy bơm có công suất lớn hơn hoặc trang bị thêm các máy bơm bổ sung; có hệ số hữu ích và hệ số sử dụng thiết bị lớn nhất với chỉ tiêu chi phí năng lượng điện là bé nhất

Các trạm bơm có thể phân ra: trạm bơm cấp I, cấp II, tăng áp, tuần hoàn, đặt nổi, nửa nổi, nửa ngầm hoặc ngầm; trục ngang, trục đứng, kiêu thủ công, tự động hoặc từ xa,…

Trạm bơm cấp I đưa nước lên công trình làm sạch được tính theo lưu lượng giờ trung bình trong những ngày dùng nước lớn nhất Chế độ công tác của trạm bơm cấp II phụ thuộc vào biểu đồ tiêu thụ nước Việc bơm nước có thể tiến hành điều hòa trong ngày hoặc theo từng cấp; nếu bơm theo cấp thì dung tích đài nước và áp lực toàn phần của bơm sẽ giảm

Việc lựa chọn loại và số lượng máy bơm làm việc cũng như dự trữ phải tính toán

có xét đến sự hoạt động đồng thời giữa các máy bơm, ống dẫn và mạng ống phân phối để đảm bảo chế độ làm việc của trạm bơm được lựa chọn trên cơ sỏ phân tích

đồ thị dùng nước và sự hoạt động đồng thời cả máy bơm, ống dẫn và mạng phân phối Nên chọn các máy bơm cùng loại để dễ quản lý và giảm số bơm dự trữ

Các trạm bơm cấp I lấy nước mặt thường đặt sâu dưới đất để giảm chiều cao hút của bơm Số lượng bơm công tác trong các trạm cấp I không nhỏ hơn hai, mỗi bơm nên

có một ống hút riêng Các trạm bơm cấp II thường đặt trên mặt đất, có dạng hình chữ nhật vì có nhiều máy bơm, các đường ống hút có thể nối thông với nhau qua các khóa

1.4 Máy bơm nước

- Trong hệ thống cấp nước, máy bơm được sử dụng ở các trạm bơm cấp I để đưa nước từ công trình thu lên công trình làm sạch và ở trạm bơm cấp II để đưa nước từ các bể chứa nước sạch lên đài và vào mạng lưới phân phối Máy bơm sử dụng điện năng để biến thành cơ năng của dòng chất lỏng Trong kỹ thuật cấp nước hiện nay máy bơm được sử dụng phổ biến nhất là bơm ly tâm

Trước khi vận hành cần đổ đầy nước vào thân bơm và ống hút (mồi nước)

- Các chỉ số quan trọng của bơm:

Khi chọn máy bơm thường căn cứ vào các chỉ số quan trọng của bơm sau đây: + Lưu lượng: Ký hiệu là Q, là khối lượng dịch thể được bơm đi trong một đơn

vị thời gian [m3/h], [m3/h], [1/s]

Trang 16

+ Chiều cao hút nước và đẩy nước địa hình:

Chiều cao hút nước địa hình, ký hiệu là Hhđh, là

hiệu số giữa cao trình đặt trục máy bơm với cao

trình mực nước tính toán trong bể hút hay nguồn

bơm Còn chiều cao đẩy địa hình, ký hiệu Hđđh,

là hiệu số giữa cao trình điểm lấy nước tính toán

bất lợi nhất so với trục máy bơm Đơn vị tính là

v2/2g : Tổn thất áp lực do thay đổi vận tốc khi vào bơm, [m]

+ Áp lực toàn phần của bơm:

Ký hiệu là H, chiều cao lỏn nhất mà bơm có thể đẩy nước đi được, xác định bằng công thức:

H = Hhdh + H ddh + ∑h (m) ∑h : tổng tổn thất áp lực trong ống hút, ống đẩy và các thiết bị khác trên các đường ống đó (nếu có)

+ Công suất của bơm:

Công suất hữu ích:

γ: tỷ trọng của nước, [N/m3]

+ Công suất trên trục:

𝜂 :hệ số hữu ích toàn phần của bơm, có thể đạt từ 60 -75% cho đến 80 - 92% tùy theo loại bơm và công nghệ chế tạo nó

1.5 Bể chứa

Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, trong hệ thống cấp nước các bể chứa có thể đặt

ở những địa điểm khác nhau Chúng được dùng để thu và chứa nước từ các trạm bơm cấp I, từ các trạm xử lý hoặc từ các hệ thống cấp nước phân vùng để cung cấp cho hệ thống cấp nước tuần hoàn; điều hòa lượng nước giữa trạm bơm cấp I, trạm bơm cấp

II và dự trữ nước cho bơm chữa cháy, nước rữa bể lắng, bể lọc, nước tự cấp cho nhà máy nước

Hình 1.4: Chiều cao hút nước và

đẩy nước địa hình

Trang 17

Khi thể tích bể dưới 2000m3 có thể xây hình tròn, lớn hơn thì xây hình chữ nhật Tường và đáy cần có lớp chống thấm tốt

Chiều cao bể từ 3-5m, bên trên có nắp đậy, ống thông hơi và lớp đất đắp có trồng cỏ

để giữ cho nhiệt độ nước được ổn định

Đáy bể có độ dốc i=0,01 về phía hố xả cặn

Vận tốc nước trong ống dẫn vào bể v=l,2 -l,5m/s, ống lấy nước ra hay ống hút của bơm v=l-l,6m/s, ống tràn không quá 4m/s

Thể tích bể chứa Vb phụ thuộc vào chức năng và công suất của hệ thống cấp nước được xác định theo công thức:

Trong đó:

Vđh: Lượng nước điều hòa giữa trạm làm sạch và trạm bơm cấp II

Vcc: Lưu lượng dự trữ để chữa cháy, được xác định bằng công thức:

Vcc = 3*3.6*Qcc + ∑Qmax – 3*Q1

Qcc: Lưu lượng nước dùng để chữa cháy, [1/s]

ΣQmax : Tổng lượng nước 3 giờ dùng nhiều nhất, [m3]

Q1: Lưu lượng nước của trạm bơm cấp I trong điều kiện làm việc liên tục, [m3]

Vr : Lượng nước dùng cho các nhu cầu kỹ thuật của bản thân nhà máy nước như rửa bể lắng, bể lọc, có thể lấy từ 3-5% công suất trạm bơm

1.6 Đài nước

Đài nước là công trình dùng để điều hòa lưu lượng và áp lực cho mạng lưới cấp nước Đài nước còn là một công trình kiến trúc vì có chiều cao và thể tích lớn Do đặc điểm kiến trúc, kết cấu và điều kiện thi công trên cao nên giá thành xây dựng đài

lớn hơn nhiều so với bể chứa

Hình 1.5 : Bể chứa nước

Trang 18

Thể tích đài nước được tính bằng công thức:

Vd = Vdh + Vcc

Trong đó:

Vdh : Dung tích cần điều hòa, xác định bằng cách lập bảng tính tổng hợp hoặc

đồ thị biểu diễn chế độ làm việc của trạm bơm cấp II và nhu cầu dùng nước của thành phố

Vcc: Lượng nước dự trữ để chữa cháy trong đài được tính trong 10 phút theo TC.l 1-68:

Vcc = 0.6*n*qc (m3) Trong đó:

n : Số lượng đám cháy đồng thời

qc: Lưu lượng cho một đám cháy, [1/s]

Hình 1.6: Đài nước

Trang 19

Chương II: Công nghệ xử lý nước ngầm

CHƯƠNG II

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC NGẦM

2.1 Tổng quan về nước dưới đất

2.1.1 Một số vấn đề về nước dưới đất

Nước dưới đất có thể được chia thành các loại sau:

Nước trong đới thông khí: Đới thông khí là lớp đất đá giới hạn từ mặt đất đến bề

mặt nước ngầm thấm nước Trong đới này, không khí có thể tự do lưu thông nhưng không hoàn toàn bão hòa nước Nước trong đới thông khí bao gồm đủ các dạng: nước không trọng lực, nước mao dẫn và nước trọng lực, ở các trạng thái lỏng hoặc hơi

Nước ngầm: là loại nước trọng lực dưới đất ở trong tầng chứa nước thứ nhất kể từ

trên mặt xuống Phía trên tầng nước ngầm thường không có lớp cách nước che phủ

và nước trọng lực không chiếm hết toàn bộ bề dày của đất đá thấm nước, nên bề mặt của nước ngầm là một mặt thoáng tự do Điều này quyết định tính chất không có áp của nước ngầm Trong một số trường hợp, trong đới thông khí có thấu kính cách nước nằm đè lên bề mặt nước ngầm sẽ làm cho nước ngầm có áp lực cục bộ

Nước ngầm vận động dưới tác dụng của độ chênh mặt nước, nó chảy từ nơi có mực nước ngầm cao đến nơi có mực nước ngầm thấp

Trong mùa mưa, nước mưa, nước mặt ngấm xuống cung cấp cho nước ngầm làm cho mực nước ngẫm dâng lên cao Do vậy bề dày tầng chứa nước tăng lên Ngược lại

về mùa khô, mực nước ngầm hạ thấp Nhiệt độ của nước cũng biến đổi theo mùa

và hàm lượng các muối hòa tan trong nước

Các chất gây mùi trong nước có thể chia làm 3 nhóm:

+ Các chất gây mùi có nguồn gốc vô cơ như NaCl, MgSO4 gây vị mặn, muối đồng, muối sắt gây mùi tanh, các chất gây tính kiềm, tính axit trong nước

+ Các chất gây mùi có nguồn gốc hữu cơ trong chất thải công nghiệp, chất thải

mạ, dầu mỡ, phenol

+ Các chất gây mùi từ quá trình sinh hóa, các hoạt động của vi khuẩn, của tảo như CH3-S-CH3 cho mùi tanh cá, C12H22O, Ci2Hi802 cho mùi tanh bùn

Trang 20

- Các hợp chất (nitơ, axit cacbonic, sắt, mangan, photphat, clorua, florua), chất khí(hydrosunfua), chất phóng xạ: là những nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước cần được xử lý

- Các hợp chất canxi, magie: là nguyên nhân tạo nên nước cứng, tuỳ theo hàm lượng CaCO3 mà người ta chia nước ra làm các loại như sau:

Loại Hàm lượng CaCO3 (mg/1)

Nước cứng trung bình 75-150 Nước cứng 150-300 Nước rất cứng >300

Các chỉ tiêu vi sinh: Trong nước thiên nhiên có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng,

vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh khác Tùy theo tính chất các loại vi sinh trong nước được chia làm 2 nhóm: nhóm vi sinh có hại và nhóm vi sinh vô hại

Nhóm vi sinh có hại bao gồm các vi trùng gây bệnh, các loại rêu, tảo Nhóm này cần loại bỏ trước khi đưa nước vào sử dụng Trong nước dưới đất, việc xác định sự

có mặt của các loại vi trùng gây bệnh thường rất khó khăn vì thế trong thực tế người

ta thường áp dụng chỉ số vi trùng đặc trưng Nguồn gốc của các loại vi trùng gây bệnh thường bắt nguồn từ các loại rác thải, phân động vật, các loại chất hoá học hoà tan vào nước,… chúng là nguyên nhân gây ra các bệnh nguy hiểm như: bệnh lỵ, dịch tả, thương hàn, bại liệt,… Đặc biệt là vi khuẩn E-coli là loại vi khuẩn có khả năng tồn tại cao hơn đa số các loại vi khuẩn khác vì thế nó trở thành đặc trưng cho mức độ nhiễm bẩn do vi trùng gây bệnh trong nước

2.2 Các phương pháp xử lý nước ngầm

2.2.1 Công nghệ xử lí nước ngầm

Trang 21

2.2.2 Công nghệ khử sắt bằng cách làm thoáng

2.2.2.1 Làm thoáng đơn giản – lọc

- Cách làm này đơn giản, ổn định áp dụng cho công suất bất kỳ

Hình 2.2: Làm thoáng đơn giản – lọc

Hình 2.1: Công nghệ xử lý nước ngầm

Trang 22

2.2.2.2 Làm thoáng tự nhiên – lắng tiếp xúc – lọc

- Có thể áp dụng cho nhiều công suất lắp đặt, nhỏ gọn, ổn định và dễ vận hành

2.2.2.3 Làm thoáng cưỡng bức – lắng – lọc trong

Công nghệ này thường áp dụng cho trường hợp nước ngầm có pH thấp, CO2 dao động trong khoảng rộng Phương pháp này giúp tiết kiệm không gian, hoạt động ổn định và chủ động, giải phóng hầu hết lượng CO2 hoà tan

2.2.2.4 Ejector thu khí – lọc áp lực

Công nghệ này chỉ áp dụng cho công trình nhỏ, với mục đích thu khí oxi và không cần khử CO2

Hình 2.3: Làm thoáng tự nhiên - lắng tiếp xúc - lọc

Hình 2.4: Làm thoáng cưỡng bức - lắng – lọc trong

Hình 2.5: Ejector thu khí – lọc áp lực

Trang 23

2.2.2.5 Máy nén khí - lọc áp lực

Công nghệ này thường sử dụng khi kết hợp khử sắt và mangan, áp dụng đối với trường hợp cần thu oxi và không cần khử CO2 Với phương pháp này có thể áp dụng cho công trình có diện tích bất kỳ, dễ dàng trong vận hành, bảo dưỡng, tuy nhiên có giá thành vận hành cao do sử dụng nhiều năng lượng điện

2.2.2.6 Sơ đồ làm thoáng – lọc tiếp xúc

Công nghệ này thường áp dụng đối với trường hợp tổng hàm lượng sắt lớn hơn 15mg/l, pH sau làm thoáng > 6,8

2.2.3 Công nghệ khử sắt bằng hoá chất

Công nghệ này chỉ thích hợp khử sắt có hàm lượng thấp, có thể kết hợp với khử mangan và được áp dụng với trường hợp nước cần xử lý có hàm lượng chất hoà tan phức tạp mà công nghệ làm thoáng không đạt hiệu quả

2.2.4 Công nghệ làm thoáng kết hợp với chất oxi hoá mạnh

Công nghệ này áp dụng trong trường hợp hàm lượng sắt cao, có thể kết hợp khử mangan, khử khoáng trong nước Công nghệ này đòi hỏi chỉ phí đầu tư cao, năng lượng vận hành lớn

Hình 2.6: Máy nén khí – lọc áp lực

Hình 2.7: Sơ đồ làm thoáng – lọc tiếp xúc

Trang 24

Chương III: Tính toán các công trình đơn vị cho trạm bơm 510m 3 /ngày đêm

CHƯƠNG III

TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CHO TRẠM BƠM

510M3/NGÀY ĐÊM

3.1 Tính toán lưu lượng và xác định công suất giếng khoan

3.1.1 Tính toán lưu lượng cho hệ thống cấp nước tập trung

Lưu lượng tính toán cho hệ thống cấp nước tập trung được xác định theo công

thức:

Trong đó:

- qn = Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt (lấy theo bảng 3.1/5 TC33)

- Nn = số dân tính toán tính ứng với tiêu chuẩn cấp nước qn

- fn= tỷ lệ dân được cấp nước: lấy theo bảng 3.1/5 TC33

- D = Lượng nước phục vụ công cộng, dịch vu, công nghiệp, thất thoát, nước cho

- bản thân nhà máy xử lý nước và lượng nước dự phòng (khoảng 5-10% tổng lưu lượng nước phục vụ ăn uống)

3.1.2 Lưu lượng nước sinh hoạt (Q1):

Ngoại vi thành phố: 120 lít/người.ngày, tỉ lệ cấp nước 80% dân số trên tổng

Nn=2500 dân

Vậy Q1 = (120*2500*0.8)/1000 = 240m3/ngày đêm

3.1.3 Lưu lượng nước phục vụ sinh hoạt (Q2):

Vậy Q2 = 10%*Q1 = 10%*240 = 24 m3/ngày đêm

3.1.4 Lưu lượng nước thất thoát (Q3):

Q3 = 0.17*(Q1+Q2) = 45 m3/ngày đêm

3.1.5 Lưu lượng nước tự cấp (Q4):

Q4 = 0.07*(Q1+Q2+Q3) = 22m3/ngày đêm

Trang 25

3.1.6 Lưu lượng nước dự phòng (Q5):

QmaxNgay =QngayTB*KmaxNgay

QminNgay =QngayTB*KminNgay

Trong đó:

KNgay: là hệ số dùng nước không đều hoà

Áp dụng cho đô thị loại I ta tính như sau:

QmaxNgay =QngayTB*KmaxNgay = 355 * 1.2 = 426 m3/ngày đêm

QminNgay =QngayTB*KminNgay = 355 * 0.9 = 319.5 m3/ngày đêm

3.1.8 Lưu lượng tính toán dùng nước trong 1 giờ

Qgiờmax = (Kgiờmax*Qngàymax)/24

Qgiờmin = (Kgiờmin*Qngàymin)/24

Trong đó: K là hệ số dùng nước không đều hoà

Tra bảng 3.2/6 TC33-2006 ta có:

Kgiờmax = 𝛼𝑚𝑎𝑥 ∗ 𝛽max = 1.2*1.75 = 2.1

Kgiờmin = 𝛼𝑚𝑖𝑛 ∗ 𝛽min =0.4*0.1625 = 0.065

 Qgiờmax = (2.1*426)/24 = 37m3/ngày đêm

 Qgiờmin = (0.065*319.5)/24 = 0.87 m3/ngày đêm

3.1.9 Tính toán lưu lượng thiết kế giếng khoan

Công suất thiết kế giếng được tính theo công thức sau:

Qgiếng = Qngàymax/T

T: là thời gian hoạt động của bơm cấp I

Vậy Qgiếng = 426/20 = 21.3 m3/ giờ

Với lưu lượng cần khai thác là 21.3 m3/ giờ tương đương khoảng 510m3/ngày đêm Khả năng cấp nước thực tế là:

+ Qngàymax: lưu lượng ngày lớn nhất = 426 (m3/ngày đêm)

+ P: dân số sử dụng nước thực tế = 2.500 dân

+ qTB: tiêu chuẩn dùng nước trung bình = 120 lít/người /ngày đêm

+ KmaxNgay: hệ số không điều hòa ngày lớn nhất =1,2

Trang 26

Không khí được hút bằng quạt hút, nên rất chủ động, diện tích tiếp xúc lớn nên tốc

độ oxi hoá Fe2+ và các chất hữu cơ diễn ra nhanh chóng Các khí cản trở quá trình ôxi hoá Fe2+ như: CO2, H2S, NH3 thoát ra dễ dàng với tỉ lệ cao

3.3 Bể lắng đứng

Bể lắng đứng thường có mặt bằng hình vuông hoặc hình tròn và được sử dụng cho những trạm xử lý có công suất nhỏ (đến 3000m3/ngày đêm) Bể lắng đứng hay bố trí kết hợp với bể phản ứng xoáy hình trụ (hay còn gọi là ống trung tâm) Bể có thể xây bằng gạch hoặc làm bằng bê tông cốt thép

Nguyên tắc làm việc: Nước chảy vào ống trung tâm giữa bể (ngăn phản ứng) đi xuống dưới vào bể lắng Nước chuyển động theo chiều từ dưới lên trên, cặn rơi từ trên xuống đáy bể Nước đã lắng trong được thu vào máng vòng bố trí xung quanh thành bể và đưa sang bể lọc Cặn tích lũy ở vùng chứa nén cặn được thải ra ngoài theo chu kỳ bằng ống và van xả cặn

Hình 3.1: Sơ đồ cấu tạo bể lắng đứng

Trang 27

3.4 Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật, có thể làm bằng gạch hoặc bêtông cốt thép Sử dụng cho các trạm xử lý có Q > 300 m3/ngđ đối với trường hợp xử lý nước có dùng phèn và áp dụng với công suất bất kỳ cho trạm xử lý không dùng phèn

3.5 Tính toán khử trùng

Đây là khâu bắt buộc cuối cùng trong quá trình xử lý nước ăn uống sinh hoạt Trong nước thiên nhiên có rất nhiều vi sinh vật và vi trùng gây bệnh, sau quá trình xử

lý cơ học, nhất là khi cho nước qua bể lọc thì phần lớn các vi trùng đã bị giữ lại Song

để tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh cần phải tiến hành khử trùng nước

Hình 3.3: Sơ đồ cấu tạo hệ thống clo khử trùng Hình 3.2: Sơ đồ cấu tạo bể lắng ngang

Trang 28

Ở đây sử dụng Clorine dạng bột để khử trùng cơ sở của phương pháp này là dùng chất oxi hóa mạnh để oxi hóa men của tế bào vi sinh vật và tiêu diệt chúng Ưu điểm của phương pháp này là vận hành đơn giản và có hiệu quả

Clo là một chất oxi hóa mạnh dù ở dạng đơn chất hay hợp chất khi tác dụng với nước đều tạo thành HOC1 có tác dụng khử trùng rất mạnh

Phản ứng thủy phân giữa Clo và nước xảy ra như sau:

Q: là lưu lượng nước được xử lý trong 1 giờ

a:là liều lượng clo hoạt tính được tra theo tiêu chuẩn TCXD 33-2006

Ta lấy a = 0.8mg/l = 0.8 g/m3

Vậy C= (Q*a)/1000 = (21.3*0.8)/1000 = 0.017 (kg/giờ)

Lượng clo cần thiết để khử trùng trong 1 ngày:

M = (C*t)/b

Trong đó:

C: là lượng clo cần thiết trong 1 giờ

t: là thời gian cần thiết để xử lý ta chọn t = 24

b: là hàm lượng clo có trong sản phẩm ta chọn b = 70%

Vậy: M = (0.017*24)/70% = 0.583 (kg)

3.6 Bể chứa nước sạch

Bể chứa nước sạch có chức năng điều hòa giữa lượng nước đưa vào mạng và chế

độ làm việc của trạm bơm, bể chứa còn để dự trữ cho chữa cháy, rửa bể lọc, pha hóa chất và phục vụ cho bản thân trạm xử lý

Dung tích bể được xác định theo công thức:

W bể chứa = Wdh + Wcc + Wbt (m3)

Trong đó:

+ Wđh: dung tích điều hòa của bể chứa

+ Wcc: dung tích dự trữ cho chữa cháy

+ Wbt: dung tích dự trữ dùng cho trạm xử lý

Dung tích điều hoà tối thiểu của bể chứa:

Wdhtt = Q* tClo

Trong đó:

+ Q: lưu lượng tính toán

+ tClo: thời gian nước tiếp xúc với Clo ở đây ta chọn tClo = 20 (phút)

Vậy: Wdhtt = 21.3*(20/60) = 7.1 (m3)

Trang 29

Dung tích điều hào bể chứa được xác định theo công thức:

Trong đó Qngaydem là công suất thiết kế của trạm bơm

Vậy dung tích dự trữ cần thiết là: Wbt = 5%*510 = 25.5 m3

Từ đó ta xác định được dung tích của bể chứa là:

Tính toán cột áp tuỳ từng địa hình cụ thể và được tính dựa theo công thức:

Hbơm = Hthả giếng+Htháp giải nhiệt+Hbể lắng đứng+tổn tổn thất cột áp = 50m

Lưu lượng bơm cấp 1 là 21.3 m3/giờ do đó ta chọn bơm DYNATECT, MODEL: DT60-8 với các thông số như sau:

Trang 30

đa tính năng để bảo vệ máy bơm trong các trường hợp quá dòng quá nhiệt trong quá trình trạm bơm vận hành

3.10 Tính toán mạng lưới nước cấp

3.10.1 Lưu lượng tính toán cho mạng lưới đường ống

Lưu lượng được xác định theo công thức:

+ N: số người dùng nước trên đoạn ống

+ Kngày.max: hệ số không điều hòa ngày lớn nhất, Kngày.max =1,2

+ Kgiờ.max: hệ số không điều hòa giờ lớn nhất, Kgiờ max = 𝛼𝑚𝑎𝑥 ∗ 𝛽𝑚𝑎𝑥

+ 𝛼𝑚𝑎𝑥 =1,2 hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình

+ 𝛽𝑚𝑎𝑥 = 1,4 hệ số kể đến số dân trong khu vực dân cư

Trang 31

𝜂 là hiệu suất của máy bơm ta chọn 50%

3.12 Tính toán thiết bị biến tần cho trạm bơm cấp II

Đối với trạm bơm cấp II thì việc lắp đặt thiết bị biến tần cho trạm bơm phụ thuộc vào chế độ làm việc của bơm và trạm bơm

Nguyên tắc hoạt động của biến tần và cách điều chỉnh bơm:

Nguyên tắc điều khiển bơm của thiết bị biến tần:

+ Thiết bị biến tần cho phép điều khiển lưu lượng cũng như áp suất đường ống trở nên linh hoạt và hoàn toàn tự động

+ Việc giám sát chế độ làm việc của trạm bơm dễ dàng

+ Với tín hiệu áp lực phản hồi từ cảm biến lắp đặt trên đường ống về thiết bị biến tần, với chức năng PID bộ vi xử lý của biến tần sẽ so sánh tín hiệu phản hồi và giá trị cài đặt từ đó thay đổi tần số điện áp ngõ ra để thay đổi tốc độ quay của bơm từ

đó ổn định được lưu lượng cũng như áp suất đường ống cấp vào mạng lưới

Ở đây ta chỉ lắp đặt thiết bị biến tần cho bơm cấp II, hệ thống bơm cấp I không cần thiết lắp thiết bị biến tần do không cần bám sát lưu lượng sử dụng như hệ thống bơm cấpII

Từ thông số của bơm cấp II ta chọn biến tần thoả mãn Nbt >= Nbơm do đó ta chọn dòng biến tần SV075iG5A-4

Trên cơ sở phân tích chế độ làm việc của bơm ta có thể đưa ra các phương pháp dùng biến tần điều khiển bơm như sau:

Hình 3.4: Nguyên lý hoạt động của biến tần

Trang 32

+ Điều khiển theo mức nước

+ Điều khiển theo phương thức chủ động/ thụ động

+ Điều khiển theo phương thức mỗi biến tần điều khiển một bơm

Từ đó ta chọn phương thức điều khiển thứ ba cho hiệu quả cao khi đó các bơm sẽ hoạt động linh hoạt tuổi thọ các bơm sẽ giống nhau đảm bảo sự hoạt động ổn định và lâu dài của trạm bơm các thao tác vận hành trạm cũng trở nên đơn giản

- Lựa chọn thiết bị cảm biến áp ực:

Thông thường áp lực trên đường ống thường dưới 6bar Huba Pressure Sensor seri

500 với phạm vi đo từ 0 đến 6bar

- Cảm biến lưu lượng có thể chọn loại Mag1100-Mag6000 của hảng Denfoss

Trang 33

Chương IV: Giới thiệu về biến tần mitsubishi D700 và cách cài đặt biến tần

4.1.1 Nguyên tắc điều khiển máy bơm của thiết bi ̣ biến tần

Khi sử du ̣ng thiết bi ̣ biến tần cho phép điều chỉnh một cách linh hoa ̣t lưu lượng và

áp lực cấp vào ma ̣ng lưới theo yêu cầu tiêu thu ̣. Với tín hiệu từ cảm biến áp lực phản hồi về thiết bi ̣ biến tần, bộ vi xử lý của biến tần sẽ so sánh giá tri ̣ truyền về với giá tri ̣ cài đặt để từ đó thay đổi tần số dòng điện, điện áp cung cấp cho động cơ làm thay đổi tốc độ quay của động cơ để đảm bảo lưu lượng và áp lực cấp vào ma ̣ng lưới

Sự điều chỉnh linh hoa ̣t các máy bơm khi sử dụng biến tần được cụ thể như sau: Điều chỉnh tốc độ quay khi áp suất thay đổi

Đa da ̣ng trong phương thức điều khiển các máy bơm trong tra ̣m bơm Một thiết bi ̣ biến tần có thể điều khiển đến 5 máy bơm

Có ba phương thức điều khiển các máy bơm:

Điều khiển theo mực nước:

Trên cơ sở tín hiệu mực chất lỏng trong bể hút hồi tiếp về biến tần Bộ vi xử lý sẽ

so sánh tín hiệu hồi tiếp với mực chất lỏng được cài đặt Trên cơ sở kết quả so sánh biến tần sẽ điều khiển đóng mở các máy bơm sao cho phù hợp để mực chất lỏng trong

Hình 4.1: Sơ đồ tổng quát của 1 biến tần

Trang 34

bể luôn bằng giá tri ̣ cài đặt Ngược la ̣i khi tín hồi tiếp lớn hơn giá tri ̣ cài đặt, biến tần sẽ điều khiển cắt lần lượt các bơm để mực chất lỏng luôn đa ̣t ổn đi ̣nh ở giá tri ̣ cài đặt

Điều khiển theo hình thức chủ động/ thu ̣ động:

Mỗi một máy bơm được nối với một bộ biến tần trong đó có một biến tần chủ động

và các biến tần khác là thu ̣ động Khi tín hiệu hồi tiếp về biến tần chủ động thì bộ vi xử lý của biến tần này sẽ so sánh với tín hiệu được cài đặt để từ đó tác động đến các biến tần thu ̣ động điều chỉnh tốc độ quay của các máy bơm cho phù hợp và không gây ra hiện tượng va đập thuỷ lực phản hồi từ hệ thống Phương thức điều khiển này

là linh hoa ̣t nhất, khắc phu ̣c những khó khăn trong quá trình vận hành bơm khác với thiết kế Phương thức này được sử dụng cho trường hợp thay đổi cả về lưu lượng và

áp lực trên ma ̣ng lưới

Điều khiển theo hình thức biến tần điều khiển một bơm:

Một máy bơm chính được điều chỉnh thông qua thiết bi ̣ biến tần, các máy bơm còn

la ̣i đóng mở trực tiếp bằng khởi động mềm Khi tín hiệu áp lực và lưu lượng trên

ma ̣ng lưới hồi tiếp về biến tần Bộ vi xử lý sẽ so sánh với giá tri ̣ cài đặt, và điều khiển tốc độ máy bơm chính cha ̣y với tốc độ phù hợp và điều khiển đóng mở các máy bơm còn la ̣i cho phù hợp với nhu cầu trên ma ̣ng lưới đồng thời điều chỉnh tốc độ bơm chính sao cho ha ̣n chế tối đa hiện tượng va đập thuỷ lực ma ̣ng lưới cấp nước Phương thức điều khiển này được áp dụng cho trường hợp áp lực của máy bơm đúng với thiết kế nhưng lưu lượng thay đổi Bằng các phương thức điều khiển linh hoa ̣t trên theo nhu cầu tiêu thu ̣ của ma ̣ng lưới sẽ thay thế đài nước trên ma ̣ng lưới

Những ưu điểm khi điều khiển tốc độ bơm bằng thiết bi ̣ biến tần 

+ Ha ̣n chế được dòng điện khởi động cao

+ Tiết kiệm năng lượng

+ Điều khiển linh hoa ̣t các máy bơm

+ Sử du ̣ng công nghệ điều khiển vector 

Ngoài ra còn các ưu điểm khác của thiết bi ̣ biến tần như:

+ Dãy công suất rộng từ 1,1 – 400 KW

+ Tự động ngừng khi đa ̣t tới điểm cài đặt

+ Tăng tốc nhanh giứp biến tần bắt ki ̣p tốc độ hiện thời của động cơ

+ Tự động tăng tốc giảm tốc tránh quá tải hoặc quá điện áp khi khởi động + Bảo vệ được động cơ khi : ngắn ma ̣ch, mất pha lệch pha, quá tải, quá dòng, quá nhiệt

+ Kết nối với máy tính cha ̣y trên hệ điều hành Windows

+ Kích thước nhỏ go ̣n không chiếm diện tích trong nhà tra ̣m

+ Mô men khởi động cao với chế độ tiết kiệm năng lượng

+ Dễ dàng lắp đặt vận hành

+ Hiển thi ̣ các thông số của động cơ và biến tần

Từ những ưu điểm trên của thiết bi ̣ biến tần ta lựa cho ̣n phương án lắp máy biến tần cho tra ̣m bơm thay thế cho việc xây dựng đài nước trên ma ̣ng lưới nhằm tiết kiệm chi phí trong xây dựng và vận hành quản lý

Trang 35

4.1.2 Ứng dụng

Biến tần được sử dụng nhiều trong hệ thống cung cấp nước của nhà dân dụng, tòa nhà và nhà máy công nghiệp Đối với biến tần, áp suất nước có thể điều khiển được tạo thuận tiện trong nhiều ứng dụng Khi nhu cầu lưu lượng nước thay đổi, ví dụ: mở nước rửa hoặc tắm, biến tần có thể được sử dụng để điều chỉnh tốc độ bơm; đáp ứng được lượng nước theo nhu cầu và tiết kiệm năng lượng trong thời gian đấy Ngoài tính năng tiết kiệm năng lượng, biến tần có những điểm lợi ích sau:

Tránh hiện tượng dòng tăng cao đột ngột trong quá trình động cơ khởi động, ảnh hưởng tới nguồn điện cấp, bởi vì dòng khởi động của biến tần được tăng một cách tuyến tính theo tần số chạy

Bơm và valve được sử dụng bền hơn vì tốc độ quay trung bình của bơm thấp hơn Tránh ảnh hưởng sự va đập của nước trong quá trình khởi động hoặc dừng

Giải pháp cơ bản để giải bài toán giữ áp suất nước cấp không đổi là sử dụng bộ điều khiển cung cấp nước (thông thường được biết đến là bộ điều khiển PID) điều chỉnh tín hiệu analog đầu ra, tùy thuộc vào áp suất thực của nước, mà điều khiển tốc

độ của bơm dựa vào biến tần

4.2 Các đặc điểm tổng quát của biến tần mitsubishi D700

4.2.1 Thông số điều khiển cơ bản

Phương pháp điều khiển

Điều khiển mềm – PWM/điều khiển PWM sóng mang cao tần (điều khiển V/F, điều khiển vector thông lượng từ thông tổng thể, điều khiển tối ưu dòng kích có thể chọn lựa) Phạm vi tần số ngõ ra 0.2 tới 400Hz

Đặc tính điện áp/tần số

Tần số cơ bản có thể cài đặt từ 0-400Hz, moment không đổi, giá trị moment có thể lựa chọn

Moment khởi động

150% hay lớn hơn (từ 1Hz) khi điều khiển tổng quát vector từ thông và bù trượt được cài đặt

Cài đặt thời gian tăng hoặc

giảm tốc

0-3600s, có thể lựa chọn chế độ thời gian tăng giảm tốc độ tuyến tính hay kiểu S

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	5,44 MB