bài tập lớn thiết kế, tính toán mạng lưới cấp thoát nước khu dân cư bao gồm các nội dung Tính toán lưu lượng của từng đoạn ống. Tính toán chọn đường kính các đoạn ống. Tính toán tổn thất cho các đoạn ống, xác định tuyến ống chính. Xác định áp lực cần thiết của máy bơm.
Trang 1BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC CẤP THOÁT NƯỚC
I Số liệu, yêu cầu bài tập lớn
1.1 Số liệu bài toán
Tính toán thủy lực cho mạng lưới cấp nước khu dân cư, các điểm lấy nước được xác định như hình vẽ Từ trạm bơm cấp II cung cấp chi mạng lưới lưu lượng
110 (l/s) Theo quy hoạch, nhà ở của khu dân cư 3 tầng, yêu cầu mạng lưới thiết kể bằng ống gang
Hình 1.1 Sơ đồ mạng lưới cấp nước
L1 120m
L2
L3
L4 L6
L5
90m
L9
L10
L7 L8
90m
q = 110l/sb
qtr3
qtr1
qtr2
q tr4
qtr5
qtr6
qtr7
Bảng 1.1 Các thông số của mạng lưới
ST
T
L
1
L
2
L 3
L 4
L 5
L 6
L 7
L 8
L 9
L1 0
Qtr 1
Qtr 2
Qtr 3
Qtr 4
Qtr 5
Qtr 6
Qtr 7
1
6
4
8 8
5 5
6 2
5 7
8 1
6 8
8
8 79 3,6 5,8 7,5 2,9
10,
5 6,9 5,8
1.2 Yêu cầu
- Tính toán lưu lượng của từng đoạn ống
- Tính toán chọn đường kính các đoạn ống
Trang 2- Tính toán tổn thất cho các đoạn ống, xác định tuyến ống chính.
- Xác định áp lực cần thiết của máy bơm
II Tính toán mạng lưới
2.1 Thiết kế sơ đồ mạng, đánh số nút.
Sơ đồ mạng lưới đánh nút như sau:
Hình 1.2 Sơ đồ mạng lưới cấp nước đánh số nút 2.2 Xác định tổng chiều dài mạng lưới
L 100 90 79 88 110 62 57 150 81 68 100 90 88 55
200 120 51 64 1653(m)
∑
2.3 Xác định lưu lượng tính toán đơn vị q dv (l/m)
tt ttr
dv
q
L
−
∑
=
110 (3,6 5,8 7,5 5,8 6,9 2,9 10,5)
1653
=0,0405(l/s)
2.4 Xác định lưu lượng dọc đường:
Trang 3dd dv
q =l.q (l / s.m)
Bảng 1.2 Bảng tính toán lưu lượng dọc đường từng đoạn ống
((l / s.m) qdd(l/s)
Trang 42.5 Xác định lưu lượng nút
n dd ttr
1
q q q (l / s) 2
Tính toán tại nút điển hình:
2 dd dd dd dd
q q q q q (4,053 3,648 4,459 6,08) 9,12(l / s)
17 19
19 dd tr1
q q q 2,594 3,6 4,63(l / s)
−
Tính toán tương tự , ta có bảng kết quả như sau:
Bảng 1.3.Bảng tính toán lưu lượng nút Nút Đoạn ống liên quan tới nút qttr(l/s) qn(l/s)
Trang 517 16-17,17-18,17-19 - 4,76
2.6 Xác định lưu lượng tính toán cho đường ống.
Sử dụng phương pháp xác định lưu lượng cho đường ống theo lưu lượng nước:
tt n
q =∑q
kể từ nút cuối của đường ống về phía cuối mạng lưới
Bảng 1.4.Bảng xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống
Đường ống Kí hiệu các nút có liên
(l/s)
2.7 Tính toán thủy lực của mạng lưới cấp nước được thiết kế bằng ống gang và xác định tổn thất áp lực đường ống
- Xác định đường kính các đoạn ống sao cho vận tốc của đoạn ống sau khi chọn nằm trong khoảng vận tốc kinh tế:
Bảng 1.5.Tốc độ kinh tế trong ống cấp nước
Trang 6D (mm) VKT (m/s) VTB (m/s) D (mm) VKT (m/s) VTB (m/s)
Vận tốc của đoạn ống sau khi đá chọn đường kính ống:
tt 2 chon
4.q V
.D
= π
(m/s)
-Xác định tổn thất áp lực đơn vị với ống gang, khi V 1,2(m / s)≤
:
0,3 2
1,3
i 0,000912 1
-Xác định tổn thất dọc đường của đoạn ống bất kì: Hi=i.l (m)
-Tổn thất cục bộ của đoạn ống (tại các van, đoạn ngoặt đường ống ) tính bằng 5% Hi
đối với tính toán sử dụng nước nhiều nhất
-Do đó, xác định tổn thất áp lực của đoạn ống bất kì: Hw=1,05.hdd
Bảng 1.6 Bảng tính toán các thông số áp lực đường ống
Đoạn ống l(m) qtt(l/s) D(mm) V(m/s) 1000i Hi=i.l(m) max
w
H
Trang 79-13 100 20,52 200 0,653 4,063 0,406 0,427
2.8 Xác định tuyến ống chính bất lợi nhất (là tuyến ống có tổng tổn thất áp lực
là lớn nhất)
-Có 2 tuyến ống bất lợi:
Tuyến 1-2-9-16-17-18: 1
L 100 150 200 120 64 634(m)= + + + + =
∑
Tuyến 1-2-9-16-17-19: ∑L 100 150 200 120 51 621(m)2 = + + + + =
-Kiểm tra lại tuyến ống chính bất lợi nhất:
+Tổng tổn thất khi nước chảy từ 1-2-9-16-17-18:
h1-2-9-16-17-18=
1 2 2 9 9 16 16 7 17 18
w w w w w
h − +h − +h − +h − +h − =0,287+0,518+0,582+0,344+0,164 =1,895 (m)
+Tổng tổn thất khi nước chảy từ 1-2-9-16-17-19:
h1-2-9-16-17-19=
1 2 2 9 9 16 16 17 17 19
w w w w w
h− +h − +h − +h − +h − =0,287+0,518+0,582+0,344+0,445 =2,175 (m)
So sánh kết quả kiểm tra, tuyến ống bất lợi nhất là tuyến ống có tổn thất áp lực lớn nhất: 1-2-9-16-17-19
Vị trí bất lợi nhất trên đoạn ống là vị trí 19
2.9 Tính toán áp lực cần thiết của máy bơm (H b )
-Áp lực cần thiết đưa nước tới vị trí bất lợi nhất trên toàn nhà 3 tầng :
cth
H = +8 4.(n 1) 8 4.(3 1) 16− = + − = n: Số tầng nhà
-Áp lực cần thiết của máy bơm:
Trang 8b cth 1 19
H =H +h− = +16 2,175 18,175(m)=
III.Kết luận
-Thông qua quá trình làm bài tập lớn cấp thoát nước, sinh viên nắm và hiểu rõ cách tính toán áp lực đường ống, thiết kế chọn đường kính ống kinh tế, và lực chọn máy bơm nước cho mạng lưới cấp nước khu vực dân cư cho trước Những nội dung trên là cơ sở cho sinh viên nắm chắc hơn về kiến thức môn học cấp thoát nước phục
vụ cho quá trình công tác sau này
- Quá trình thực hiện bài tập lớn, em được tiếp thu các đơn vị kiến thức từ giảng viên tuy vậy quá trình tiếp thu, thực hiện còn có thể thiếu sót về hiểu biết
chuyên sâu hơn và thiếu sót về cách trình bày, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ thầy để trau dồi thêm kinh nghiệm, hoàn thiện kiến thức về môn học của bản thân hơn !