Làm sao để biết Công thức tính cột áp cho máy bơm nước chính xác nhất cần đọc kỹ những nội dung sau đây. http://giamaybomnuoc.com Để lựa chọn một chiếc máy bơm phù hợp với yêu cầu và mục đích sử dụng chúng ta thường quan tâm đến 4 yếu tố chính là: -Lưu lượng cần để cung cấp – Cột áp – Độ nhớt (khi cần sự tính toán chi tiết) – Kích thước đường ống dẫn nước. Trong bốn yếu tố trên thì yếu tố quan trọng và phức tạp nhất là cột áp. Với những trường hợp chỉ đẩy cao, hay chỉ đẩy xa. Thì rất đơn giản cho người lựa chọn bơm nhưng với các trường hợp khá phức tạp như đẩy xa rổi đẩy cao rồi lại đẩy xa thì thực sự chọn 1 cột áp chuẩn cực khó. Khi đi lên cao rồi đi ngang lượng tổn thất áp cực ít nhưng ngược lại nếu đi ngang sau đó mới đi lên cao thì sự mất áp là vô cùng cao. Bên cạnh đó, nhiều trường hợp sẽ chếch với từng độ khác nhau và cũng mang đến sự lựa chọn cột áp khác nhau. Đây quả là một vấn đề đau đầu nhất với các nhà kỹ thuật. Tuy nhiên trong dân dụng người ta thường tính cột áp dựa theo kính nghiệm, trong những dự án, công trình lớn thì cần tính toán chi tiết để chọn máy bơm chính xác hơn. 1. Tính toán theo kinh nghiệm về cột áp của máy bơm nước – Lưu lượng: chọn theo yêu cầu lưu lượng (tính theo m3/h hoặc lít/phút). Ví dụ như trong 1h cần bơm đầy bể 3m3 => lưu lượng 3m3/h. – Cột áp: độ cao tính từ điểm thấp nhất đến điểm cao nhất + tổn thất áp trên co cút tê, ma sát do thành ống (ống có kích thước nhỏ hoặc ống không được nhẵn) + tổn thất áp khi chạy quá tải. Nếu có nhiều đầu nước ra thì chọn tuyến đường ống dẫn nước dài nhất tính từ vị trí bơm để tính được tổn thất áp suất cao nhất. Cách tính thông số cột áp theo kinh nghiệm: + Cột áp tính từ điểm thấp nhất đến điểm cao nhất, đã trừ cột áp hồi (nghĩa là nước tự tuần hoàn trở lại máy bơm). + Theo kinh nghiệm lấy một co vuông bằng 3% cột áp tổng, tê lấy 2% cột áp tổng, 5m theo chiều ngang bằng 1m theo chiều cao. + Nếu tải có sẵn thông số tổn thất áp lực thì tính thêm tổn thất áp khi chạy quá tải. + Sau khi tính được cột áp thì nhân thêm hệ số an toàn là 1.4 lần cột áp tổng. Báo cho đại lý cung cấp bơm biết nhu cầu sử dụng, lưu lượng, cột áp, đại lý sẽ lựa chọn loại bơm thích hợp nhất và báo giá cho quý khách. – Kích thước đường ống dẫn nước, dựa vào thông số lưu lượng có thể tính được kích thước đường ống. Công thức tính cột áp cho máy bơm nước tính như sau: \>> Tìm hiểu thêm về: Máy bơm chìm điện 3 pha2. Tính toán theo công thức áp dụng cho máy bơm nước công nghiệp Lưu lượng và kích thước đường ống được tính giống như theo kinh nghiệm, riêng cột áp được tính theo công thức H = H1 + H2 + H3. Trong đó: H1 là tổng cột áp cao nhất, H2 là cột áp để phun nước tại đầu ra. H3 là tổn thất áp tại co cút lê trên đường ống (tức là tổn thất cục bộ) và ma sát đường ống. Chúng ta đi tìm hiểu một ví dụ cụ thể: Giả sử độ cao từ mặt nước đến nơi cần bơm là 40m, ống đi ngang dài 20m, lưu lượng cần thiết là 104 m3/h hoặc 28.8 l/s. Ta tính được các thông số như sau:  Với A là sức cản ma sát từ ống (mỗi ống lại có sức cản khác nhau). A lấy theo tiêu chuẩn việt nam 4513-1988. => như ví dụ trên đường kính ống là DN150 => A = 0,00003395 \=> H3 = 0,00003395 x (40+20) x 28,82 +10%*Ha = 2 mét nước. Vậy H = 44 + 5 + 2 = 51 mét nước. và lưu lượng là 104 m3/h = 1728 l/min => tra đồ thị thì bơm là chọn bơm 40 hp (30 Kw điện), đường ống DN150. \>> Xem thêm tụ điện dành cho máy bơm nước 1 pha tại đây Dựa vào những thông số đã tính toán được. Khách hàng có thể lựa chọn dòng bơm có thông số phù hợp nhất với nhu cầu sử dụng của mình. Để được tư vấn tố hơn quý khách vui lòng liên hệ với chúng tôi theo số Hotline 0982.808.471 / 0975.376.282 Mạng lưới cấp nước là một bộ phận của hệ thống cấp nước. Giá thành xây dựng mạng lưới thường chiếm khoảng 5÷70% giá thành của toàn hệ thống. Bởi vậy cần được nghiên cứu kĩ và thiết kế tốt trước khi xây dựng. Quy hoạch mạng lưới đường ống cấp nước là tạo nên một sơ đồ hình học trên mặt bằng quy hoạch kiến trúc, gồm ống chính, ống nhánh và xác dịnh đường kính của chúng. Quy hoạch đó phụ thuộc vào tính chất của quy hoạch kiến trúc và địa hình cụ thể. Khi quy hoạch mạng lưới cần có những tài liệu :
Mạng lưới cấp nước được chia ra làm ba loại: 1. Mạng lưới cụt: là mạng lưới đường ống (hình 2.la) chỉ có thể cấp nước cho các điểm theo một hướng. Mạng lưới cụt dễ tính toán, kinh phí đầu tư ít, có tống chiều dài đường ống ngắn, nhưng không đảm bảo an toàn nên chỉ dùng cho các thành phố nhỏ, các thị xã thị trấn nơi không có công nghiệp hoặc chỉ có các đối tượng tiêu thụ nước không yêu cầu cấp liên tục. 2. Mạng lưới vòng: là mạng lưới đường ống khép kín mà trên đó tại mọi điểm có thể cấp nước từ hai hay nhiều phía (hình 2.1b) 3. Mạng lưới hỗn hợp: Mạng lưới được dùng phổ biến nhất kết hợp được ưu điểm của cả hai loại trên. Trong đó mạng lưới vòng thường dùng cho các ống truyền dẫn và cho những đối tượng tiêu thụ nước quan trọng, còn mạng lưới cụt dùng để phân phối cho những điểm khác ít quan trọng hơn. Hình 2.1. Mạng lưới cấp nước
2.1.2. Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước Sau khi tính toán được công suất của hệ thống cấp nước, chọn được nguồn nước thì tiến hành quy hoạch mạng lưới cấp nước. Nguyên tắc quy hoạch phải đảm bảo các yêu cầu sau: 1. Mạng lưới phải bao trùm được các điểm tiêu thụ nước. 2. Các tuyến ống chính nên đặt theo các đường phố lớn. có hướng đi từ nguồn nước và chạy dọc thành phố theo hướng chuyển nước chủ yếu. Khoảng cách giữa các tuyến chính, phụ thuộc vào quy mô thành phố, thường lấy từ 300÷600m. Một mạng lưới ít nhất phải có 2 tuyến chính, đường kính ống cần chọn tương đương để có thể làm việc thay thế lẫn nhau, khi một tuyến có sự cố. 3. Tuyến ống chính được nối với nhau bằng các ống nhánh với khoảng cách 400÷900m. Các tuyến phải vạch theo đường ngắn nhất, cấp nước được về hai phía. Nó phải tránh các ao hồ, đường tàu và xa các nghĩa địa... cần đặt ống ở những điểm cao để bản thân ống chịu áp lực ít mà vẫn bảo đảm đường mực nước theo yêu cầu. 4. Vị trí đặt ống trên mặt cắt ngang đường phố do quy hoạch xác định, tốt nhất là đặt trên vỉa hè hay trong các tuyến kĩ thuật. Khoảng cách nhỏ nhất trên mặt bằng tính từ thành ống đến các công trình được quy định như sau :
Khi muốn rút ngắn khoảng cách trên cần có biện pháp kĩ thuật đặc biệt để đảm bảo ống không bị lún gẫy và thuận tiện trong quá trình sửa chữa cải tạo. 5. Khi ống chính có đường kính lớn thì nên đặt thêm một ống phân phối nước song song với nó. Như thế ống chính chỉ làm chức năng chuyển nước. Ngoài yêu cầu nêu trên, khi quy hoạch mạng lưới cần lưu ý:
2.2. TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 2.2.1. Các trường hợp tính toán mạng lưới
Đối với mạng lưới có đài đối diện (đài nước ở cuối mạng lưới) còn phải tính toán kiểm tra cho trường hợp vận chuyển nước lớn nhất - tức là trường hợp tiêu thụ ít, mạng lưới có thêm chức năng vận chuyển nước lên đài. 2.2.2. Một số giả thiết để tính toán Trong giai đoạn tính toán, việc xác định chính xác số điểm lấy nước trên các đoạn ống, khoảng cách giữa các điểm lấy nước và lượng nước lấy ra tại từng điểm là rất khó. Hơn nữa, nếu cố định được các số liệu đó thì sơ đồ tính toán lại quá phức tạp, do đó, để đơn giản hoá bài toán, người ta đưa ra một số giả thiết sau: 1. Các hộ tiêu thụ nước lớn như: Các xí nghiệp công nghiệp, bể bơi... được coi là các điểm lấy nước tập trung, và các điểm đó được gọi là các điểm nút. 2. Các hộ tiêu thụ nước nhỏ, lấy nước sinh hoạt vào nhà coi như lấy nước đều dọc tuyến ống. 3. Đoạn ống nào chỉ có lưu lượng tập trung ở cuối đoạn ống thì lưu lượng của đoạn ống đó không đổi. 4. Đoạn ống nào chỉ có lưu lượng phân phối dọc tuyến thì giả thiết là được phân phối đều. Trên cơ sở đó người ta thành lập các công thức tính sau đây: - Lưu lượng dọc đường của toàn mạng lưới Trong đó : Qdđ : Lưu lượng dọc đường của toàn mạng lưới (Ɩ/s) QƩ : Tổng lưu lượng vào mạng lưới ứng với trường hợp tính toán (Ɩ/s) Ʃqt.tr : Tổng lưu lượng tập trung của toàn mạng lưới (Ɩ/s) - Lưu lượng dọc đường đơn vị Trong đó: qđv : Lưu lượng dọc đường đơn vị (Ɩ/s/m) ƩƖtt : Tổng chiều dài tính toán, tức là tổng chiều dài các đoạn ống có phân phối nước dọc đường của mạng lưới (tính bằng m)
Trong đó: qdđ : Lưu lượng dọc đường của đoạn (Ɩ/s) Ɩtt : Chiều dài tính toán của đoạn (m)
- Sau khi đã có giá trị lưu lượng nút, ta tính được lưu lượng tính toán của các đoạn ống bằng phương trình Ʃqnút = 0, tức là lưu lượng nước đi vào một nút phải bằng tống lưu lượng ra khỏi nút đó. 2.2.3. Tính toán thủy lực mạng lưới cụt cấp nước
Bảng tính lưu lượng dọc dường của các đoạn ống Đoạn ống Ɩtt (m) qđv (l/s/m) qdđ = qđvƖtt Cộng : Bảng tính lưu lượng nút Nút Các đoạn đấu vào nút qtập trung (Ɩ/s) 1 2 3 4 5 Cộng = Qdđ = Ʃqttr =QƩ 5. Xác định lưu lượng tính toán của đoạn ống Lưu lượng tính toán của một đoạn ống thuộc mạng lưới cụt bằng tổng số lưu lượng chảy xuyên qua nó và một nửa lưu lượng dọc đường của bản thân đoạn ống đó. Tức bằng tổng các lưu lượng nút kể từ nút cuối đoạn ống đó trở đi. 6. Chọn tuyến chính để tính thuỷ lực trước : Tuyến chính là tuyến dài nhất và có điểm cuối ở cốt cao nhất so với điểm đầu mạng lưới. 7. Lập bảng tổng hợp kết quả tính qtt - D - V - i - h của các đoạn thuộc tuyến chính. Trong đó : qtl: Lưu lượng tính toán của đoạn ống (Ɩ/s) D : Đường kính ống (mm) V : Vận tốc nước chảy trong ống (m/s) i : Tổn thất áp lực trên lm chiều dài đường ống (m) - tổn thất áp lực đơn vị h : Tổn thất áp lực trên đoạn ống (m) * Cách tra bảng xác định đường kính ống hợp lí : Biết vật liệu làm ống, lưu lượng tính toán của đoạn ống, dùng bảng tính toán thuỷ lực dùng cho mạng lưới cấp nước của Ф.A.Xê-vê-rép để tìm đường kính ống sao cho vận tốc nước chảy trong ống nằm trong giới hạn vận tốc kinh tế (Vkt) Giá trị vkt có thể tham khảo bảng sau: D (mm) vkt(ni/s) D (mm) vkt(m/s) 100 0,15÷0,86 350 0,47÷1,58 150 0,28÷1,15 400 0,50÷1,78 200 0,38÷1,15 450 0,60÷1,94 250 0,38÷1,48 500 0,70÷2,10 300 0,41÷1,52 ≥600 0,95÷2,6 Lưu ý: Khi tính toán kiểm tra MLCN trong từng trường hợp có cháy trong giờ dùng nước lớn nhất thì vận tốc lên đến gần giới hạn trên quy định cho từng loại ống. Ống gang V ≤ 2 ÷ 3m/s ; Ống thép V ≤ 3 ÷ 4 m/s.
Mẫu bảng ghi kết quả tính qtt - D - V - i - h của các đoạn thuộc tuyến chính Đoạn ống Ɩ (m) qtt (Ɩ/s) D (m/m) V (m/s) 1000i (m) h = i.l (m) 1 2 3 4 5 6 7 Một số cán bộ đầu ngành có kinh nghiệm trong lĩnh vực cấp nước ở Việt Nam đã đưa ra một giải pháp chọn đường kính ống trên cơ sở vận tốc thiết kế và khống chế tổn thất áp lực trên 1km đường ống 8. Tính cốt áp lực (cốt mực nước) (Hz), áp lực tự do (Htd) tại các nút của tuyến chính
Trong đó : ZBLN : Cốt mặt đất tại điểm bất lợi nhất (m)
Htd = Hz – Z (m) Mẫu bảng ghi kết quả tính Hz, Htd tại các nút thuộc tuyến chính Nút Đoạn z (m) h (m) Hz(m) Htd(m) Ghi chú 1 2 3 4 5 6 7 X X X X BLN X X X X X X 9. Tính toán thuỷ lực tuyến nhánh
Nếu Ʃhtuyến nhánh < h : chấp nhận D đã chọn Nếu Ʃhtuyến nhánh > h : chọn lại D các đoạn ống. 2.3. CẤU TẠO MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 2.3.1. Các loại ống dùng trong mạng lưới cấp nước Trong mạng lưới cấp nước được dùng các loại ống khác nhau và bằng các vật liệu khác nhau. Chọn loại ống hay vật liệu nào là tuỳ theo áp lực công tác, điều kiện địa chất, phương pháp lắp đặt, các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật và các điều kiện cụ thể khác. Kinh phí đầu tư vào mạng lưới thường chiếm 50÷70% kinh phí toàn hệ thống, vì thế chọn đường kính ống hợp lí mang lại hiệu quả kinh tế cao. Hiện nay trong mạng lưới cấp nước người ta thường sử dụng các loại ống sau : ống gang, ống thép, ống nhựa, ống bê tông và ống xi măng amiăng.
Hình 2.2 1. Ống ; 2- Ống lồng ; 3- xảin đay và xi măng amiăng ; 4- Vòng cao su : 5- Mặt bích ; 6- Trát vữa xi măng ; 7- Ống bê tông áp lực cao Ống nhựa ngày càng được sử dụng nhiều trong kĩ thuật cấp nước. Nó có ưu điểm nhẹ, dễ nối, tổn thất áp lực nhỏ. Nhược điểm của ống nhựa khi chịu ảnh hưởng của nhiệt độ dễ bị lão hoá. Ở nước ta hiện nay đã sản xuất được ống gang HU đường kính đến 600mm. Ống thép tại các cơ sở liên doanh đã sản xuất được các loại ống thép tráng kẽm ≤ 100, ống thép đen đường kính 200÷400. Ống nhựa ta đã sản xuất được các loại với đường kính ≤ 200mm Ống gang dùng trong cấp nước thường được chế tạo một đầu tròn, một đầu loe (EU) trơn có các loại đường kính 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300,... 600 với chiều dài 3-6 m một ống. Để giảm tổn thất áp lực người ta tráng trong lòng ống một lớp xi măng hoặc nhựa. Nối ống gang có hai cách :
Hình 2.3 a, Mối nối xàm đay và xi măng omiăng b, Mối nối bằng vòng cao su dùng cho ống nhỏ c, Mối nối bằng vòng cao su tiết diện đặc biệt 1. Ống gang ; 2. Xảm đay ; 3. Xảni xi măng amiăng ; 4. Vòng cao su 5. Mặt bích ; 6. Bulông đặc biệt : 7. Vòng cao su tiết diện đặc biệt 2.3.2. Nguyên tắc bố trí đường ống cấp nước Ống cấp nước đặt ngoài đường phố phải đảm bảo các điều kiện sau đây:
Ống cấp nước thường đặt song song với cốt mặt đất thiết kế, có thể đặt ở vỉa hè, mép đường, cách móng nhà và cây xanh tối thiểu 3÷5m. Ống cấp thường đặt trên ống thoát, khoảng cách giữa nó với các đường ống khác có thể lấy theo chiều đứng tối thiểu là 0,lm, theo chiều ngang tối thiểu là 1,5÷ 3m. Trong các xí nghiệp hoặc thành phố lớn, nếu có nhiều loại ống khác nhau (cấp, thoát, nước nóng hơi đốt, điện, điện thoại...) người ta thường bố trí chúng chung trong một hầm ngầm hay còn gọi là tuy nen, thường xây bằng bê tông cốt thép. Bố trí như vậy gọn gàng, choán ít diện tích, dễ dàng thăm nom sửa chữa, ít bị nước ngầm xâm thực, nhưng vốn đầu tư đợt đầu quá lớn, nên khi có điều kiện mới áp dụng. Khi ống đi qua sông hay vùng đầm lầy người ta thường làm một cầu cạn cho ống đi qua hoặc cho ống đi dưới lòng sông, vùng lầy gọi là diu-ke, thường làm tối thiểu hai ống song song để đề phòng sự cố, hai bên bờ sông có bố trí giếng thăm, khóa đóng nước và van xả khi cần thiết. Khi ống đi qua đường ô tô, đường xe lửa thì phải đặt nó trong tuy-nen hoặc các vỏ bao bằng kim loại (ống lồng) ở ngoài để tránh tác động cơ học. Hai bên đường cũng bố trí giếng thăm, khoá và van xả nước. 2.3.3. Các thiết bị và công trình trên mạng lưới cấp nước Để phục vụ cho quản lí và đảm bảo sự làm việc bình thường của mạng lưới cấp nước, trên mạng lưới cấp nước thường bố trí các thiết bị và công trình cơ bản sau đây:
Dùng để đóng mở nước trong từng đoạn ống; khi cần sửa chữa, đổi chiều nước chảy, thay đổi lưu lượng... Khóa, thường đặt ở trước, sau mỗi nút của mạng lưới, trước sau máy bơm... có đường kính bằng đường kính ống. Có thể làm bằng gang hay thép (áp lực chịu được từ 16 at trở lên) hình 2.4. a, Van cánh hình nêm b, Van cánh song song Hình 2-4
Có tác dụng chỉ cho nước chảy theo một chiều nhất định thường đặt sau máy bơm (tránh nước quay lại dồn bánh xe công tác làm động cơ quay ngược chiều chóng hỏng), ở đường ống dẫn nước vào nhà, trên đường dẫn nước từ két xuống. Hình 2.5 1. Nắp van một chiều; 2. Cánh van; 3. Thân van Hình 2.6
1. Van ; 2. Đuờng ống
Dùng để xả không khí trong đường ống ra ngoài, thường đặt ở những vị trí cao của mạng lưới (hình 2.6)
Đặt trên mạng lưới dọc theo đường phố (khoảng 100m một cái) để lấy nước chữa cháy, có thể đặt ngầm (hình 2.7) hoặc nổi trên mặt đất. Hình 2.7 1. Rãnh vỉa hè ; 2. Côliê giữ ống ; 3. Giằng tường bê tông sỏi múc 100 4. Gối đỡ cút xây bằng gạch 330 x220 ; 5. Bê tông gạch vỡ vữa xi măng 50 6. Trụ đõ ống 220 x220 ; 7. Lỗ thoát nước num 100 X 130
Đặt ở ngã ba, ngã tư đường hoặc dọc theo đường phố cách nhau 200m trong các khu vực không xây dựng cấp nước bên trong nhà (hình 2.8).
Dùng để khắc phục lực xung kích khi nước đổi chiều chuyển động gây ra, đặt ở các ống uốn cong (cút), cuối ống cụt...
Để bố trí các thiết bị, phụ tùng trong đó, để dễ dàng thăm nom, sửa chữa và thao tác trong khi quản lí. Giếng có thể xây bằng gạch hoặc bằng bê tông.
Dùng để khắc phục lực xung kích khi nước đổi chiều chuyển động gây ra, đặt ở các ống uốn cong (cút), cuối ống cụt...
Để bố trí các thiết bị, phụ tùng trong đó, để dễ dàng thăm nom, sửa chữa và thao tác trong khi quản lí. Giếng có thể xây bằng gạch hoặc bằng bê tông. Hình 2.8 1. Vòi công cộng ; 2. Ống nước thành phố 3. Ống nhánh 2.3.4. Chi tiết mang lưới cấp nước Để phục vụ cho việc thi công và quản lí mạng lưới cấp nước, người ta thường phải thiết kế chi tiết mạng lưới, tức là dùng các kí hiệu thể hiện trên mặt bằng các đường ống, thiết bị, phụ tùng, cách nối chúng với nhau...ví dụ chi tiết mạng lưới (xem ở hình 2.9). |
