Xem mẫu

  1. TRƯ NG ðC I H TC BÁCH KHOA TP. HCM P HOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Khoa Kyõ Thuaät Xaây Döïng - BM KTTNN N I DUNG MÔN H C CHƯƠNG 1: T ng quan v c p nư c CHƯƠNG 2: Ngu n nư c & Công trình thu nư c CHƯƠNG 3: M ng lư i c p nư c khu v c. CHƯƠNG 4: M ng lư i c p nư c bên trong. CHƯƠNG 5: M ng lư i thoát nư c bên trong. CHƯƠNG 6: M ng lư i thoát nư c khu v c. Gi ng viên: PGS. TS. NGUY N TH NG CHƯƠNG 7: T ng quan v x lý nư c th i. E-mail: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr CHƯƠNG 8: Ph n m m EPANET và SWMM Web: http://www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong/ 1 2 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng Tél. (08) 38 640 979 - 098 99 66 719 C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c TÀI LI U THAM KH O MÔN H C TIÊN QUY T TIÊN 1. C p Thoát Nư c. NXB Xây D ng 2005. Tác gi PGS. TS. Nguy n Th ng. Th y l c ñ i cương Th 2. Sách v C p thoát nư c. (Cơ h c ch t l ng) ng 3. Ph n m m EPANET (c p nư c). 4. Ph n m m SWMM (thoát nư c). 5. Quy chu n VN v C p & thoát nư c Download tài li u gi ng t i Web: http://www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong/ 4 3 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c MUÏC ÑÍCH MOÂN HOÏC KIEÅM TRA 1. Tính toaùn vaø thieát keá heä thoáng caáp nöôùc - Trong tröôøng hôïp coù kieåm tra giöõa kyø beân trong ñôn vò söû duïng nöôùc (nhaø ôû, thôøi gian laø 45 ph (60 ph). nhaø maùy,..). - Thi tr c nghieäm (ho c t lu n) cuoái moân 2. Quy hoaïch vaø tính toaùn thieát keá heä thoáng hoïc 90 ph. caáp nöôùc khu vöïc. - Cho pheùp tham khaûo taøi lieäu cuûa caù nhaân. 3. Tính toaùn vaø thieát keá heä thoáng thoaùt Chuù yù: nöôùc beân trong ñôn vò söû duïng nöôùc. Mang theo maùy tính laøm baøi taäp trong l p. 4. Quy hoaïch vaø tính toaùn thieát keá heä thoáng thoaùt nöôùc khu vöïc. 5 6 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 1
  2. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1 T NG QUAN V NG C P NƯ C 7 8 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c CHU KỲ DÙNG NƯ C 8 9 M n g lư i ðƠN V S 2 ≈ ≈ thu nư c D NG NƯ C 7 1 3456 th i M n g lư i c p 1: Nguoàn nöôùc caáp 2: Coâng trình thu nöôùc 10 nư c khu v c 3: Traïm bôm caáp 1 4: Traïm xöû lyù nöôùc 11 X LÝ 5: Beå chöùa nöôùc saïch 6: Traïm bôm caáp 2 NƯ C TH I 12 14 7: Ñöôøng oáng chính 8: Heä thoáng caáp Kh trùng X LÝ 13 nöôùc beân ngoaøi NƯ C THÔ 9: Ñôn vò tieâu thuï nöôùc 10: Beå chöùa, Ñaøi nöôùc X LÝ Dòng ch y 11: Thoùat nöôùc thaûi 12: Traïm xöû lyù nöôùc thaûi T NHIÊN t nhiên 13: Coáng thoaùt nöôùc 14: Heä thoáng soâng raïch Công trình thu nöôùc thaûi thu nư c NGU N NƯ C SƠ ð KHAI THÁC 9 10 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c CAÙC NHU CAÀU DUØNG NÖÔÙC CHÍNH 1. Nöôùc sinh hoaït. 2. Nöôùc phuïc vuï saûn xuaát. 3. Nöôùc töôùi caây, töôùi ñöôøng. NHU C U 4. Nöôùc sinh hoaït cuûa coâng nhaân khi laøm vieäc taïi nhaø maùy. 5. Nöôùc taém cuûa coâng nhaân khi laøm vieäc taïi xí DÙNG NƯ C nghieäp. 6. Nöôùc duøng trong caùc nhaø coâng coäng. 7. Nöôùc maát do roø ræ töø maïng löôùi phaân phoái. 8. Nöôùc duøng trong khu xöû lyù. 9. Nöôùc phuïc vuï chöõa chaùy. 11 12 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 2
  3. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c • Qngñ-max: lưu löôïng ngaøy duøng nöôùc lôùn nhaát NƯ C SINH HO T (m3/ngñ). Q (m3/h) Gi thi t • Qtb= Qngñ-max/24: löu löôïng trung bình giôø Qh-max d ng b c (m3/h). thang • Qi: löu löôïng giôø thöù i (m3/h). Qi • Qh-max: löu löôïng giôø duøng nöôùc lôùn nhaát Qtb (m3/h). • Ki=Qi/Qtb: heä soá khoâng ñieàu hoøa giôø thöù i Qh-min (ñònh nghóa söû duïng trong caùc phaàn meàm moâ phoûng doøng chaûy coù aùp trong maïng löôùi, 0 i 24 T (h) ví duï EPANET, goïi laø heä soá patterns). Bieåu ñoà duøng nöôùc ngaøy ñieån hình 13 14 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c • Kh-max=Qh-max/Qtb: heä soá khoâng ñieàu hoøa giôø TIEÂU CHUAÅN DUØNG NÖÔÙC SINH HOAÏT duøng nöôùc lôùn nhaát. Ñöôïc tính theo bình quaân ñaàu ngöôøi (qtb), Ghi chuù : Trong moät soá tröôøng hôïp ngöôøi ta löôïng nöôùc duøng trong moät ngaøy ñeâm, coøn ñònh nghóa heä soá khoâng ñieàu hoøa giôø lít/ngaøy-ñeâm. nhö sau : Tieâu chuaån caáp nöôùc hieän haønh : • ki=Qi/ Qngñ-max(%), giaù trò ki phuï thuoäc vaøo TCXD-33-68. Kh-max Tìm quan heä giöõa Ki vaø ki !!!! 15 16 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c TCXD-33-2006. TCXD-33-2006. 17 18 PGS. Dr. Nguy n n Thng g PGS. TS. Nguy Th n PGS. TS. Nguy n Th ng 3
  4. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c TCXD-33-2006. TCXD-33-2006. 19 20 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Trang bò tieän nghi Tieâu chuaån Heä soá khoâng duøng nöôùc qtb ñieàu hoøa giôø trong nhaø (l/ng/ngaøy-ñeâm) (Kh-max) M T S TIÊU CHU N TIÊU 40-60 2.5-2.0 - Loaïi I. Nhaø beân trong khoâng coù heä thoáng caáp thoaùt nöôùc vaø duïng cuï veä sinh. DÙNG NƯ C THEO Nöôùc duøng laáy töø voøi nöôùc coâng coäng. 80-100 2.0-1.8 - Loaïi II. Nhaø beân trong chæ coù voøi laáy nöôùc TCVN 4513-1988 TCVN 120-150 1.8-1.5 - Loaïi III. Nhaø beân trong coù heä thoáng caáp thoaùt nöôùc, coù duïng cuï veä sinh, khoâng coù thieát bò taém. 150-200 1.7-1.4 - Loaïi IV. Nhaø beân trong coù heä thoáng caáp thoaùt nöôùc, coù duïng cuï veä sinh, coù thieát bò taém thoâng thöôøng. 200-300 1.5-1.3 - Loaïi V. Nhaø beân trong coù heä thoáng caáp thoaùt nöôùc, coù duïng cuï veä sinh, coù chaäu taém vaø caáp nöôùc noùng cuïc boä. 22 21 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c 23 24 PGS. Dr. Nguy n n Thng g PGS. TS. Nguy Th n PGS. TS. Nguy n Th ng 4
  5. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c 25 26 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c • Löu löôïng cho giôø duøng nöôùc lôùn nhaát: NÖÔÙC SINH HOAÏT Qsh − max qN Q sh− max = ngd K h − max (m 3 / h ) Q sh −max = tb K ngd − max (m 3 / ngd ) h 24 ngd 1000 Qsh − max • Löu löôïng nöôùc söû duïng theo giôø (m3/h) : löu löôïng tính toaùn nöôùc sinh hoaït ngd ngaøy duøng nöôùc lôùn nhaát. Qsh −max Qsh = Ki .or. = Qsh −max.ki (m3 / h) K ngd −max ≥ 1 h s khoâng ñieàu hoøa ngaøy duøng ngd i ngd 24 nư c lôùn nhaát, phuï thuoäc vaøo ñaëc tính khí haäu Qsh− max löu löôïng tính toaùn gi duøng lôùn nhaát. töøng vuøng, xaõ hoäi,... h Kh-max>=1 : heä soá khoâng ñieàu hoaø giôø duøng nöôùc qtb : tieâu chuaån duøng nöôùc (lit/ngöôøi/ngñ). lôùn nhaát. Phuï thuoäc daân soá, cheá ñoä laøm vieäc,... N : daân soá döï baùo cho khu quy hoaïch (ngöôøi). 27 ChuùTS.:Nguy n Th ngn ta coù Ki/24 =ki % (?) PGS. yù Theo treâ 28 PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c HS Kngay_max HS Kngay_max 29 30 PGS. Dr. Nguy n n Thng g PGS. TS. Nguy Th n PGS. TS. Nguy n Th ng 5
  6. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c HS Kh_max HS Kh_max 31 32 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Baøi taäp 1 : Moät khu daân cö coù 15000 daân, tieâu chuaån CHÚ Ý duøng nöôùc 150 lit/ng/ngñ. a. Tính löu löôïng nöôùc sinh hoaït ngaøy duøng nöôùc lôùn V i m i Kh-max ñã xác ñ nh cho nhaát (m3/ngñ) nhu c u nư c sinh ho t b. Löu löôïng giôø duøng nöôùc lôùn nhaát (m3/h). c. Löu löôïng (m3/h) luùc 6 7h vaø 17 18h. d a vào s li u th ng kê Bieát raèng khu vöïc coù: ngư i ta xác ñ nh ñư c 24 K ngd − max = 1.2 ; K h − max = 1.5 giá tr ki tương ng v i 24 h ki =4,5% luùc 6 7h trong ngày (P. L c 4). ki =5,5% luùc 17 18h (v i Kh-max=1.5 Phuï luïc344) 33 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c NÖÔÙC TÖÔÙI CAÂY, ÑÖÔØNG Baøi taäp 2: Moät khu daân cö coù 20000 daân, tieâu chuaån duøng nöôùc 140 lit/ng/ngñ. Q t − ngd q t Ft Q t − ngd = (m 3 / ngd) Q t − h = (m 3 / h ) a. Tính löu löôïng nöôùc sinh hoaït ngaøy duøng T 1000 nöôùc lôùn nhaát (m3/ngñ). - qt : tieâu chuaån nöôùc röûa ñöôøng, töôùi caây (lit/m2/ngñ). b. Löu löôïng giôø duøng nöôùc lôùn nhaát (m3/h). Sô boä laáy 0.5-11 lit/m2/ngñ. - Ft : dieän tích töôùi (m2). c. Löu löôïng (m3/h) luùc 7 8h vaø 16 17h. - Qt-ngñ : löu löôïng nöôùc töùôi trong moät ngaøy ñeâm Bieát raèng khu vöïc coù: (m3/ngñ). - Qt-h : löu löôïng nöôùc töùôi trong moät giôø (m3/h). K ngd − max = 1.1 ; α max = 1.2 - T : thôøi gian töôùi trong moät ngaøy ñeâm (h). 35 36 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 6
  7. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c NÖÔÙC SINH HOAÏT COÂNG NHAÂN NÖÔÙC TÖÔÙI CAÂY, ÑÖÔØNG ( ) = q n N1 + q l N 2 m 3 / ca CN Q sh − ca CN Qsh −ca 3 ⇒ Q CN ngd = C.Qsh −ca (m 3 / ngd ) ; Qsh −h = CN CN (m / h ) sh − T0 CN CN Q sh − ca , Q sh − h nöôùc sinh hoaït cuûa coâng nhaân • qn, ql : tieâu chuaån duøng nöôùc sinh hoaït cuûa coâng nhaân trong phaân xöôûng noùng, laïnh (m3/ng/ca). • N1,N2 : soá coâng nhaân laøm vieäc trong phaân xöôûng noùng & laïnh trong töøng ca (ng). C soá ca kíp trong ngaøy. • T0 : soá giôø laøm vieäc trong moät ca (h). 37 38 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c NÖÔÙC TAÉM COÂNG NHAÂN ÔÛ XÍ NGHIEÄP (m / h ) NƯ C SINH HO T CÔNG NHÂN Q CN = 0.5.n 3 t −h .C (m / ngd ) Q CN = Q CN 3 t − ngd t −h QCN , Q CN → nöôùc taém cuûa coâng nhaân t − ngd t −h trong moät ngaøy ñeâm, trong moät giôø. n : soá buoàng taém höông sen boá trí trong nhaø maùy. C : soá ca kíp laøm vieäc trong nhaø maùy. 39 40 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c NÖÔÙC ROØ RÓ TÖØ MAÏNG LÖÔÙI NÖÔÙC TÖÏ DUØNG CHO TRAÏM XÖÛ LYÙ NÖÔÙC Sô boä laáy theo tyû leä 5% ñeán 10% coâng suaát Khoâng coù tieâu chuaån roõ reät, tuøy theo tình traïm xöû lyù (trò soá nhoû duøng cho tröôøng hôïp traïng maïng löôùi coù theå laáy töø 5% ñeán coâng suaát lôùn hôn 20000 m3/ngaøy-ñeâm). 10% toång coâng suaát caáp nöôùc cuûa heä Löôïng nöôùc naøy duøng cho nhu caàu kyõ thuaät cuûa thoáng. traïm: Trong tröôøng hôïp maïng löôùi ñaõ cuõ, tyû leä - beå laéng 1.5% 3% nöôùc maát coù theå leân ñeán 15%-20%. - beå loïc 3% 5% (Maát nöôùc cuûa heä thoáng caáp nöôùc Tp. Hoà - beå tieáp xuùc 8% 10%. Chí Minh >35%!!!). 41 42 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 7
  8. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c BAÛNG 3 Gìô Qsh a. Töôùi, m Xí nghieäp Ga, Roø Toång coäng Qsh caûng ró 3 m PHAÂN PHOÁI NÖÔÙC PHAÂ 3 3 3 3 3 ki m m Ñöôøng Caây Qsh Qsx Qt- m m m % -CN CN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 SÖÛ DUÏNG THEO GI NG . . . . . . . . . . . . 0-1 1-2 TRONG 24h TRONG … C t cho phép xác ñ nh h s không … ñi u hoà ki : [12]=100*[11] / [Sum(11)]% 22-23 23-24 Toång 43 44 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c COÂNG SUAÁT CAÁP NÖÔÙC KHU V C • a : heä soá keå ñeán löôïng nöôùc duøng cho coâng nghieäp ñòa phöông, tieåu thuû coâng nghieäp Coâng suaát caáp nöôùc TB caáp I (töø nguoàn vaøo NM xöû lyù): (chöa keå heát trong QSX, thöôøng laáy a=1.1). Q I = ( aQ sh-max +Q t +Q sh +Q CN +Q sx ) bc CN (m3/ngñ) • b : heä soá keå ñeán löôïng nöôùc do roø ró phuï t thuoäc vaøo ñieàu kieän quaûn lyù, thi t b : Coâng suaát caáp nöôùc TB caáp II (töø beå chöùa nöôùc saïch b=1.1 1.15. veà khu vöïc tieâu thuï): • c : heä soá keå ñeán löôïng nöôùc duøng cho baûn Q II = ( aQ sh-max +Q t +Q sh +Q CN +Q sx ) b CN (m3/ngñ) thaân traïm x lí nöôùc (röûa caùc beå laéng, loïc…), t c=1.05 1.1. Trò soá lôùn cho coâng suaát traïm caáp nöôùc nhoû vaø ngöôïc laïi. a, b, c laø caùc heä soá khoâng ñôn vò (xem ñònh nghóa sau). 45 46 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Baøi taäp: Moät maïng löôùi caáp nöôùc ñöôïc quy - Moät nhaø maùy ngaøy laøm vieäc 2 ca, moãi ca 6 giôø hoaïch ñeå cung caáp nöôùc cho moät khu coù caùc vaø coù 500 coâng nhaân/ca (ca 1 töø 6h ñeán 12h, thoâng soá sau : ca 2 töø 13h ñeán 19h). Nöôùc duøng cho saûn xuaát trong moãi ca laø 300 m3/ca. Nöôùc sinh hoaït cho - Khu daân cö A coù 15 nghìn daân vôùi tieâu chuaån coâng nhaân trong moãi ca laø 24 l/(ng-ca). duøng nöôùc laø qtb=120 l/(ng.ngñ), coù Kngñ-max, Kh-max laø 1.3 vaø 2. - Dieän tích caây xanh caàn töôùi laø 50000 m2, vôùi tieâu chuaån töôùi laø qt=2 l/(m2-ngñ). Thôøi gian - Khu B coù 3 nghìn daân vôùi tieâu chuaån duøng töôùi töø 15h ñeán 19h. nöôùc laø qtb=250 l/(ng.ngñ), coù Kngñ-max, Kh-max laø 1.3 vaø 1.5. 47 48 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 8
  9. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Cho bieát heä soá duøng nöôùc cho saûn xuaát nhoû trong khu laø a=1.1 ; roø ró do maïng löôùi ñöôøng oáng b=1.15 ; heä THI T B & soá duøng nöôùc cho traïm xöû lyù c=1.05. Xaùc ñònh : a. Löu löôïng nöôùc sinh hoaït ngaøy duøng nöôùc lôùn CÔNG TRÌNH CÔNG nhaát, löu löôïng giôø duøng nöôùc lôùn nhaát vaø töø 6 7h cuûa khu daân cö A vaø B. PH BI N TRONG BI b. Tính caùc nhu caàu duøng nöôùc coâng suaát caáp nöôùc M NG LƯ I cuûa traïm bôm caáp I vaø caáp II (m3/ngñ). NG c. Laäp baûng phaân phoái löu löôïng trong moät ngaøy ñeâm C P NƯ C cho toaøn khu (boû qua nöôùc duøng cho traïm xöû lyù). (ñi n hình t 12h 16h) 50 49 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c THÔNG S CƠ B N C A BƠM 1. Bôm taêng aùp : Bieán ñoåi trong khoaûng 300 kPa (Pa=N/m2) 600 kPa (30 ñeán lưu lư ng Q (m3/s) 60mH2O). c t nư c bơm H (m) Nhieäm vuï: Boå sung naêng löôïng cho nöôùc Công su t bơm: (döôùi daïng aùp naêng) nhaèm muïc ñích cho P = ηρgQH ( watt ) pheùp nöôùc di chuyeån töø nôi coù naêng löôïng be nôi coù naêng löôïng lơn hôn (vuøng ρ=1000(kg/m3) kh i lư ng riêng thaáp leân vuøng cao taêng theá naêng). nư c, η
  10. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Bơm HƯ NG TR C Lưu lư ng BƠM phân t nư c sau khi Ql n LY ti p xúc cánh bơm nh n năng TÂM lư ng s di chuy n theo phương SONG SONG TR C BƠM. 55 56 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Bơm HƯ NG TR C Bơm HƯ NG TR C 57 58 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c BƠM HƯ NG TR C Nöôùc duøng Q(m3/s) Nöôùc caáp Q2 Q1 T(h) 0 24 BÔM 2 CAÁP 59 60 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 10
  11. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c THIEÁT BÒ VAØ CAÙC COÂNG TRÌNH PHOÅ BIEÁN CÁC LO I VAN TRONG MAÏNG LÖÔÙI - Van c a - Gate Valve 2. Van ñieàu khieån: - Van bi - Ball valve Caáu taïo moät soá loaïi vane ñieàu tieát doøng - Van hơi (van c u) - Globe Valve chaûy: - Van bư m - Butterfly Valve (a) vane roâbinet, (b) vane böôùm, (c) vane clapet moät chieàu, - Van m t chi u - Check Valve (d) vane giaûm aùp traïng thaùi ñoùng vaø môû. 61 62 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c CÁC LO I VAN - Van ñi u khi n, van ñi n t - Control Valve, Electric Valve - Van gi m áp, pressure Reducing Valve - Van an toàn - Pressure Relief Valve - Van x khí - Air Valve - Van giư áp – Pressure Sustaining Valve 63 64 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c VAN C NG (Gate Valve) 65 66 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 11
  12. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c (Gate Valve) 67 68 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng (Gate Valve) C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c VAN BƯ M (Butterfly Valve ) (Butterfly Valve ) 69 70 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c MOÄT SOÁ NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG CUÛA CAÙC LOAÏI VAN CU 72 71 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 12
  13. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c VAN AN TOÀN Vít chænh aùp löïc hoaït Dùng b o v các ño n ng ñoäng van xaõ xung y u. Khi áp su t vư t qua giá tr gi i h n Van m xã nư c. Ho t ñ ng theo nguyên lý t c ng t m ch ñi n c a bơm. VAN AN TOÀN 73 74 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c VAN GI M ÁP VAN GI M ÁP Gi m áp su t trong ñư ng ng phù h p v i thi t b s d ng nư c. 75 76 PGS. Dr. Nguy n n Thng g PGS. TS. Nguy Th n PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c S c căn dây Tmax (T/h m c nư c Min) CHÚ Ý Van phao có th setup 2 ch ñ M c h ñi n MNmax Contact K qua bơm khác nhau: Ch ñ ch ng tràn (bơm Pmin Trư ng h p s c căn dây nư c vào b ch a trên cao). Dây m m bé nh t Ch ñ ch ng c n (nư c t MNmin Pmax b ñư c bơm l y ra). VAN PHAO 77 78 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 13
  14. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c SÔ ÑOÀ HOAïT ÑOÄNG VAN PHAO VAN 1 CHI U Phao OÁng nöôùc vaøo beå L cñ yn i OÁng nöôùc ra 79 80 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c T/h không có khí T/h có VAN XAÕ khí KHÍ 81 82 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c V TRÍ G N VAN XÃ KHÍ CHÚ Ý p < pat !!! ðư ng c t B t khí ðư ng c t nư c ño áp H=z+p/ρg p/ρg nư c ño áp H=z+p/ρg p/ρg Dòng ch y Dòng ch y có áp Z có áp Z o o o o 83 84 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 14
  15. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c COÂNG TRÌNH CHÖÙA NÖÔÙC VAN TRONG MAÏNG LÖÔÙI 1. Beå chöùa nöôùc. Van 2. Ñaøi nöôùc. Taùc duïng: Nguoàn nöôùc • Ñieàu hoøa lưu löôïng nöôùc duøng vaø nöôùc caáp khi khoâng caân baèng: taïm tröû khi nhu caàu thaáp hôn qi nhu caàu coâng suaát nöôùc bôm vaøo heä thoáng maïng löôùi vaø nöôùc duøng boå sung vaøo maïng löôùi khi nhu caàu lôùn hôn yeâu caàu dung tích ñieàu hoøa cuûa heä thoáng. taïi nuùt i. qi • Ñieàu hoøa aùp suaát nöôùc trong maïng löôùi (ñaøi i nöôùc). 85 86 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Q(m3/s) Ñöôøng nöôùc duøng Q1(t) Ñöôøng coät nöôùc ño aùp Ñöôøng coät giôø cao ñieåm nöôùc ño aùp ∆S3 Ñöôøng nöôùc caáp giôø thaáp ÑAØI NÖÔÙC Q2 Q2(t) ñieåm Khu söû p/ρg ∆S1 duïng nöôùc H=z+p/γ Q1 BÔM z O O Khu söû duïng nöôùc Ñöôøng oáng caáp nöôùc BEÅ NÖÔÙC t1 t2 t3 t4 24h H=z+ p/ρg:coät nöôùc ño aùp 0 SÔ ÑOÀÀ HOAïT ÑOÄNG: BEÅ+BÔM+ÑAØI CHU KYØ DUØNG NÖÔÙC 24h 87 88 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Si chæ toång löôïng nöôùc caáp (duøng) trong thôøi DUNG TÍCH ÑIEÀU HOØA (Wñh) ñoaïn töø ñoaïn töø t1 t2. Q (m3/h) Nöôùc ra töø ñaøi vaøo heä thoáng Qh-max t2 Si = ∫ Q(t)dt = ∑ Qi .∆t Theå tích Theå tích nöôùc taïm nöôùc taïm i t1 tröõ tröõ ∆T : thôøi ñoaïn tính toaùn (h). Qh-min Q(t) :cöôøng ñoä duøng nöôùc (caáp nöôùc) (m3/h). Nöôùc caáp vaøo ∆Si chæ löôïng nöôùc boå sung (laáy ra khoûi heä heä thoáng 0 24 T (h) thoáng) trong thôøi ñoaïn töông öùng (m3). BIEÅU ÑOÀ TIEÂU THUÏ NÖÔÙC 24h 89 90 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 15
  16. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c BƠM M T C P & Nöôùc duøng Q(m3/s) Nöôùc caáp BƠM NHI U C P Q2 ð gi m th tích ñi u hòa có th dùng bơm “NHI U C P” nh m cho Q1 phép lưu lư ng c p vào h th ng T(h) m ng lư i “bám sát” ñư ng nư c dùng (nư c l y ra kh i m ng lư i). 0 24 BÔM 2 CAÁP 91 92 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Phöông trình caân baèng nöôùc: DUNG TÍCH ÑIEÀU HOØA: Wñh Ñònh nghóa: Xeùt moät heä thoáng caáp nöôùc vôùi dW i = (Q idung − Q ivao− mang )dt (m 3 ) nhu caàu duøng nöôùc vaø caáp nöôùc trong 1 chu kyø duøng nöôùc laø ñaõ bieát. Theå tích nhoû nhaát caàn phaûi coù ñeå tröõ dt chæ thôøi ñoaïn tính (1h, 2h...) dW i nöôùc khi nöôùc caáp töø NM vaøo maïng löôùi dung tích nöôùc caáp boå sung vaøo maïng löôùi lôùn hôn nhu caàu vaø caáp vaøo maïng khi nhu (hoaëc tröõ) vaøo giôø thöù i. Qidung caàu lôùn hôn nöôùc caáp töø NM vaøo heä thoáng l/l nöôùc duøng vaøo maïng löôùi vaøo giôø thöù i. goïi laø DUNG TÍCH ÑIEÀU HOØA. l/l nöôùc caáp vaøo maïng löôùi vaøo giôø thöù i. Qivao− mang 93 94 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c ðƯ NG LŨY TÍCH NƯ C CÔNG TH C TRONG DUNG TÍCH CH A T M TH I W(t) TH C HÀNH XÁC ð NH TH Xét m t h th ng có lưu lư ng vào DUNG TÍCH ðI U HÒA DUNG HÒA m ng theo t là Qvao-mang(t) và lưu lư ng l y ra kh i m ng s d ng (Phương pháp l p b ng) ng Qdung(t). G i W(t) là dung tích nư c trong b ch a t m t i th i ñi m t. 95 96 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 16
  17. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c G i: D NG ð TH ð C TRƯNG t W ( t ) = ∑ (Q tvao− mang − Q dung ) ∆t ( m 3 ) t C A W(t) W(t) t =0 Wmax ∆t : thôøi ñoaïn tính (thöôøng laø 1h) W(t) th tích nư c trong b tr t m t i W0 th i ñi m t (lưu lư ng c ng d n). 0 t 24h Wmin 97 98 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Laäp baûng tính W(t): Minh h a ñ th v dung tích ñi u hòa: t W ( t ) = ∑ (Q tvao −mang − Q dung )∆t t { Max t =0 sai bieät l/l coäng doàn töø t=0 ñeán t. Nư c t m Nư c c p b Ghi chuù: Giaû thieát coù W0 tröû baát kyø taïi t=0 ñeå phuïc tr vào sung vào vuï heä thoáng khi khoâng coù söï caân baèng löu löôïng dung tích m ng lư i NM caáp vaøo HT vaø löu löôïng duøng. ñi u hoà Min (Dùng > C p) Dung tích ñieàu hoøa: (Dùng < C p) Wdieuhoa = Wmax − Wmin TH TÍCH T M TR 99 100 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c DUNG TÍCH ÑIEÀU HOØA Wñh a. Kieåm tra theå tích nöôùc caáp töø NM vaøo heä Ví duï 1: Q(m3/h) Nöôùc duøng thoáng baèng theå tích nöôùc duøng trong 24h. Qdung b. Goïi W0 laø moät dung tích nöôùc ban ñaàu t=0 160 (töôûng töôïng hoaëc thöïc) coù trong moät beå Nöôùc caáp ch a: Qvao-mang 110 Xaùc ñònh söï thay ñoåi theå tích nöôùc chöùa trong beå 40 naøy khi coù xeùt ñeán söï t m tr vào beå ho c c p boå sung vaøo maïng löôùi, töø ñoù xaùc ñònh: T(h) Theå tích nöôùc Max trong beå ? 0 Theå tích nöôùc Min trong beå ? 6h 20h 24h Dung tích ñieàu hoøa Wñh ? 101 102 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 17
  18. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Ví duï 2: Höôùng daãn: W(t) Nöôùc duøng Q(m3/h) Nöôùc duøng Wmax Q(m3/h) Nöôùc caáp 420 Nöôùc caáp 260 160(m3/h) 110(m3/h) 80 600(m3) 40(m3/h) T(h) W0 W0 Dung tích luõy tích 0 t2 t3 Wmin t1 24 trong beå chöùa h/t W(t) TÍNH Wñh ? 6h T (h) 20h 103 104 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c : Tính W(0), W(6h), W(20h) & W(24h) Höôùng daãn: Dung tích luõy tích trong beå Wmax = W (6) = W0 + (110 − 40) * 6 chöùa h/t W(t) Wmax = ( W0 + 420)m 3 Q(m3/h) Nöôùc duøng Ghi chuù: Wmin = W (20h ) = Wmax − (160 − 110) *14 420(m3) Wmax= 260(m3) = ( W0 − 280)m W0+600 3 80(m3) • Dung tích ñieàu hoøa caàn coù: 600(m3) W0 W0 Wmin = Nöôùc caáp ⇒ Wdh = Wmax − Wmin = 700m 3 105 106 24h T (h) PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Baøi taäp 3 : Moät heä thoáng caáp nöôùc sinh Höôùng daãn hoaït cho khu daân cö coù löu löôïng tính 1 2 3 4 5 Giôø toaùn ngaøy duøng nöôùc lôùn nhaát W(m3). 1.5 1.5 1.5 1.5 2.5 Duøng (%W*) Cho bieát Kh_max=1.5. Nöôùc ñöôïc cung caáp 4.17 4.17 4.17 4.17 4.17 Caáp (%W**) bôûi traïm bôm hoaït ñoäng theo cheá ñoä 2.67 2.67 2.67 2.67 1.67 moät caáp lieân tuïc coù löu löôïng khoâng ñoåi (Caáp-Duøng) Coäng doàn trong ngaøy. + 2.67 5.33 8.0 10.67 12.33 W(t) Xaùc ñònh dung tích ñieàu hoøa Wñh cho heä (*=??????) thoáng. (**=?????) 107 108 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 18
  19. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Giôø 6 7 8 i Giôø 23 24 Duøng%W 3.50 4.50 5.50 . Duøng%W 2. 1.25 Caáp%W 4.17 4.17 4.17 . Caáp%W 4.17 4.17 (Caáp-Duøng) 0.67 -0.33 -1.33 . (Caáp-Duøng) 2.16 2.92 Coäng doàn 13.00 12.67 11.33 . Coäng doàn -2.92 0 Giôø 19 20 21 22 Do ñoù, dung tích ñieàu hoøa caàn coù laø: Duøng%W 5.0 4.5 4.0 3 Wñh = [13%W-(-6.42%)W] = 19.42%W Caáp%W 4.17 4.17 4.17 4.17 Nhaän xeùt: Cuoái giôø 24, theå tích trôû veà 0 (Caáp-Duøng) -0.83 -0.33 0.167 1.16 nhö ban ñaàu. Coäng doàn -6.08 -6.42 -6.25 -5.08 109 110 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c LƯ U Ý Baøi taäp 4: Moät heä thoáng caáp nöôùc sinh hoaït cho khu daân cö coù löu löôïng tính toaùn ngaøy duøng nöôùc lôùn nhaát W(m3) vôùi Kh_max=1.5. DUNG TÍCH ðI U HOÀ Nöôùc ñöôïc cung caáp bôûi traïm bôm goàm 2 bôm gioáng nhau, hoaït ñoäng theo cheá ñoä 2 caáp. Bôm 1 TRONG 1 H TH NG hoaït ñoäng lieân tuïc 24h vaø bôm 2 hoaït ñoäng töø 3h vaø keát thuùc luùc 19h. THƯ NG < 10%Wngày-ñêm Xaùc ñònh dung tích ñieàu hoøa cho heä thoáng. Haõy cho bieát luùc naøo möïc nöôùc trong ñaøi cao vaø thaáp nhaát. Nhaän xeùt keát qua so vôùi Baøi taäp 3. Giaûi thích ? 111 112 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c Giôø 1 2 3 4 5 Duøng%W 1.5 1.5 1.5 1.5 2.5 Giôø 19 20 21 22 23 24 Caáp%W (bôm 1) 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 Duøng%W 5 4.5 4 3 2 1.25 Caáp%W (bôm 2) 0 0 0 2.5 2.5 Caáp%W (bôm 1) 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 (Caáp-Duøng) 1.0 1.0 1.0 3.5 2.5 Caáp%W (bôm 2) 2.5 0 0 0 0 0 Coäng doàn W(t) 1.0 2.0 3.0 6.5 9.0 Caáp-Duøng 0 -2 -1.5 -0.5 0.5 1.25 Coäng doàn W(t) 2.25 0.25 -1.25 -1.75 -1.25 0 Giôø 6 7 8 9 Wñh = (11.0 – (-1.75))%W = 12.75%W Duøng%W 3.5 4.5 5.5 6.5 Caáp%W (bôm 1) 2.5 2.5 2.5 2.5 Baøi 5: Gioáng nhö baøi 4 nhöng trong tröôøng hôïp bôm 2 baét ñaàu luùc 5h vaø keát thuùc luùc 21h. Caáp%W (bôm 2) 2.5 2.5 2.5 2.5 Ñaùp soá: Wñh = 8.75%W (Caáp-Duøng) 1.5 0.5 -0.5 -1.5 PGS. TS. Nguy n W(t) g Coäng doàn Th n 10.5 11.0 10.5 9 113 114 PGS. TS. Nguy n Th ng 19
  20. C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c NH N XÉT Dung tích ñi u hoà càng l n khi khác bi t gi a ñư ng quá trình BƠ M nư c c p vào h th ng & nư c l y ra dùng. BI N T N BI ð gi m dung tích ñi u hòa ta tìm cách gi m s sai bi t này. Gi i pháp !!! 115 116 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c ð C TÍNH HO T ð NG Dùng tr m bơm nhi u c p Nöôùc duøng Q(m3/s) BƠM “C ðI N” Nöôùc caáp Q2 Bơm “c ñi n” nu vn Q1 hành KHÁC v i Qtk & Htk hi u su t bơm gi m r t T(h) nhanh. 0 24 BÔM 2 CAÁP 117 118 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng C P THOÁT NƯ C C P THOÁT NƯ C Chương 1: T ng quan v c p nư c Chương 1: T ng quan v c p nư c ÑÖÔØNG CONG ÑAËC TÍNH BÔM η = η max H (m) η < η max h (m) Htk Daïng ñöôøng cong ñaëc tính cuûa bôm htk Vò trí bôm laøm vieäc coù hieäu suaát cao nhaát Q (m3/s) Qtk η Chæ hieäu suaát cuûa bôm Q (m3/s) Qtk ÑÖÔØNG CONG HIEÄU SUAÁT BÔM 119 120 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 20
nguon tai.lieu . vn