truongnguyenmanh92@gmail.com

M C L CỤ ỤTrang

M C L CỤ Ụ

Ph n 1.ầ GI I THI U THÔNG TIN CÔNG TRÌNH THI T KỚ Ệ Ế Ế1.1. GI I THI U V HI N T NG N C VA VÀ PH NG ÁN CH NG Ớ Ệ Ề Ệ ƯỢ ƯỚ ƯƠ Ố

VA CHO TR M B M C P IIẠ Ơ Ấ1.1.1. Hi n t ng n c va và tác h iệ ượ ướ ạ1.1.2. Ph ng án ch ng va cho tr m b m c p IIươ ố ạ ơ ấ

1.1.2.1. Đ t van gi m ápặ ả1.1.2.2. B trí bình ch ng vaố ố1.1.2.3. B trí b ch ng vaố ể ố

1.2. CÁC THÔNG S THI T K BAN Đ UỐ Ế Ế Ầ1.3. CH N PH NG ÁN CH NG VA CHO TR M B M C P IỌ ƯƠ Ố Ạ Ơ Ấ I

Ph n 2.ầ TÍNH TOÁN CH NG VA TR M B M C P IIỐ Ạ Ơ Ấ2.1 TÍNH TOÁN ÁP L C VA TRÊN NG Đ YỰ Ố Ẩ

2.1.1. Ki m tra các tr s áp l c khi x y ra hi n t ng n c vaể ị ố ự ả ệ ượ ướ2.2 TÍNH TOÁN THI T K CHO BÌNH CH NG VAẾ Ế Ố

2.2.1. Th tích bình ch ng vaể ố2.2.2. Đ ng kính ng d n n c t bình raườ ố ẫ ướ ừ2.2.3. Đ ng kính ng tích n c vào bìnhườ ố ướ

Ph n 3. TH NG KÊ V T Tầ Ố Ậ Ư

TÀI LI U THAM KH OỆ Ả

PH L CỤ Ụ

1

DANH M C B NGỤ ẢTrang

B ng 1: ả Giá tr c a t c đ truy n sóng va a (m/s).ị ủ ố ộ ề ....................................................................................................................................

B ng 2: ả u-nh c đi m c a 2 ph ng ánƯ ượ ể ủ ươ

DANH M C HÌNHỤTrang

Hình 1: Van đi u ápề Hình 2: Bình áp l c ch ng va và máy nén khíự ố

2

Ph n 1ầ

GI I THI U THÔNG TIN CÔNG TRÌNH THI T KỚ Ệ Ế Ế

1.1. GI I THI U V HI N T NG N C VA VÀ PH NG ÁNỚ Ệ Ề Ệ ƯỢ ƯỚ ƯƠ CH NG VA CHO TR M B M C P II.Ố Ạ Ơ Ấ

1.1.1. Hi n t ng n c va và tác h i.ệ ượ ướ ạ

N c va trên đ ng ng x y ra khi đóng van ho c d ng b m đ t ng t. Khiướ ườ ố ả ặ ừ ơ ộ ộ x y ra n c va, áp su t ch t l ng trên đ ng ng tăng (gi m) m t tr s r t l nả ướ ấ ấ ỏ ườ ố ả ộ ị ố ấ ớ và l p đi l p l i nhi u l n. Nh v y s thay đ i đ t ng t l u l ng và v n t cặ ặ ạ ề ầ ư ậ ự ổ ộ ộ ư ượ ậ ố c a ch t l ng gây nên s tăng (gi m) áp su t m t tr s r t l n và r t nhanh g iủ ấ ỏ ự ả ấ ộ ị ố ấ ớ ấ ọ là hi n t ng n c vaệ ượ ướ .

Khi b m đang làm vi c mà d ng máy đ t ng t khi ch a k p đóng van trênơ ệ ừ ộ ộ ư ị ng đ y thì có th x y ra các tr ng h p sau đây:ố ẩ ể ả ườ ợ

N u trên ng đ y có van m t chi u thì n c va x y ra t ng đ y.ế ố ẩ ộ ề ướ ả ừ ố ẩ N u trên ng đ y không có van m t chi u mà mi ng ng hút có vanế ố ẩ ộ ề ệ ố

m t chi u thì n c va sẽ x y ra trên ng hút.ộ ề ướ ả ố N u c trên ng đ y và mi ng ng hút đ u không có van m t chi u thìế ả ố ẩ ệ ố ề ộ ề

n c t ng đ y sẽ ch y qua b m v b hút làm b m b quay ng c.ướ ừ ố ẩ ả ơ ề ể ơ ị ượ

Áp su t tăng thêm ho c gi m đi g i là áp su t n c va. Pha gi m áp g i làấ ặ ả ọ ấ ướ ả ọ n c va pha âm, pha tăng áp g i là n c va pha d ng.ướ ọ ướ ươ

Hi n t ng n c va r t nguy hi m đ i v i s làm vi c c a b m. Áp l c n cệ ượ ướ ấ ể ố ớ ự ệ ủ ơ ự ướ va ph thu c vào áp l c công tác c a máy b m và chi u cao b m n c hình h c.ụ ộ ự ủ ơ ề ơ ướ ọ Các giá tr này càng cao, áp l c n c va càng l n. ng đ t th ng đ ng, n c vaị ự ướ ớ Ố ặ ẳ ứ ướ nguy hi m h n tr ng h p ng đ t n m ngang. S tăng áp su t này làm ngể ơ ườ ợ ố ặ ằ ự ấ ứ su t c a v t li u ng tăng lên cao, có th phá v m i n i ng và có th làm h ngấ ủ ậ ệ ố ể ỡ ố ố ố ể ỏ máy b m.ơ

1.1.2. Ph ng án ch ng va cho tr m b m c p II.ươ ố ạ ơ ấ

1.1.2.1. Đ t van gi m áp (van an toàn)ặ ả .

Van đ c b trí trên ng đ y, ngay sát b m. Khi x y ra n c va, áp l c n cượ ố ố ẩ ơ ả ướ ự ướ trên đ ng ng v t quá áp l c gi i h n, van gi m áp t đ ng m x b t n cườ ố ượ ự ớ ạ ả ự ộ ở ả ớ ướ ra ngoài nên áp l c trên đ ng ng sẽ gi m đi.ự ườ ố ả

3

Hình 1: Van đi u ápề (ngu n Google)ồ

1.1.2.2. B trí bình ch ng vaố ố .

Bình ch ng va là m t thùng kín b ng thép đ t ngay trên sàn gian máy. Trongố ộ ằ ặ thùng, ph n ch a khí chi m đ n 1/3÷1/2 dung tích. Bình đ c n i v i ng đ yầ ứ ế ế ượ ố ớ ố ẩ c a máy b m.ủ ơ

Khi máy b m làm vi c, n c có áp đ c tích lũy vào bình. Khi x y ra n c va,ơ ệ ướ ượ ả ướ do áp l c trên ng đ y gi m nên n c t bình ch y ra ng đ y kh c ph c hi nự ố ẩ ả ướ ừ ả ố ẩ ắ ụ ệ t ng gi m áp trên ng đ y. Do đó, n c t ng đ y không ch y ng c v phíaượ ả ố ẩ ướ ừ ố ẩ ả ượ ề b m và n c va đ c kh c ph c.ơ ướ ượ ắ ụ

N c trong bình đ c gia áp b i khí nén cung c p t máy nén khí.ướ ượ ở ấ ừ

Hình 2: Bình áp l c ch ng va và máy nén khíự ố (ngu n Google)ồ

4

1.1.2.3. B trí b ch ng vaố ể ố .

Ch c năng c a b ch ng va cũng gi ng nh bình ch ng va. B ch ng va làứ ủ ể ố ố ư ố ể ố m t b h b ng thép ho c xây b ng g ch đ t trên cao h n ng đ y t 3 đ n 4m.ộ ể ở ằ ặ ằ ạ ặ ơ ố ẩ ừ ế B có th đ t ngay trên mái nhà tr m.ể ể ặ ạ

Khi máy b m làm vi c, van trên ng d n n c vào và d n n c ra c a bơ ệ ố ẫ ướ ẫ ướ ủ ể đ u m . N c theo ng d n n c vào ch y vào b . Khi x y ra hi n t ng n cề ở ướ ố ẫ ướ ả ể ả ệ ượ ướ va trên ng đ y c a b m, pha đ u tiên là pha gi m áp. Áp su t trên đ ng ngố ẩ ủ ơ ầ ả ấ ườ ố lúc này gi m d n xu ng. Do không cân b ng áp su t, n c t b ch y xu ngả ầ ố ằ ấ ướ ừ ề ả ố theo đ ng ng d n n c ra v i v n t c gi m d n làm v n t c n c trên ngườ ố ẫ ướ ớ ậ ố ả ầ ậ ố ướ ố đ y gi m d n đ n b ng “0”. Lúc này n c t ng đ y c a b m ng ng ch y raẩ ả ầ ế ằ ướ ừ ố ẩ ủ ơ ừ ả m ng ho c lên b ch a nên không có hi n t ng tăng áp do n c ch y ng c vạ ặ ể ứ ệ ượ ướ ả ượ ề tr m b m. Hi n t ng n c va đ c kh c ph c.ạ ơ ệ ượ ướ ượ ắ ụ

1.2. CÁC THÔNG S THI T K BAN Đ UỐ Ế Ế Ầ Chi u cao đài n c trên h th ng là 22 m, chi u cao n c trong đài là 3 m,ề ướ ệ ố ề ướ

cao đ đài là 3,05 m => Áp l c tĩnh Hộ ự t = 25 m. L u l ng b m: Q = 71193,6 mư ượ ơ 3/ngày = 2966,4 m3/h = 0,824 m3/s Trong tr m có 4 b m (3 b m làm vi c, 1 b m d phòng s c ). Khi có cháyạ ơ ơ ệ ơ ự ự ố

c 4 b m làm vi c.ả ơ ệ qB = 206 l/s HB = 53 m

T ng chi u dài ng đ y (t tr m b m c p 2 đ n đài n c) L = 5940 m. ổ ề ố ẩ ừ ạ ơ ấ ế ướ ng đ y D = 700 mm.Ố ẩ

5

1.3. CH N PH NG ÁN CH NG VA CHO TR M B M C P IIỌ ƯƠ Ố Ạ Ơ Ấ D a vào các thông s tính toán trên, nhóm đ xu t 2 ph ng án ch ng vaự ố ở ề ấ ươ ố

cho tr m b m c p II:ạ ơ ấ+ Ph ng án 1: Xây tháp ch ng va, k t h p v i h th ng van h p thu ươ ố ế ợ ớ ệ ố ấ

n c va tr c b m.ướ ướ ơ+ Ph ng án 2: L p đ t bình đi u áp đ ch ng va tr m b m.ươ ắ ặ ề ể ố ở ạ ơ

Đánh giá tính kh thi c a 2 ph ng án:ả ủ ươ

B ng 2: ả u-nh c đi m c a 2 ph ng án (Ư ượ ể ủ ươ em nên so sánh t ng m c v iừ ụ ớ nhau, tránh so sánh 2 cái kh ng cùng m c đích, vd nh chi phi xây d ng c a 2ộ ụ ư ự ủ

ph ng án, chi phí v n hành…)ươ ậ

Ph ng án 1ươ Ph ng án 2ươ

u đi mƯ ể

Đ m b o an toàn cao choả ả tr m b m k c khi n cạ ơ ể ả ướ va x y ra v i áp l c l nả ớ ự ớ h n so v i thi t k banơ ớ ế ế đ u.ầ

Chi phí xây l p th p, dắ ấ ễ ki m tra và v n hành.ể ậ

Không t n chi phí đi nố ệ năng đ v n hành.ể ậ

Ti t ki m m t b ng doế ệ ặ ằ l p đ t trong nhà tr mắ ặ ạ

Dung tích bình ch a dứ ễ gia công theo thi t k .ế ế

Nh c đi mượ ể

Chi phí xây l p cao, khóắ ki m tra quá trình v nể ậ hành do tháp xây cách xa nhà tr m b m.ạ ơ

T n thêm chi phí đi nố ệ năng đ ch y máy nénể ạ khí.

T n chi phí v m t b ngố ề ặ ằ đ xây d ng tháp.ể ự

Khi áp l c n c va v l nự ướ ề ớ h n so v i thi t k sẽ gâyơ ớ ế ế

nh h ng t i hi u quả ưở ớ ệ ả ch ng va c a bìnhố ủ

D a vào b ng so sánh trên, nhóm quy t đ nh sẽ s d ng ph ng án 2 đự ả ế ị ử ụ ươ ể thi t k ch ng va cho tr m b m c p II.ế ế ố ạ ơ ấ

6

Ph n 2ầTÍNH TOÁN CH NG VA TR M B M C P IIỐ Ạ Ơ Ấ

2.1. TÍNH TOÁN ÁP L C VA TRÊN NG Đ YỰ Ố Ẩ

2.1.1. Ki m tra các tr s áp l c khi x y ra hi n t ng n c vaể ị ố ự ả ệ ượ ướ Thi t di n ng đ y A = 0,38465 mế ệ ố ẩ 2

Chi u dài tuy n ng L = 5940 mề ế ố

V n t c n c trong ng khi m t đi n: vậ ố ướ ố ấ ệ o= QA

= 0,8240 ,38465

= 2,14 m/s

ng thép, v n t c truy n sóng va ch n: a = 1133 m/sỐ ậ ố ề ọ

B ng 1: ả Giá tr c a t c đ truy n sóng va a (m/s)ị ủ ố ộ ề

Đ ng kínhườ

(mm)

a (m/s) Đ ng kínhườ

(mm)

a (m/s)

ng gangỐ ng thépỐ ng gangỐ ng thépỐ

100 1276 1267 500 1107 1143

150 1235 1234 600 1093 1146

200 1204 1246 700 1093 1133

250 1181 1234 800 1093 1137

300 1162 1234 900 1093 1126

400 1126 1163 1000 1093 1118

7

(Ngu n: ồ Tính toán các công trình x lý và phân ph i n c c pử ố ướ ấ , Tr nh Xuân Lai, NXBị Xây d ng 2011)ự

Th i gian c a 1 chu kì truy n sóng va T = 2L/a = 2x5960/1133 = 10.52 sờ ủ ề Khi b m d ng đ t ng t, dao đ ng áp l c trong h th ngơ ừ ộ ộ ộ ự ệ ố

∆H = ±aV og

= ± 1133×2,149,8

= ± 247,4m

T ng áp l c âm su t hi n trong h : Hổ ự ấ ệ ệ Min=HB - ∆H = 53 –= 194,4 m => toàn h có áp l c chân không khi x y ra n c va.ệ ự ả ướ

T ng áp l c d ng xu t hi n: Hổ ự ươ ấ ệ Max= 3Ht + ∆H = 3x25 + 247,7 = 322,7 m Nh v y v t quá áp l c cho phép c a m ng l i khi có n c va là 90mư ậ ượ ự ủ ạ ướ ướ

2.2. TÍNH TOÁN THI T K CHO BÌNH CH NG VAẾ Ế Ố2.2.1. Th tích bìnhể

Dung tích ch a n c c a bình:ứ ướ ủ

Wn cướ = A× L×(V o)22×g×H t

= 0,38465×5940×2,142

2×9,8×25 = 21,35m3

Dung tích ch a khí c a bình:ứ ủ

Wkhí = P2

P1−P2×Wn cướ = 10,67

53+10,37−10,67×21,35 = 4,32 m3

Trong đó: P1 là áp l c làm vi c c a bình ự ệ ủP1γ

= Hb m maxơ + 10,37m

P2 là áp l c t i thi u trung bìnhự ố ể P2γ = 10,67 m

T ng dung tích bình: Wổ b= Wn cướ + Wkhí= 25,67 m3

Trong tr m đ t 2 bình, dung tích m i bình là 12,835 mạ ặ ỗ 3. Kích th c: Hướ bình = 4m, dđáy bình = 2,02m Trong tr m đ t 2 máy nén khí (1 máy làm vi c, 1 máy d phòng) đ bạ ặ ệ ự ể ổ

sung khí vào bình do hao h t. Gi s máy nén khí ho t đ ng trong 30ụ ả ử ạ ộ phút thì tích đ y khí vào bình.ầ

Công su t máy nén Qấ khí = 4,32 m3/30 phút = 0,144 m3/phút. Áp l c Hự nén khí = 55 m.

2.2.2. Đ ng kính ng d n n c t bình raườ ố ẫ ướ ừ V n t c n c ch y trong ng t bình đi u áp ra ng chính khi có n c vaậ ố ướ ả ố ừ ề ố ướ

âm:

V1=√ 2 g∆ H '∑ ξ

Trong đó: ∆ H '= H bơmmax−0,3

2 là đ chênh l ch áp l c gi a bình và ngộ ệ ự ữ ố

chính.∑𝜉 là t ng h s t n th t c c b c a ng d n n c ra, l yổ ệ ố ổ ấ ụ ộ ủ ố ẫ ướ ấ

b ng 7ằg là gia t c tr ng tr ng, l y b ng 9,8 m/số ọ ườ ấ ằ 2

V1= √1,4(H bơmmax−0,3) = 8,59 m/s Ti t di n ngang c a ng:ế ệ ủ ố

8

F1 = QV 1

= 0,8248,59 = 0,096 m2

Đ ng kính ng d n n c ra: d = ườ ố ẫ ướ √ 4 F1π = 0,35 m. Ch n 1 ng thép ọ ố ∅350

2.2.3. Đ ng kính ng tích n c vào bìnhườ ố ướ V n t c n c ch y trong ng tích n c vàoậ ố ướ ả ố ướ

V2 = √ 4 gH t

∑ξ

Trong đó: Ht là chi u cao đài n c trên h th ngề ướ ệ ố∑𝜉 là tổng tổn thất cục bộ trên ống tích nước vào, lấy bằng 5

V2 = 0,894√ gH t = Tiết diện ngang của ống:F2 = Qng

V 2 = AgH t

aV 2 = 0,38465×9,8×25

1260×14 = 0,00534 m2

Đ ng kính ng d n n c vào bình: Dườ ố ẫ ướ ng vàoố = 0,085 m. Ch n 1 ng thép ọ ố ∅85

9

Ph n 3ầTH NG KÊ V T TỐ Ậ Ư

STT Lo iạ Đ n v tínhơ ị S l ngố ượ

1 Bình ch ng vaố cái 2

2 Máy nén khí cái 1

3 B đo m c n c LCộ ự ướ cái 2

4 Đ ng h áp l cồ ồ ự cái 2

5 Van 2 chi uề cái 16

6 Van 1 chi uề cái 2

7 Công t c máy nén khí LSắ cái 2

Cho b ng thông kê chi ti t thi t b nh kích th c hình h c, áp l c, ph ki n kèmả ế ế ị ư ướ ọ ự ụ ệ theo…

10

TÀI LI U THAM KH OỆ Ả

1. ThS. Lê Dung, Máy b m-Công trình thu n c-Tr m b m c p thoát n c,ơ ướ ạ ơ ấ ướ NXB Xây d ng 2008.ự

2. Tr nh Xuân Lai, ị Tính toán các công trình x lý và phân ph i n c c p,ử ố ướ ấ NXB Xây d ng 2011.ự

11

PH L CỤ Ụ

12

13