Nghiên cứu xác định số máy bơm hợp lý cho trạm bơm

Hệ thống trạm bơm và các yếu tố ảnh hưởng, xây dựng hàm mục tiêu, kết quả xây dựng mô hình thiết kế mẫu các trạm bơm là những nội dung chính trong bài viết "Nghiên cứu xác định số máy bơm hợp lý cho trạm bơm". Mời các bạn cùng tham khảo để có thêm tài liệu phục vụ nhu cầu học tập và nghiên cứu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xác định số máy bơm hợp lý cho trạm bơm nghiªn cøu x¸c ®Þnh sè m¸y b¬m hîp lý cho tr¹m b¬m PGS.TS. Lª ChÝ NguyÖn ThS. T« M¹nh Hïng Tr¹m b¬m lµ c«ng tr×nh t­íi, tiªu vµ cÊp tho¸t n­íc b»ng ®éng lùc cã vai trß quan träng trong s¶n xuÊt n«ng nghiÖp vµ nhiÒu ngµnh kinh tÕ kh¸c. HiÖn nay, do ®iÒu kiÖn khoa häc kü thuËt ph¸t triÓn nhanh, c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y b¬m ngµy cµng ®­îc hoµn chØnh vµ cã thÓ chÕ t¹o ®­îc nhiÒu lo¹i m¸y b¬m víi c¸c th«ng sè c«ng t¸c kh¸c nhau ®¸p øng ®Çy ®ñ yªu cÇu cña thùc tÕ. Sè m¸y b¬m trong tr¹m b¬m cã ¶nh h­ëng lín ®Õn kh«ng chØ kh¶ n¨ng ®¸p øng biÓu ®å l­u l­îng yªu cÇu mµ c¶ quy m« vµ h×nh d¸ng c«ng tr×nh ®Çu mèi còng nh­ hÖ thèng kªnh m­¬ng cïng c«ng tr×nh trªn kªnh. ViÖc x¸c ®Þnh ®óng sè m¸y b¬m hîp lý cho tr¹m b¬m sÏ cã ý nghÜa lín vÒ mÆt kü thuËt vµ kinh tÕ trong viÖc x©y dùng vµ qu¶n lý c¸c tr¹m b¬m. Dùa vµo kinh nghiÖm thiÕt kÕ vµ qu¶n lý, tõ l©u chóng ta vÉn thõa nhËn trong gi¶ng d¹y m«n m¸y b¬m tr¹m b¬m còng nh­ trong thiÕt kÕ x©y dùng c¸c tr¹m b¬m r»ng sè m¸y b¬m hîp lý trong tr¹m b¬m lµ (2  7) m¸y. B»ng ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch hÖ thèng, gi¶i bµi to¸n tèi ­u vÒ sè m¸y b¬m trong mét tr¹m b¬m trªn quan ®iÓm: §¸p øng ®Çy ®ñ yªu cÇu cña thùc tÕ víi tæng chi phÝ x©y dùng vµ qu¶n lý lµ nhá nhÊt, kÕt qu¶ nghiªn cøu sÏ ®­a ra mét sè ý kiÕn vÒ sè m¸y b¬m hîp lý cho mét tr¹m b¬m. 1. HÖ thèng tr¹m b¬m vµ c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng: HÖ thèng lµ mét tËp hîp c¸c phÇn tö ®­îc s¾p xÕp theo mét trËt tù nµo ®ã cã mèi t¸c ®éng t­¬ng t¸c lÉn nhau t¹o thµnh mét tËp hîp ®Çy ®ñ. Mét hÖ thèng ®­îc ®Æc tr­ng bëi cÊu tróc, th«ng tin vµo, ra, tr¹ng th¸i vµ biÕn tr¹ng th¸i cña hÖ thèng. Tr¹m b¬m lµm viÖc ®éc lËp hay nhiÒu tr¹m b¬m lµm viÖc hç trî cho nhau ®Òu cã thÓ ®­îc gäi lµ HÖ thèng tr¹m b¬m nÕu xÐt tÊt c¶ c¸c thµnh phÇn liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh vËn hµnh cña nã. 1  CÊu tróc cña nã bao gåm: Nguån n­íc, c«ng tr×nh ®Çu mèi tr¹m b¬m, hÖ thèng kªnh m­¬ng vµ c¸c c«ng tr×nh trªn kªnh ®­îc s¾p xÕp theo trËt tù tõ trªn xuèng d­íi theo tr×nh tù ho¹t ®éng. Th«ng sè cÊu tróc bao gåm c¸c th«ng sè vÒ vÞ trÝ, nhiÖm vô, quy m«, kÕt cÊu tr¹m, sè l­îng m¸y, chñng lo¹i m¸y, diÖn tÝch l­u vùc t­íi tiªu, kÝch th­íc, chiÒu dµi hÖ thèng kªnh m­¬ng, ®Æc ®iÓm vµ sè l­îng c¸c c«ng tr×nh trªn kªnh….. Trong bµi to¸n nghiªn cøu x¸c ®Þnh sè m¸y b¬m hîp lý trong tr¹m b¬m, cÊu tróc hÖ thèng ®­îc xem xÐt tr×nh tù tõ nguån n­íc, tr¹m b¬m ®Õn hÖ thèng kªnh m­¬ng, c«ng tr×nh trªn kªnh. C¸c th«ng tin vµo ®­îc chän lùa lµ t¨ng gi¶m quy m« c«ng tr×nh th«ng qua viÖc t¨ng gi¶m sè m¸y b¬m; Th«ng tin ra lµ c¸c chØ tiªu kinh tÕ. C¨n cø vµo th«ng tin ra cã thÓ chän lùa ®­îc ph­¬ng ¸n tèi ­u vÒ sè m¸y b¬m trong tr¹m b¬m. X¸c ®Þnh sè m¸y b¬m hîp lý trong tr¹m b¬m lµ bµi to¸n thiÕt kÕ víi nhiÒu ph­¬ng ¸n quy m« theo mét ph­¬ng ¸n ®iÒu khiÓn. HÖ thèng chØ tiªu ®¸nh gi¸ ®­îc ¸p dông ë ®©y lµ tæng møc chi phÝ ®¬n vÞ vÒ ®Çu t­ x©y dùng vµ qu¶n lý lµ nhá nhÊt. 2. X©y dùng hµm môc tiªu: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tèi ­u ho¸ trong ph©n tÝch hÖ thèng, hµm môc tiªu ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: GCP1 GCP 2 G G P( , ,.......... CPi ,........... CPn )  min F1 F2 Fi Fn H 1yc  H 2yc  H 3yc  ...........  H iyc  .........  H nyc Q1yc Q2yc Q3yc Q yc Q yc    ..........  i  ...........  n F1 F2 F3 Fi Fn Trong ®ã: GCPi/Fi: Møc chi phÝ ®¬n vÞ cña ph­¬ng ¸n sè m¸y b¬m thø i. i : Ph­¬ng ¸n sè m¸y b¬m thø i (i = 1 - n) Hyc i : Cét n­íc b¬m theo yªu cÇu cña ph­¬ng ¸n thø i (m) Qiyc : L­u l­îng yªu cÇu theo ph­¬ng ¸n thø i Fi : DiÖn tÝch phu tr¸ch cña ph­¬ng ¸n thø i. 3. KÕt qu¶ x©y dùng m« h×nh thiÕt kÕ mÉu c¸c tr¹m b¬m. 2  C¨n cø vµo b¶n vÏ thiÕt kÕ vµ thùc tÕ c¸c tr¹m b¬m ®· ®­îc x©y dùng ë 16 tØnh, thµnh phè khu vùc ®ång b»ng s«ng Hång vµ b¾c khu Bèn cò, chän c¸c c«ng tr×nh cã tÝnh ®¹i diÖn cao vµ th«ng dông nhÊt lµm m« h×nh thiÕt kÕ. KÕt qu¶ x©y dùng m« h×nh thiÕt kÕ mÉu c¸c tr¹m b¬m ®iÓn h×nh nh­ sau: 3.1. Lo¹i m¸y b¬m l­u l­îng 1.000 m3/h - Nhµ m¸y kiÓu mãng t¸ch rêi: M« h×nh thiÕt kÕ mÉu ®­îc x©y dùng víi c¸c lo¹i m¸y b¬m ly t©m trôc ngang cét n­íc H = 4  9 m, l­u l­îng Q = 1.100 - 900 m3/h, c«ng suÊt ®éng c¬ N = 35 Kw, n = 1.450 v/ph, do C«ng ty chÕ t¹o b¬m H¶i D­¬ng s¶n xuÊt. Nhµ m¸y kiÓu mãng t¸ch rêi, kÕt cÊu g¹ch x©y vµ bª t«ng cèt thÐp. BÓ hót vµ bÓ th¸o b»ng bª t«ng M150, t­êng th¼ng ®øng. Nèi tiÕp gi÷a bÓ th¸o vµ kªnh chÝnh (b»ng ®Êt, mÆt c¾t h×nh thang) lµ ®o¹n kªnh gia cè bª t«ng t­êng xo¾n vá ®é dµi tõ 4 - 8m. C¾t däc nhµ m¸y cã d¹ng nh­ h×nh 1. 3.2. Lo¹i m¸y b¬m l­u l­îng 2.500 m3/h - Nhµ m¸y kiÓu buång ­ít, m¸y ®Æt ch×m. M« h×nh thiÕt kÕ mÉu x©y dùng víi c¸c lo¹i m¸y b¬m h­íng trôc trôc ®øng sè hiÖu HT§ 2500-4, HT§ 2500 - 7, HT§ 2500 - 5, HT§ 2500 - 6…. do C«ng ty chÕ t¹o b¬m H¶i D­¬ng s¶n xuÊt. Nhµ m¸y kiÓu buång ­ít m¸y ®Æt ch×m, kÕt cÊu g¹ch x©y vµ bª t«ng cèt thÐp. §o¹n më réng bÓ hót x©y d¹ng t­êng th¼ng ®øng cã chiÒu cao gi¶m dÇn kÕt hîp gia cè m¸i b»ng bª t«ng M150. BÓ x¶ b»ng bª t«ng cèt thÐp, t­êng th¼ng ®øng, nèi tiÕp víi kªnh t­íi chÝnh mÆt c¾t h×nh thang b»ng ®o¹n kªnh gia cè t­êng xo¾n vá ®ç. C¾t däc nhµ m¸y cã d¹ng nh­ h×nh 2. 3  3.3. Lo¹i m¸y b¬m l­u l­îng 4.000 m3/h - Nhµ m¸y kiÓu buång ­ít, m¸y ®Æt ch×m. M« h×nh thiÕt kÕ mÉu ®­îc x©y dùng víi c¸c lo¹i m¸y b¬m h­íng trôc ®øng sè hiÖu: HT§ 4000 - 4, HT§ 4000 - 5, HT§ 4000 - 7.1, HT§ 4000 - 8…..do C«ng ...