Các loại nhà máy bơm

Bố trí và kích thước khối móng:

Khối móng của nhà máy bơm khối tảng được đổ bê tông liền khối. Khi nền là đất dưới khối móng cần một số lớp cấu tạo sau đây: lớp sát đáy móng là lớp nhựa đường dày 2 ... 3 cm có lưới thép với đường kính Φ size 12{Φ} {} = 5 ... 6 mm, đặt cách nhau 20 ... 30 mm để giữ cho nhựa khỏi bị chảy; dưới lớp nhựa đường là lớp bê tông thô số hiệu 40 ... 60 ^ dày 15 ... 20 cm; dưới cùng là lớp sỏi hoặc đá dăm dày 5 ... 10 cm và san bằng mặt. Khi nền yếu phải tính toán gia cố nền bằng các biện pháp: nền cao, thả giếng chìm ..v.v... Trong khối móng bố trí đường hầm tập trung nước 4 ( xem Hình 11 - 9 ) từ ống hút khi sữa chữa và nước thấm từ sàn bơm chảy xuống ( xem lại Hệ thống tiêu nước trong nhà máy chương X ), đường hầm có cao trình đáy thấp hơn đáy ống hút từ 10 ... 20 cm và có đường ống 3 nối với ống hút Kích thước ngang của đường hầm tối thiểu 1,8 x 0,8 m để đảm bảo đi lại khi sữa chữa các thiết bị dưới đường hầm. Dọc đường hầm có rãnh tập trung nước về hố bơm tiêu nước trong nhà máy, độ dốc rãnh lấy từ 1/500 ... 1/1000. Kích thước khối móng ( xem Hình 11 - 9 ) tính theo công thức:

Trong đó: h₁ là chiều dày tấm đáy nhỏ nhất, xác định dựa vào tính toán cân bằng tĩnh. Trường hợp sơ bộ lấy từ 0,8 ... 1,2 m;

h₂ là chiều cao từ đáy đường hầm đến sàn bơm, nó bằng chiều cao ống hút h_o cộng với h₆, chiều cao ống hút h_o tra được, còn chiều cao h₆ là độ chênh giữa đáy ống hút 2 và đáy đường hầm 4 để đảm bảo tháo tự chảy từ ống hút ra đường hầm thường lấy h₆ = 0,2 ... 0,3 m ⇒ = h_o + h₆ .

Độ cao móng có quan hệ với cao trình đặt máy bơm như:

với h₃ là độ chênh giữa giữa cao trình đặt máy bơm và cao trình sàn bơm, thường sơ bộ lấy h₃= 0,6 ... 0,8 m, lấy chính xác từ tài liệu máy bơm.

Sơ đồ xác định kích thước nhà máy bơm khối tảng.

a - mặt cắt ngang nhà máy ; b - mặt cắt dọc nhà máy.

Bố trí và kích thước gian máy bơm.

Gian máy bơm chính là nơi đặt máy bơm chính, ống đẩy, thiết bị phụ và bệ đỡ động cơ điện, yêu cầu phải khô ráo và sạch sẽ và đảm bảo đi lại vận hành. Gian máy bơm có thể ngăn thành từng buồng cho từng tổ máy bơm, cũng có thể không xây ngăn mà để thông giữa các tổ máy. Việc xây ngăn hay không tùy thuộc vào độ cứng của tường nhà máy. Khi chiều cao gian bơm lớn hơn 10 m người ta thường xây tường ngăn để rút ngắn chiều dài nhịp dầm đơ, các dầm chính của động cơ chạy suốt dọc nhà máy, giảm khối lượng bê tông và thép dầm, nhưng cũng làm tăng chiều dài nhà máy tăng khối lượng bê tông của gian máy. Ngược lại, trong kết cấu không có tường ngăn thì chiều dài nhà máy sẽ giảm, nhưng tường thượng hạ lưu nhà máy sẽ dầy hơn để đỡ dầm chính của động cơ. Vì vậy loại không có tường ngăn thường dùng khi chiều cao gian máy bơm từ 5 ... 8 m. Theo kinh nghiệm thường bề dày tường δ thượng hạ lưu lấy như sau: khi chiều cao tường 4 m thì lấy δ size 12{δ} {} = 0,6m; khi chiều cao tường 6 m lấy δ size 12{δ} {} = 0,8 m; cao 8 m lấy δ size 12{δ} {} =1 m.

Để chống thấm nước vào giam máy bơm, khi xây dựng mặt ngoài tường ta trát lớp xi măng chống thầm cao hơn mực nước cao nhất một đoạn 0,5 m, phía tường có đắp đất phải quét thêm hai hoặc ba lớp nhựa đường và phủ ngoài bằng bao tải, mặt trong tường quét vôi chống ẩm.

Từ gian bơm xuống ống hút và đường hầm thường làm các cửa lên xuống và cầu thang ở vị trí thuận lợi. Lỗ cửa có kích thước đủ cho người lên xuống, thường lấy đường kính 0,8 m, nếu lỗ vuông thì lấy 0,8 x 0,8 m. Đậy lỗ bằng bằng thép tấm dày 1 ... 1,5 cm, để chồng nước rò lên sàn ta đặt tấm đệm cao su dưới tấm nắp cho kín nước.

* Theo hình vẽ 11 - 9 chiều rộng đáy móng được tính như sau:

Trong đó :

l₁, δ size 12{δ} {}₁, b₂ lần lượt là: khoảng cách từ mép ngoài tường đến miệng vào ống hút ( thường lấy 0,5 m ); bề dày tường trước ( thường lấy từ 0,6 ... 1 m ); khoảng cách từ mép tường đến bệ máy bơm để đi lại an toàn ( thường lấy 1 ... 1,2 m ).

b₁ là kích thước ngoài của bệ đỡ máy bơm, tra ở tài liệu máy bơm.

b₃ là khoảng cách để đi lại khi cần, thường lấy bằng 0,7 m.

δ size 12{δ} {}₂ là bề dày tường sau, lấy 0,6 ... 1,2 m.

Tính theo công thức trên nếu không đủ kích thước quản lý trong nhà máy thì có thể kéo dài ống hút ra phía bể hút. Và cũng cần chú ý bố trí kích thước sao cho tầng máy bơm và tầng động cơ phía trên khớp nhau để việc truyền trọng lượng phía trên xuống đúng đường tâm tường tầng dưới.

* Chiều cao toàn bộ tầng dưới sẽ là :

Trong đó: chiều cao gian bơm

Các kích thước trên phải tra tài liệu máy bơm và dựa thêm vào mực nước lớn nhất ở bể hút. Căn cứ vào máy bơm đã chọn ta tìm cao trình đặt máy bơm ( trên hình là ∇ size 12{ nabla } {}₁ ) và cao trình trung tâm miệng ra máy bơm ( ∇ size 12{ nabla } {}₂) và căn cứ vào mực nước lớn nhất lấy cao trình sàn động cơ cao hơn mực nước lớn nhất (Z_max) + độ cao sóng leo (h_sl) và một độ an toàn 0,5 m :

Khi xác định được các cao trình trên chúng ta sẽ tìm ra các trị số h₃,h₄ , h _{5 .}Trong điều kiện mực nước trước trạm giao động lớn thì sẽ rất lớn và yêu cầu miệng ống hút phải ngập dưới mực nước nhỏ nhất một đoạn từ 0,5 ... 1 m lúc nầy có thể phải nối thêm trục giữa máy bơm và động cơ.

* Chiều dài tầng dưới nhà máy nếu có tường ngăn:

Chiều dài tổng cộng của tầng dưới nhà máy sẽ do số máy bơm và cách bố trí thiết bị

phụ quyết định, thường lấy bằng chiều dài gian xây trên mặt đất để bảo đảm nhà máy ổn định và các gian đầu hồi tầng dưới sẽ đặt các thiết bị phụ như: bơm cấp nước kỹ thuật, bể lọc nước, hố tiêu nước ... Do vậy chiều dài tổng cộng của tầng dưới tính như sau:

Trong công thức: n là số tổ máy bơm chính;

l - chiều dài sàn lắp láp, thường lấy bằng một gian máy, yêu cầu đủ kích thước để đặt các bộ phận cần sữa chữa;

δ size 12{δ} {}t- chiều dày tường của gian xây trên mặt đất để đặt động cơ, thường lấy 0,25 ... 0,35 m;

0,2 - hai mép thừa giữa tầng dưới và tầng trên cho truyền lực đúng tâm tầng dưới.

D_dc- đường kính động cơ, ( m );

b₄- lối đi lại giữa vỏ động cơ và tường ngăn, lấy ít nhất 1m khi điện áp thấp và 1,5 m khi điện áp cao;

là khoảng cách giữa hai trục tổ máy bơm, ( m ), trong đó δ size 12{δ} {}

là bề dày tường ngăn lấy theo tính toán.

Việc xác định kích thước tầng dưới nhà máy bơm li tâm trục đứng khối tảng cũng tương tự, cần chú ý thêm về kích thước tăng thêm do có van ống đẩy, kích thước bản thân máy bơm ... mà máy bơm hướng trục và hướng chéo không có. Cũng cần chú ý rằng trong thực tế thiết kế từ kích thước tổ máy cộng với những quy định về khoảng cách đi lại, yêu cầu về sữa chữa, về thiết bị phụ ...vv.. đặt lên giấy vẽ và điều chỉnh cho thích hợp để chọn ra kích thước nhà máy chứ không cần phải tính chi tiết theo các công thức trên một cách máy móc sẽ làm mất cân xứng về kích thước nhà máy.

Vật liệu để xây tầng máy bơm khối tảng thường là bê tông cốt thép số hiệu không nhỏ hơn 150 ^ , dùng bê tông chống thấm từ B4 trở lên, để xây dựng trong điều kiện nước ngầm có tính xâm thực thì phải dùng loại xi măng đặc biệt để chống xâm thực.

Cấu tạo các kết cấu của gian máy chính.

Sau đây ta xem xét một số kết cấu trong gian máy chính của nhà máy bơm:

Bố trí đầu mối trạm bơm khối tảng.

1- van sữa chữa; 2- lưới chắn rác; 3- cần trục chữ môn vớt rác bằng gầu ngoạm; 4- cầu trục gian máy chính; 5- máy biến áp động lực; 6- máy bơm cánh chéo.

Sàn lắp ráp trong nhà máy.

Sàn lắp ráp thường đặt phía đầu hồi của gian máy chính, gần đường chở vật liệu máy móc. Yêu cầu diện tích của gian lắp ráp phải đủ để bố trí các cụm thiết bị để tiến hành lắp ráp, sữa chữa ( các cụm thiết bị gồm có: máy biến áp, các giá đỡ trên và dưới của động cơ điện, rô to động cơ, trục, BXCT máy bơm, nắp máy bơm, ổ chịu lực ... ). Cũng có thể kết hợp bố trí một số cụm thiết bị cần sữa chữa trong gian máy chính khi sàn không đủ diện tích nếu bảo đảm việc sữa chữa không ảnh hưởng xấu đến độ an toàn của tổ máy đang vận hành ( xem ví dụ ở Hình 11 - 11 ). Bề rộng sàn lắp ráp nên lấy bằng bề rộng gian máy để tận dụng cầu trục gian máy để nâng và chuyển các cụm thiết bị, việc bố trí vị trí các cụm máy cần bảo đảm tâm nâng nằm trong vùng hoạt động của các móc

cầu trục. Trên sàn gian máy chính cần bố trí các lỗ liên thông với tầng dưới để thả móc cầu trục kéo van và một số thiết bị bên dưới lên để sữa chữa.

Bố trí các cụm thiết bị sữa chữa trên sàn lắp ráp và gian máy.1,2- giá đỡ trên và dưới của động cơ; 3- vùng đặt MBA sữa chữa; 4- ổ chịu lực; 5- rôto động cơ điện; 6- trục; 7,8- BXCT và nắp máy bơm; 9,10- ranh giới vùng làm việc củamóc chính và móc phụ cầu trục; 11- trục dầm đỡ cầu trục; 12- lỗ nâng van đĩa; 13,14,15 - động cơ điện.

Các gian thiết bị phụ phần điện

Các gian thiết bị phụ phần điện thường được bố trí cùng tầng trên với gian máy, trong đó chứa các tủ điện điều khiển, các thiết bị phân phối cùng phía với trạm máy biến áp để rút ngắn đường dây dẫn điện và dễ quản lý. Nếu số lượng tủ điện quá nhiều thì thường các gian thiết bị điện xây ghé sát và thông với gian máy gian máy chính ( xem Hình 11 - 10 ở trên ), nếu diện tích gian máy có đủ để bố trí các thiết bị điện thì đặt đặt chúng luôn trong gian máy chính ( xem Hình 11 - 13 ). Trường hợp không thể bố trí các gian điện liền với gian máy chính thì mới bố trí chúng ở khu riêng tách khỏi nhà máy, cách bố trí này sẽ không lợi về quản lý. Các gian đặt thiết bị điện phải đảm bảo khô ráo, thông gió tốt, an toàn điện, dùng vật liệu chống cháy để xây buồng .