Lựa chọn máy bơm cấp nước cho hệ thống trạm bơm.

Xác định lưu lượng và cột nước thiết kế trạm máy bơm cấp nước.
Việc thiết kế trạm máy bơm cấp nước yêu cầu các kỹ sư phải tính chọn máy bơm theo lưu lượng, cột áp độ nhớt đường ống phù thuộc vào tieu chuẩn theo thiết kế.

4.1. Lưu lượng thiết kế
Lưu lượng thiết kế trạm bơm là lưu lượng lớn mà trạm bơm phải bơm lên, xác định theo yêu cầu của biểu đồ tổng hợp nước tưới (hoặc tiêu) theo năm tính toán có tần suất bảo đảm thiết kế.
4.2. Cột nước thiết kế
Cột nước trong tiêu chuẩn này tất cả đều được hiểu là chiều cao cột nước.
Cột nước thiết kế trạm bơm là chiều cao cột nước yêu cầu bơm đối với máy bơm lựa chọn lắp đặt. Cột nước thiết kế trạm bơm được xác định theo công thức:
HTK = hđh + htt (1)
Trong đó:
HTK là cột nước thiết kế trạm bơm, tính bằng m;
hđh là cột nước định hình, tính bằng m;
htt là cột nước tổn thất, tính bằng m (bao gồm tổn thất qua ống hút máy bơm, ống đẩy và các thiết bị trên đường ống).
4.2.1. Chiều cao cột nước địa hình (hđh) là độ chênh mực nước ở bể xả và bể hút của trạm bơm. Trong thực tế các mực nước này thường thay đổi theo thời gian bơm nước. Cột nước địa hình được xác định theo các trường hợp cụ thể sau:
– Đối với trạm bơm nhỏ, có thể lấy hđh bằng độ chênh giữa mực nước bể xả lớn nhất và mực nước bể hút nhỏ nhất;
– Đối với trường hợp tổng quát phải xác định cột nước địa hình bình quân (hđhbq) theo các công thức sau:
• Khi chênh lệch mức nước bể hút và bể xả thay đổi ít:
Hđhbq = (2)
• Khi chênh lệch mực nước bể hút và bể xả thay đổi nhiều:
Hđhbq = (3)
Trong đó:
Hđhbq là cột nước địa hình bình quân của trạm bơm, tính bằng m;
Qi là lưu lượng của trạm bơm trong mỗi thời kỳ bơm nước, tính bằng m3/s;
hi là cột nước địa hình ứng với mỗi kỳ bơm nước, tính bằng m;
ti là thời gian ứng với từng thời kỳ bơm nước có lưu lượng Qi và chiều cao cột nước địa hình hi, đơn vị tính là ngày.
Các trị số Qi, hi, ti xác định theo biểu đồ tổng hợp các quá trình lưu lượng, mực nước (bể hút và bể xả) theo thời gian của trạm bơm. Các đường quá trình này được xác định qua tính toán thủy nông, thủy văn và thủy lực của năm điển hình với tần suất thiết kế quy định.

4.2.2. Cột nước tổn thất (htt) được tính theo công thức:
Htt = hd + hc (4)
Trong đó:
hd là cột nước tổn thất dọc đường theo chiều dài ống hút và ống đẩy, tính bằng m;
hc là cột nước tổn thất cục bộ, tính bằng m.
Vì ban đầu chưa xác định máy bơm và các thiết bị, ống hút và ổng đẩy, nên cột nước tổn thất tính theo trị số kinh nghiệm gần đúng: htt = 10% đến 15% cột nước địa hình hđh.
Hoặc:
hđ = (2 m đến 3 m) trên 1 km chiều dài đường ống;
hc = 0,75 m đến 1,00 m nếu trạm bơm lấy nước ở kênh hoặc hồ chứa;
hc = 1,0 m đến 1,5 m nếu trạm bơm lấy nước ở sông.
Trong thực tế hiện nay, cần tính tới tổn thất cục bộ ở lưới chắn rác do ảnh hưởng của rác trên các hệ thống kênh mương của hệ thống thủy lợi. Mức tổn thất này phải đánh giá qua khảo sát thực tế và lựa chọn ở mức dao động từ 0,3 m đến 0,8 m tùy thuộc vào lượng rác thường có ở trên kênh mương nguồn cấp nước của trạm bơm.
Từ hđhbq và htt sơ bộ đã chọn trên, tính được HTK trạm bơm (và cũng là HTK máy bơm).
Có lưu lượng và cột nước thiết kế trạm bơm sẽ sơ bộ chọn được máy bơm, đường ống và các thiết bị trên đường ống. Tiến hành tính toán lại htt để kiểm tra xem các thông số kỹ thuật của máy bơm chọn đã phù hợp chưa, nếu không phải chọn lại máy bơm cho đến khi phù hợp.
4.2.3. Xác định cột nước địa hình lớn nhất và cột nước địa hình nhỏ nhất (chênh lệch lớn nhất và nhỏ nhất giữa mực nước bể xả và bể hút) để kiểm tra máy bơm làm việc ở vùng hiệu suất thấp, có xuất hiện khi thực và động cơ có quá tải không.
Cột nước địa hình lớn nhất bằng hiệu số giữa mực nước lớn nhất ở bể tháo (bể xả) với mực nước nhỏ nhất bể hút trong năm thiết kế thủy văn tương ứng. Cột nước địa hình lớn nhất dùng để tìm cột nước bơm lớn nhất khi kiểm tra máy bơm hoạt động ở vùng hiệu suất thấp, có khi thực xuất hiện và quá tải của động cơ, được tính toán như sau:
Hđhln = Zlnbth – Znnbh (5)
Trong đó:
Zlnbth là mực nước lớn nhất ở bể tháo (bể xả), tính bằng m;
Znnbh là mực nước nhỏ nhất bể hút, tính bằng m.
Cột nước địa hình nhỏ nhất được xác định bằng hiệu số mực nước thấp nhất ở bể tháo với mực nước lớn nhất ở bể hút trong quá trình làm việc của năm thiết kế thủy văn tương ứng. Cột nước địa hình nhỏ nhất cũng được dùng để xác định cột nước bơm nhỏ nhất và cũng để kiểm tra máy bơm và động cơ như trên, được tính toán như sau:
hđhnn = Zbthnn – Zbhln (6)
trong đó:
Zbthnn là mực nước bể tháo (bể xả) thấp nhất, tính bằng m;
Zbhln là mực nước bể hút lớn nhất, tính bằng m.
4.3. Chọn máy bơm
Căn cứ vào các biểu tra đường đặc tính cột nước, lưu lượng và công suất của các chủng loại máy bơm do các hãng chế tạo bơm giới thiệu để chọn máy bơm. Số tổ máy phải là ít nhất và phù hợp với biểu đồ dùng nước (hoặc tiêu nước). Số tổ máy tối ưu trong các trạm bơm thủy nông từ 3 đến 6 máy. Số tổ máy có thể được chọn lớn hơn nếu như:
– Không có loại máy bơm nào lớn hơn;
– Thời gian đưa các tổ máy vào vận hành kéo dài hơn 10 năm;
– Các tính toán kinh tế – kỹ thuật khẳng định hợp lý của việc chọn nhiều tổ máy hơn;
– Trong trạm bơm phải đặt các máy bơm có cột nước khác nhau (cấp nước cho các khu vực khác nhau).
Số máy bơm trong trạm bơm nên là bội số của 2 hoặc 3 để dễ dàng hợp nhất các ống áp lực.
Các trạm bơm tưới có lưu lượng nhỏ hơn 0,4 m3/s và công suất nhỏ hơn 15 kW khi có luận chứng riêng có thể đặt một tổ máy, khi đó trong kho của trạm bơm hoặc trong khu trung tâm cần có tổ máy dự phòng để có thể lắp đặt thay thế trong trường hợp cần thiết.

Việc tính chọn máy bơm cấp nước hiện tại chúng tôi công ty TNHH SAER VIỆT NAM Chuyên cung cấp những giải pháp tính chọn máy bơm cấp nước, đạt tiêu chuẩn kỹ thuật nhất.