【正文】 模型與原型水輪機在 制造工藝質(zhì)量上的差異，常在已求得的值中再減去一個修正值。先取=%，則可得效率修正值為=%，由此可得原型水輪機在最優(yōu)工況和限制工況下的效率為 （與上述假定值相同）單位轉(zhuǎn)速的修正值按下式計算：則 =由于，按規(guī)定單位轉(zhuǎn)速可不加修正，同時單位流量也可不加修正。由上可見原假定的=%、是正確的，那么上述計算及選用的結(jié)果，是正確的。4. 工作范圍的檢驗 在選定，后，水輪機的及各特征水頭相對應(yīng)的即可計算出來。水輪機在下工作時，其即為，故==則水輪機的最大引用流量為與特征水頭和相對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速為在HL230型水輪機模型綜合特性曲線圖上分別繪出，的直線，這三根直線所圍成的水輪機工作范圍（圖中陰影部分）基本上包含了該特性曲線的高效率區(qū)，所以對于HL220型水輪機方案，所選定的參數(shù)，是合理的。5. 吸出高度計算 由水輪機的設(shè)計工況參數(shù)=,在圖上可查得相應(yīng)的氣蝕系數(shù)約為，并在圖《水力機械》查得氣蝕系數(shù)的修正值約為，由此可求出水輪機的吸出高度為： 可見HL220型水輪機方案的吸出高度滿足電站要求三、兩種方案的比較分析表21水輪機方案參照對照表序號項目HL230HL2201推薦使用的水頭范圍35~6550~852最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速71703模型轉(zhuǎn)輪參數(shù)（最優(yōu)單位流量）91310004最高效率5氣蝕系數(shù)6工作水頭范圍（m）~~7轉(zhuǎn)輪直徑8轉(zhuǎn)速n(r/min)3002509最高效率10額定出力123711237111最大引用流量12吸出高度由表可見，但HL220型水輪機方案的工作范圍包含了較多的高效率區(qū)域，運行效率較高、氣蝕系數(shù)較小、有利于提高年發(fā)電量，而HL230型水輪機方案的機組轉(zhuǎn)速較高，有利于減小發(fā)電機尺寸、降低發(fā)電機造價。根據(jù)以上分析，在限制供貨方面沒有問題時，初步選用HL220型水輪機方案，故水輪機型號為 HL220—LJ—200。第二節(jié) 水輪發(fā)電機的型式選擇 本設(shè)計為大中型水電站，故采用大中型機組，采用立式SF12—18—3600型發(fā)電機表22 發(fā)電機的主要參數(shù)單機容量(KW)功率因數(shù)（）額定電壓額定容量（KVA）1200013333一、水輪機主要尺寸估算1. 極距； ﹙﹚式中： —發(fā)電機額定容量（13333KVA） P—磁極對數(shù)（12） —系數(shù)，一般?。?10）在這里取=92. 定子內(nèi)徑 ﹙﹚3. 定子鐵芯長度 = 式中。 _額定轉(zhuǎn)速（r/min） ﹙﹚ _定子內(nèi)徑 C系數(shù)（4*）此處取5*==所以采用懸式水輪發(fā)電機4. 定子鐵芯外徑（機座號） =則取 =378cm，故發(fā)電機型號為二、外形尺寸估算1. 平面尺寸估算（1）定子機座外徑 （2）風(fēng)罩內(nèi)徑 （3）轉(zhuǎn)子外徑 單邊空氣間隙，初步估算時可忽略不計（4）下機座最大跨度 式中為水輪機基坑直徑==+==3600cm（5）推力軸承外徑和勵磁機外徑 查《水利機械》=2400cm，=1500cm三、軸向尺寸計算1．定子機座高度,2． 上機架高度對于懸式承載機架 =3． 推力軸承高度，勵磁機高度和永磁機高度=1000mm, =1500~1800,取1600mm，其中機架高500~700，在這里取600mm,=600mm, =500mm4． 下機架高度懸式非承載機架 =5． 定子支座支承面至下機架支承面或下?lián)躏L(fēng)板之間的距離懸式非承載機架 =6． 下機架支承面至主軸法蘭底面之間的距離按已生產(chǎn)的發(fā)電機統(tǒng)計資料，一般為700~1500mm,取=800mm7． 轉(zhuǎn)子磁軌軸向高度有風(fēng)扇時，8． 發(fā)電機主軸高度， H—發(fā)電機總高度，即由主軸法蘭盤底面至發(fā)電機頂部的高度H=++++++=++100+160+60+50++80=9． 定子鐵芯水平中心線至主軸法蘭盤底面距離==+=四、水輪發(fā)電機重量估算1. 發(fā)電機總重量（t）= ﹙﹚—系數(shù)，對懸式發(fā)電機取8~10，在此處取82. 發(fā)電機轉(zhuǎn)子重量一般可按發(fā)電機總重量的1/2估算3. 發(fā)電機飛輪力矩 ﹙﹚—經(jīng)驗系數(shù)，可按選取 , 當(dāng)時，—定子鐵芯長度（m）—定子鐵芯長度（m）第三節(jié) 蝸殼斷面形式及尺寸計算 本電站最大工作水頭超過40m,故采用金屬蝸殼，有線變化結(jié)構(gòu)簡單，水力損失大：拋物線變化結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水利損失小。為了改善蝸殼的受力條件使水利損失最大，故采用拋物線變化規(guī)律的圓形斷面，圓形金屬蝸殼斷面包角通常采用f=一、蝸殼進口斷面流量 ﹙﹚—水輪機最大引用流量1. 蝸殼進口平均流速 蝸殼進口斷面平均流速 則蝸殼進口斷面面積 ﹙﹚斷面半徑 由《水力機械》可查得金屬蝸殼座環(huán)尺寸，水頭在70m一下其座環(huán)外徑 R==+=表23 蝸殼斷面半徑隨角度的變化蝸殼包角f斷面半徑（m）R(m)3453002552101651207530第四節(jié) 尾水管形式及其主要尺寸確定 根據(jù)本電站的總裝機容量為大中型水電站，為了減少尾水管的開挖深度，采用標準彎肘型尾水管。彎肘型尾水管。是由進口直錐段，肘管和出口擴散段三部分組成，其大致形狀如圖所示，使用推薦的尾水管尺寸表24 本電站尾水管尺寸參數(shù)肘管形式適用范圍h/L/標準混凝土肘管混流式表25 本電站尾水管尺寸參數(shù)參數(shù)hL標準 尾水管肘管是一90度變斷面，起出口為矩形，斷面水流由于在 肘管中轉(zhuǎn)彎受到離心力的作用，由于曲率越小，半徑越小，產(chǎn)生的離心力越大。一般推薦使用合理半徑R=（~），外壁用上限，內(nèi)壁用下限，為了減少水流在 轉(zhuǎn)彎處的脫流及渦流損失，因此將肘管出口做成收縮斷面，并使斷面的高度縮小，寬度增大。所以，外壁半徑==2..7m, 內(nèi)壁半徑==圖31混流式水輪機尾水管第五節(jié) 主廠房主要尺寸的確定 主廠房主要尺寸的確定，即主廠房的總長，總高和寬度的確定。主廠房的總長度包括機組段的長度（機組中心間距），端機組段的長度和安裝場的長度，并考慮必要的水工結(jié)構(gòu)分縫要求的尺寸。一、機組段長度的確定 裝有立軸反擊式機組的廠房機組段長度，主要由蝸殼，尾水管，發(fā)電機等設(shè)備在X軸方向的尺寸確定，同時還考慮機組附屬設(shè)備即主要通道，吊物孔的布置及其所需尺寸。1. 機組段長度可按下式計算 式中 機組段+X方向的最大長度 ﹙﹚ 機組段X方向的最大長度和可按《水力機械》中的公式按尾水管，蝸殼層和發(fā)電機層分別計算，取其中的最大值。（1） 蝸殼層： =+= ﹙﹚ =—蝸殼外部混凝土厚度，~ ，（2） 尾水管層：= ﹙﹚ =—尾水管邊墩混凝土厚度，~ ，—尾水管寬度蝸殼+X方向最大平面尺寸蝸殼X方向最大平面尺寸（3） 發(fā)