水輪機(jī)選型word版-wenkub
2022-09-19 00:30:30 本頁(yè)面
【正文】 計(jì)，得出水輪機(jī)各參數(shù)之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，再根據(jù)本電站的參數(shù)選擇。查系列范圍圖法根據(jù)水電站的水頭范圍和單機(jī)出力，在系列范圍總圖中查出適應(yīng)的型號(hào)，以及對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)輪直徑、轉(zhuǎn)速及吸出高度。各種水輪機(jī)都有一定的使用范圍，根據(jù)電站運(yùn)行水頭的范圍，直接查系列型譜，確定水輪機(jī)的型號(hào)。 機(jī)組臺(tái)數(shù)與電站運(yùn)行維護(hù)工作的關(guān)系臺(tái)數(shù)多，運(yùn)行靈活，事故影響小，但同時(shí)增加了事故的幾率，也增加了管理人員、提高了運(yùn)行費(fèi)，所以不宜采用過(guò)多的臺(tái)數(shù)。機(jī)組臺(tái)數(shù)與電站投資的關(guān)系Z0多→單位千瓦投資↑→閥門、調(diào)速、管道、輻設(shè)、電氣等增加→廠房尺寸增加。4. 電力系統(tǒng)資料：系統(tǒng)負(fù)荷構(gòu)成，水電站的作用及運(yùn)行方式等。5. 考慮適度合理的經(jīng)濟(jì)節(jié)省原則。2. 性能要與水電站的整體運(yùn)行方式和諧一致，運(yùn)行穩(wěn)定，可靠靈活。說(shuō)明：括號(hào)內(nèi)的數(shù)字表示僅適用于軸流式水輪機(jī)。第一節(jié) 水輪機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)系列一、水輪機(jī)的系列型譜我國(guó)在1974年編制了反擊式水輪機(jī)暫行系列型譜，其中所列出的轉(zhuǎn)輪，是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐驗(yàn)證在某一水頭段的性能優(yōu)異的轉(zhuǎn)輪。根據(jù)H、N的范圍選擇水輪機(jī)是水電站主要設(shè)計(jì)任務(wù)之一，使水電站充分利用水能，安全可靠運(yùn)行。水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)是水電站設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。型譜中，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪型號(hào)規(guī)定一律用比轉(zhuǎn)速代號(hào)。三、水輪發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)速磁極對(duì)數(shù)345789101214同步轉(zhuǎn)速n1000750600375300250磁極對(duì)數(shù)161820222426283032同步轉(zhuǎn)速n150125100磁極對(duì)數(shù)3436384042444850同步轉(zhuǎn)速n797560四、水輪機(jī)系列應(yīng)用范圍圖第二節(jié) 水輪機(jī)選擇一、水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)的內(nèi)容1. 確定機(jī)組臺(tái)數(shù)及單機(jī)容量2. 選擇水輪機(jī)型式（型號(hào)）及裝置方式3. 確定水輪機(jī)參數(shù)Dn、Hs、Za；Z0、d04. 繪制水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線5. 確定蝸殼、尾水管的形式及其尺寸，估算水輪機(jī)的重量和價(jià)格。有良好的抗空蝕和抗磨損性能，對(duì)多泥沙河流的電站更應(yīng)如此。三、所需要的有關(guān)資料1. 水輪機(jī)產(chǎn)品技術(shù)資料：系列型譜、生產(chǎn)廠家、產(chǎn)品目錄、模型綜合特性曲線。四、機(jī)組臺(tái)數(shù)及單機(jī)容量的選擇已知總裝機(jī)容量(=Z0N單)，N單不同，Dn、Hs、η均不同。N單↓→D1↓→尾水管高度低→開(kāi)挖少→投資少機(jī)組臺(tái)數(shù)與運(yùn)行效率的關(guān)系Z0↑→平均效率↑(1) 擔(dān)任基荷時(shí)：出力變化小，流量變化穩(wěn)定，可用較少的臺(tái)數(shù)，使水輪機(jī)可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)以最優(yōu)工況運(yùn)行，其平均效率也比較高。總之，一般應(yīng)采用較大的N單，較少的臺(tái)數(shù)，但一般至少應(yīng)選2臺(tái)，少數(shù)情況下可選1臺(tái)。如果兩種型號(hào)均可采用，應(yīng)進(jìn)行方案比較。當(dāng)有兩種機(jī)型可供選擇時(shí)，一般選用較大的直徑。六、反擊式水輪機(jī)主要參數(shù)的確定確定了水輪機(jī)的型號(hào)后，再計(jì)算水輪機(jī)的主要參數(shù)：轉(zhuǎn)輪直徑D1，轉(zhuǎn)速n、吸出高Hs。(2) 用H=Hr計(jì)算。在N= Nr時(shí)，取限制工況下的Q139。σz為水輪機(jī)裝置的汽蝕系數(shù)。用最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速n1039。水頭H采用Ha。1max，由Hmax、Hmin、Dn求出：n39。1min和n39。水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線可以綜合反映原型水輪機(jī)H、N、η、Hs等參數(shù)之間的關(guān)系。水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線一、HL水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線等效率線η=f(H,N)的繪制步驟(1) 在Hmax, Hmin之間，取4~6個(gè)H，其中包括Hmax，Hmin，Hr，Ha，繪制每個(gè)水頭下的η=f(N)。ηηMQ139。對(duì)每一個(gè)水頭，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的n39。1)；c) 計(jì)算出原型水輪機(jī)的效率；d) 按照公式N=39。(6) 運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線的繪制a) 以水頭為縱坐標(biāo)，水頭為橫坐標(biāo)，繪出坐標(biāo)系。d) 將上面結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)繪在圖2上。當(dāng)HHr時(shí)，水輪機(jī)則受到5%出力限制線的限制，對(duì)限制線上各點(diǎn)分別計(jì)算，得出B(Hmin, Nmin)，連接A和B，即為HHr時(shí)的出力限制線。整個(gè)出力限制線由兩部分組成：N=Nf的豎直線段和三個(gè)水頭下的斜向陰影線。(2) 求出每個(gè)水頭相應(yīng)的n139。在表內(nèi)計(jì)算N、σ+Δσ、Hs等吸出高度線的繪制方法：(1) 作不同水頭下Q139。(3) 由Q1可在N=f(Q1)輔助曲線上查得相應(yīng)的N值，并記入表。1Nσ+Δσ(σ+Δσ)HHs等吸出高度線給出了水輪機(jī)在其工作范圍內(nèi)，各運(yùn)行工況下的最大允許吸出高度，以便進(jìn)行方案比較，確定水輪機(jī)的安裝高程。出力限制線的繪制。第四節(jié) 水輪機(jī)蝸殼的形式及尺寸確定一、蝸殼的功用及型式 (一) 功用蝸殼是水輪機(jī)的進(jìn)水部件，把水流以較小的水頭損失，均勻?qū)ΨQ地引向?qū)畽C(jī)構(gòu)，進(jìn)入轉(zhuǎn)輪。 H≦40m, 鋼筋混凝土澆筑，“T”形斷面。鑄鋼蝸殼：H200m時(shí)，鋼板太厚，不易焊接，與座環(huán)一起鑄造而成的鑄鋼蝸殼，其運(yùn)輸困難。 蝸殼中間斷面2. 蝸殼包角蝸殼末端(鼻端)到蝸殼進(jìn)口斷面之間的中心角φ0(1) 金屬蝸殼：φ0=340176。~270176。已知條件：Hr，Qmax，b0，Da，Db，φ0，VC水流在蝸殼中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律水流進(jìn)入蝸殼后，形成一種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(環(huán)流)，之后進(jìn)入導(dǎo)葉, 水流速度分解為Vr、Vu。(2) 混凝土蝸殼的水力計(jì)算(半解析法) (1) 按進(jìn)口流速求進(jìn)口斷面積；(2) 根據(jù)水電站具體情況選擇斷面型式，并確定斷面尺寸，使其F=Fc。(5) 按繪出F = f(φ)直線。其組成包括：直錐段、肘管、出口擴(kuò)散段。軸流式：與轉(zhuǎn)輪室里襯相連接，D3=，θ=8176。2. 肘管90176。出口擴(kuò)散段矩形擴(kuò)散管，出口寬度B5。尾水管的總高度和總長(zhǎng)度是影響尾水管性能的重要因素。h3大→開(kāi)挖加大，工程投資增大；L：機(jī)組中心到尾水管出口，L大→F出大→V出小→ηw大→hf大→廠房尺寸加大，一般L=( ～)D1。~12176。因此有必要使水
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