【正文】 LhmtVQ l ????? 式中： t 為濾清時(shí)間對(duì)于凈化機(jī)組用油一般為 4— 6 個(gè)小時(shí)，考慮到壓力濾油機(jī)要更換濾紙所需要的時(shí)間，所以在計(jì)算 時(shí)應(yīng)將其額定生產(chǎn)率減少 30%。 第三章 輔助設(shè)備 第一節(jié) 油 系統(tǒng)的 計(jì)算 一、透平油系統(tǒng)供油對(duì)象及組成 供油對(duì)象 發(fā)電機(jī)推力軸承，導(dǎo)軸承；調(diào)速系統(tǒng)等供油。 )( m a x ???? ?mBCT BBB VLLL VLy D：尾水管的負(fù)水錘后，應(yīng)校對(duì)尾水管進(jìn)口處的真空度 HB bbSB 5252 02 ???? 式中： HS— 吸出高度 v— 尾水管進(jìn)口流速。 .230 )( m a x ?????? ?mBCT BBB VLLL VLy D：尾水管的負(fù)水錘后，應(yīng)校對(duì)尾水管進(jìn)口處的真空度 HB bbSB 86672 02 ???? 式中： HS— 吸出高度 v— 尾水管進(jìn)口流速。 表 21 蝸殼計(jì)算數(shù)據(jù)表 斷面號(hào) 1 2 3 4 5 ? 345 255 165 75 15 相鄰斷面面積 Ai 3 相鄰斷面流量 Qi 相鄰流速 平均流速 Vi 各段長(zhǎng)度 Li LiVi ∑ LcVc 尾水管段特性計(jì)算 （ 1）由于尾水管與蝸殼一樣 ,有著特殊的壓力流道 ,本電站的尾水管為彎肘型尾水管 ,故在任意斷面上尾水管的流速 ,以及斷面面積都不一致 ,故不能像壓力壓力引水等直接計(jì)算 ,所以將尾水管分段間接計(jì)算出∑ LBVB以減少對(duì)尾水管∑ LBVB的計(jì)算誤差。 下游側(cè)寬度： Bx =5??+1= 式中： 5— 發(fā)電機(jī)風(fēng)罩半徑； — 發(fā)電機(jī)風(fēng)罩壁厚； 2— 下游走道寬度。 金屬蝸殼斷面一般均為圓形，僅當(dāng)蝸殼尾部用圓斷面不能和座環(huán)蝶形邊相接時(shí)，采用橢圓形斷面。然后對(duì)每個(gè)水頭值作等效率曲線 表 13 ??? ?D min250r/n ? Hmin=77 H=90m m in111 ???? nHnDn m? QHDP ? 11111 nHnDn m ??? ? QHDP ? ηm Q11 η P ηm Q11 η P 1 Hr=106m Hav=113m 11r111 nHnDn m ??? ? QHDP r? 11m ax111 nHnDn m ??? ? a QHDP ? η m Q11 η P η m Q11 η P 1 Hmax=120 11r111 ???? nHnDn m ? QHDP r? η m Q11 η P η m Q11 η P (4)在曲線η =f（ P）上過(guò)某效率值水平線與曲線相交，記下各點(diǎn) P， H 值。 通過(guò)以上原則對(duì)此次的個(gè)方案進(jìn)行比較，最終的初選較優(yōu)方案為方案 4 和方案 5。 （ 1）水輪機(jī)的額定出力 ）（ gg ??? ?PP r 取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 n110=67r/min與出力限制線交點(diǎn)的單位流量為設(shè)計(jì)工況點(diǎn)單位流量，則 Q11k=，對(duì)應(yīng)的模型的效率 ? M=，暫取效率修正值 ?? =2%，設(shè)計(jì)水輪機(jī)工況原型水輪機(jī)效率 ?????? ??? m （ 2）水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑 D1 mHrQDr Pr 111?????? ? 根據(jù)水輪機(jī)教程 P11表 13 反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑表參數(shù)，計(jì)算值處于標(biāo)準(zhǔn)值 ，計(jì)算直徑更接近 ，故取轉(zhuǎn)輪直徑 D1=。而且是世界上水能源最豐富的國(guó)家，且水電開發(fā)建設(shè)的自然條件非常優(yōu)越。從資源的利用率上來(lái)看，非常利于水力發(fā)電。 （ 3）最高效率及效率修正值 )(111 55110ma x0 ?????? DD mm ）（ ??? ? m0m a x ???? ??? （ 4）限制工況原型水輪機(jī)效率 ?????? ? ??? （ 5）轉(zhuǎn)速 n m i n/ 11367111 0 ???? D Hnn a 同步轉(zhuǎn)速介于 ，接近 ，所以取(見水輪機(jī)書 P170) （ 6）水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量 )/(1 4 8 . 322111 smHDr rr ????? （ 7）幾何吸出高度 Hs 1 . 3 3 3106)(900/2 .51810)(900/10 rs ??????????? HH ?? （ 8）額定單位流量 )/( 111smHDPQrrr ?????? ? （ 9）單位轉(zhuǎn)速校驗(yàn) 0m001111 ??????? ）（）（ ?? Tmnn 01111 %3n mn?? 67% ?? 最大、最小、平均水頭所對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速 m i n)/( m i n1m in11 rHnD ???? m i n)/(113 111 rHnD aa ???? m i n)/( m a x1ax11 rHnDm ???? 2．裝機(jī)臺(tái)數(shù)為 3 臺(tái) 已知電站裝機(jī)容量 30 萬(wàn) kW，則單機(jī)容量為 10 萬(wàn) kW。 第二 節(jié) 繪制轉(zhuǎn)輪運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線 一、 等效率曲線的繪制及機(jī)組出力限制線的繪制 案 3 的計(jì)算繪圖如下 (1)求出水輪機(jī)原型最優(yōu)工況 ?T0 和效率修正值 ?? )(1)1(1 5511m a x0 ???????? DD mmo??? ? a x ?????? m??? 為簡(jiǎn)化計(jì)算 ，其他工況的效率修正值也采用 ?? (2)求水輪機(jī)的最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 n110 和單位轉(zhuǎn)速修正值 ? n11 0m001111 ??????? ）（）（ ?? Tmnn 01111 %3n mn?? 67% ?? (3)在水輪機(jī)工作水頭范圍（ Hmin～ Hmax）內(nèi)取 5 個(gè)水頭值，計(jì)算各水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速 N11，以各 N11 值在模型綜合特性曲線上作水平線與其等效率線相交得一系列交點(diǎn)，根據(jù)交點(diǎn)處的 Q11 和η m 計(jì)算出原型水輪機(jī)的效率η和出力 P具體結(jié)果見表 12， 然后對(duì)每個(gè)水頭值作等效率曲線 。將各點(diǎn) P 值繪在坐標(biāo)圖上，將各點(diǎn)連成光滑曲線，即為某η的效 率值。 圓斷面金屬蝸殼的的包角一般均為 345。則主廠房?jī)魧挘?B=Bx+Bs=+= 取兩者中的大值，擬定主廠房的寬度為 ， Bs =； Bx = 第二章 調(diào)節(jié)保證計(jì)算及調(diào)速設(shè)備的選擇 電站在運(yùn)行過(guò)程中，常會(huì)由于各種事故，機(jī)組突然與系統(tǒng)解列，從而造成甩負(fù)荷。 根據(jù)尾水管的特點(diǎn)將尾水管分為三段，一段為直錐段，二段為彎肘段，三段為擴(kuò)散段。 轉(zhuǎn)速上升計(jì)算 （ 1)機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 (水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) P80) 33303370 22 ???GD 2GD 是 機(jī)組的飛轉(zhuǎn)力 矩 （ 2)機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù) Ta )( 000365 2202 sSnGDTna????? （ 3)調(diào)節(jié)滯后時(shí)間常數(shù) c )(% sTbTT apqc ??????? 式中 Tq為接力器不動(dòng)時(shí)間，取 Tq=,bp 為調(diào)速器永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)，取 bp=4% （ 4)水錘壓力影響系數(shù) 0 4 4 ????? ?f （ 5)水輪機(jī)飛逸特性影響系數(shù) ???????????ascr T fTT? （ 6） 相對(duì)轉(zhuǎn)速上升 ??? nnn pe 式中： 1n — 甩前單位速度 pn1 — 單位飛逸轉(zhuǎn)速 1111 ???????ernC ? （ 7） 則甩負(fù)荷時(shí)機(jī)組的速率上升值： % )(11)2(1 1 ?????????????aSc T CfTT? 由以上計(jì)算可知，本電站機(jī)組在設(shè)計(jì)水頭下甩全負(fù)荷時(shí)，壓力升高與轉(zhuǎn)速升高均在允許范圍內(nèi)。 轉(zhuǎn)速上升計(jì)算 （ 1)機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù) Ta )( 000365 2202 sSnGDTna????? （ 2)調(diào)節(jié)滯后時(shí)間常數(shù) c )(% sTbTT apqc ??????? 式中 Tq為接力器不動(dòng)時(shí)間，取 Tq=,bp 為調(diào)速器永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)，取 bp=4% （ 3)水錘壓力影響系數(shù) 2 3 3 ????? ?f （ 4)水輪機(jī)飛逸特性影響系數(shù) ???????????ascr T fTT? （ 5） 相對(duì)轉(zhuǎn)速上升 3 7 .511311 ??? nnn pe 式中： 1n — 甩前單位速度， pn1 — 單位飛逸轉(zhuǎn)速 1111 ???????ernC ? （ 6） 則甩負(fù)荷時(shí)機(jī)組的速率上升值 % )(11)2(1 1 ?????????????aSc T CfTT? 由以上計(jì)算可知，本電站機(jī)組在 最大 水頭下甩全負(fù)荷時(shí)，壓力升高與轉(zhuǎn)速升高 真空值 均在允許范圍內(nèi)。 2油系統(tǒng)的組成 油系統(tǒng)由油庫(kù)、油處理室、油再生設(shè)備、管網(wǎng)、測(cè)量及控制元件組成 二、用油量估算 調(diào)速系統(tǒng)的用油量 vp 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括油壓裝置，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)接力器，及管道等的充油量。 選取壓力濾油機(jī)型號(hào)： LY200；真空濾油機(jī)型號(hào)： ZL20. 四、管徑及管材的選擇 按經(jīng)驗(yàn)查詢，由《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè) 水力機(jī)械》部分 P470 表 919 查得： 推力軸承油槽供油管直徑： mm40 推力軸承油槽排油管直徑： mm40 導(dǎo)軸承油槽供、排油管直徑 mm40 油壓裝置供 排 油管徑： mm50 總油管供油管直徑： mm50 總油管排油管直徑： mm80 管材采用無(wú)縫鋼管。 （ 2）壓力濾油機(jī)和真空濾油機(jī)的確定 m i n/39。 其壓力油槽容積 30 ~18 mVV c ???? ）（ 從《水輪機(jī)調(diào)節(jié)》第 54 頁(yè)可查得，選取 YZ8 型分離式油壓裝置。 )( m a x ??? ?? ?? mBcT CCTTc VLLL VLVL C:尾水管在導(dǎo)葉或閥門之后，水錘變化現(xiàn)象與壓力管道相反，其進(jìn)口處壓力壓力下降相對(duì)值。 )( m a x ?????? ?? ?? mBcT CCTTc VLLL VLVL C:尾水管在導(dǎo)葉或閥門之后，水錘變化現(xiàn)象與壓力管道相反，其進(jìn)口處壓力壓力下降相對(duì)值。一段 ?? 255~345?? ，二段 ?? 165~255?? 三段 ?? 75~165?? ，四段 ?? 15~75?? 。 則主廠房?jī)魧挘?B=Bx+Bs=+= ⑵水上部分凈寬的確定 上游側(cè)寬度： Bs=5?? ????????m 式中： 5— 發(fā)電機(jī)風(fēng)罩半徑； — 發(fā)電機(jī)風(fēng)罩壁厚； 3— 布置調(diào)速器，油壓設(shè)備 及機(jī)旁屏必需的距離。 第 五節(jié) 金屬蝸殼的水力設(shè)計(jì) 一 、 蝸殼型式、斷面形狀和包角的確定 由于本站應(yīng)用水頭為： 77120m40m,故采用鋼板焊接蝸殼。各方案的曲線見圖 圖 11 圖 12 圖 13 圖 14 4 的計(jì)算繪圖如下 (1)求出水輪機(jī)原型最優(yōu)工況 ?T0 和效 率修正值 ?? )(1)1(1 5511m a x0 ???????? DD mmo??? ? a x ?????? m??? 為簡(jiǎn)化計(jì)算 ，其他工況的效率修正值也采用 ?? (2)求水輪機(jī)的最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 n110 和單位轉(zhuǎn)速修正值 ? n11 0m001111 ??????? ）（）（ ?? Tmnn 01111 %3n m