【正文】 求其 余各斷面積 iS iicS? ?? （ 1— 8） 由公式（ 1— 8）得表 1— 14. 表 1— 14 其余各斷面面積 iR （ m） iS ( 2m ) i? (? ) 180 繪制蝸殼單線圖 （見(jiàn)附錄） (1) 將 ()iifR? ? 曲線按 30? 等分求各 i? 下的半徑 iR 如表 1— 15 表 1— 15 蝸殼各斷面尺寸 i? （ ? ） 30 60 90 120 150 180 iR （ m） (2) 蝸殼寬度 B 蝸殼的寬度 11B R D??=+8=，繪制蝸殼單線圖（見(jiàn)附圖所示）。 (2) 進(jìn)口錐管 進(jìn)口錐管的單邊錐角 ? 的最優(yōu)值取 ?? 80~100，在這 里輪轂比小于 ，故取 ? =90。 出口擴(kuò)散管 21L L L?? ==（ m） 增設(shè)中間支墩，尾水管出口寬度過(guò)大，為減少尾水管頂板及閘門跨度，通常在尾水管的出口擴(kuò)散段內(nèi)增設(shè)支墩，加支墩后出口凈寬度應(yīng)該不變，如圖（ 1212）（根長(zhǎng) 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 25 據(jù) [1]）所示： mBb 5 ?? mbR 155 ??? mbr ?? mDl 1 ?? (5) 尾水管翹角的確定 尾水管底板一般是水平布置的，當(dāng)廠房底部開挖受到限制時(shí)地板允許向上翹起，通常翹角在 6 ~12?? 水輪機(jī)參數(shù)的確定 由圖 13— 4（根據(jù) [6]專科 P25）得表 1— 20. 表 1— 20 軸流式轉(zhuǎn)輪流到尺寸（見(jiàn)圖 133） 單位（ m） 1D 1Z 0D 0Z 0b hd 1R 2R 2d 3d 4d 5d 1h 2h 3h 4h 5h 8 4 24 表 1— 21 軸流式轉(zhuǎn)輪室流到尺寸（見(jiàn)圖 134） 單位（ m） 1D 2D 3D 4D 1R 2R 3R 4R R 1h 2h 3h 4h 5h ? 8 4 80 軸流式轉(zhuǎn)輪確定 軸流式轉(zhuǎn)輪的葉片可以隨著符合變化與導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的導(dǎo)葉協(xié)連動(dòng)作，始終保持有利的組合關(guān)系，因此對(duì)負(fù)荷變化的適應(yīng)性較好，運(yùn)行區(qū)域平均效率高，但由于葉片需要轉(zhuǎn)動(dòng)，因而結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 (1) 主軸 直徑 確定 1)主軸外徑： D=1170mm； 2)主軸內(nèi)徑： 44 496102m axNDdD n??? （ 1— 14） 其中 : N— 主軸的傳遞功率（ kw） D— 主軸外徑（ cm） max? — 最大許用應(yīng)力取 450kg。 絕對(duì)偏心距 mmLL 3353650321 ?????? 。 第二章 水輪發(fā)電 機(jī)選擇 發(fā)電 機(jī)的主要參數(shù) 額定功率 MWNr 60? 。 定子內(nèi)徑 iD 對(duì)多極電機(jī)在選擇主要尺寸時(shí)一般是先確定極距，再算出定子鐵芯內(nèi)徑。見(jiàn)（ [9]P28）。 其他外形尺寸估算 發(fā)電機(jī) 的外型尺寸與容量，轉(zhuǎn)速及安裝結(jié)構(gòu)形式等有關(guān)。代入數(shù)據(jù)得： 6 2 ????????? pSKC N= 4827500 ??????? ?? CnDSl Ni Nt 2?= 750002 ???（ cm） (21) 發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)形式的選擇 水輪發(fā)電機(jī)主要結(jié)構(gòu)形式有立式和臥式， 通常小容量的水輪發(fā)電機(jī)對(duì)采用臥式結(jié)構(gòu)，中容量水輪發(fā)電機(jī)采用立式或臥式結(jié)構(gòu)，而大容量的水輪發(fā)電機(jī)則廣泛采用立式結(jié)構(gòu)。在輸出有功功率一定的條件下，提高功率因數(shù)可以提高發(fā)電機(jī)有效材料的利用率，減輕發(fā)電機(jī)的總重量，并可提高發(fā)電機(jī)的效率，單將使發(fā)電機(jī)的視在功率和穩(wěn)定性下降。代入數(shù)據(jù)得 mdc ????? 根據(jù) ? 系數(shù)表（根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]P223,表 4— 6）得 ? =。對(duì)稱型導(dǎo)葉一般用于蝸殼具有不完全包角的高比速軸流式水輪機(jī)中，非對(duì)稱型（正曲率）導(dǎo) 葉一般用于具有完全包角的蝸殼，并工作于較大開度的高中比速 HL 式水輪機(jī)和低比速 ZZ 式水輪機(jī)中。一般應(yīng)用于 1D 5m的轉(zhuǎn)輪采用分件制造，用螺栓連成一體。 (3) 肘管段 肘管的形狀十分復(fù)雜，它對(duì)整個(gè)尾水管的性能影響很大，一般推薦定型的標(biāo)準(zhǔn)肘管（根據(jù) [8]P167），則肘管 42Dh? 。這時(shí)，水流被引入尾水管在引入下流。 ? ? anb /? =~，取 ； ? ? abnmab // 0??? = ~，取 ； δ =200~30176。其中 ? 型形狀 比較簡(jiǎn)答便于施工和導(dǎo)水機(jī)構(gòu)接力器的布置，缺點(diǎn)是由于下申值太大，當(dāng)水流入導(dǎo)水機(jī)構(gòu)時(shí)水流條件不好。 ? 10?? 5?? 0? 5? 10? 15? 20? (%)n?? 6 121 121 (%)M? 88 88 88 311( / )Q m s (%)T? N（ MW） 130 130 (%)M? 311( / )Q m s (%)T? N（ MW） 135 135 (%)M? 311( / )Q m s (%)T? N（ MW） 180 180 (%)M? 311( / )Q m s 長(zhǎng) 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 15 (%)T? 89 N（ MW） 200 200 (%)M? 311( / )Q m s (%)T? 88 88 87 84 N（ MW） 表 1— 8 方案 II 等效率線計(jì)算 ()Hm 11Tn 11Mn 轉(zhuǎn)輪型號(hào)： ZZ560； 1D =（ m）； 1n = r/min； n? =0 r/min； maxH =； minH =； rH =。因此，選擇合適的吸出高度是水輪機(jī)裝置參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)和水電站總體設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)的重要問(wèn)題之一。 1 ?? Ddd hB 轉(zhuǎn)輪重量分別為 ： I 方案 mD ? tG 39。 六臺(tái)機(jī)組 (1) 轉(zhuǎn)輪直徑 D1計(jì)算 水輪機(jī)的額定出力為 KWNaPar 50000 ??? ? 式中 Pr —— 水輪機(jī)出力 （ KW） Na —— 發(fā)電機(jī)額定容量 (KW) a? —— 發(fā)電機(jī)效率（在這里取 ） 取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 n110=130r/min 與出力限制線交點(diǎn)的單位流量為設(shè)計(jì)工況單位流量。 確定方 案 富春江水電廠總裝機(jī)容量為 KW。 因此，最大單機(jī)容量的選擇要考慮制造廠家的加工水平及設(shè)備的運(yùn)輸、安裝條件。較大單機(jī)容量的機(jī)組，其單機(jī)效率較高，這對(duì)于預(yù)計(jì)經(jīng)常滿負(fù)荷運(yùn)行的水電站獲得的效率較顯著。 根據(jù)上述 情況對(duì)水輪機(jī)，發(fā)電機(jī)和調(diào)速器等設(shè)備進(jìn)行選型設(shè)計(jì)選擇，對(duì)輔助系統(tǒng)：技術(shù)供水、排水、油系統(tǒng)和壓縮空氣等系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，主廠房布置進(jìn)行設(shè)計(jì)?？刂屏饔蛎娣e31300平方公里，多年平均流量 1000秒立米，設(shè)計(jì)洪水流量 23100秒立米，總庫(kù)容 ，設(shè)計(jì)灌溉面積 6萬(wàn)畝，裝機(jī)容量 。 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的選擇 .................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 水輪機(jī)型號(hào)選擇 .................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 初步設(shè)計(jì)主要是對(duì)水力機(jī)組的設(shè)計(jì) ，進(jìn)行了水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和調(diào)速器的選擇。 繪制水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線 ............................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 調(diào)節(jié)保證計(jì)算 ........................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。船閘規(guī)模為 100噸級(jí)，布置在右岸，閘室有效長(zhǎng)度 102米，口門寬 米 .魚道位于廠 房與溢流壩段之間 ,采用“ Z”字形梯級(jí)布置。 由于種種原因以及本人的水平有限，難 免出現(xiàn) 一些 錯(cuò)誤，望老師給予指正和批評(píng)。 機(jī)組臺(tái)數(shù)對(duì)電廠運(yùn)行維護(hù)的影響 機(jī)組臺(tái)數(shù)較多時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行方式靈活，發(fā)生事故時(shí)電站及所在系統(tǒng)的影響較小，檢修也容易安排。 機(jī)組臺(tái)數(shù)對(duì)電廠主接線 的影響 由于水電廠水輪發(fā)電機(jī)組常采用擴(kuò)大單元主接線方式（超大型機(jī)組除外），故機(jī)組臺(tái)數(shù)多采用偶數(shù)。但因 HL310 是英式的，資料不全，因此放棄 HL310。 七 臺(tái)機(jī)組 (1) 轉(zhuǎn)輪直徑 D1計(jì)算 水輪機(jī)的額定出力為 KWNaPar 40000 ??? ? 式中 Pr —— 水輪機(jī)出力 Na —— 發(fā)電機(jī)額定容量 a? —— 發(fā)電機(jī)效率（在這里取 ） 取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 n110=130r/min 與出力限制線交點(diǎn)的單位流量為設(shè)計(jì)工況單位流量。1 ????? 由于直徑大于 ，所以 tG 39。 HKH wS ????? 90 010 （ 13） sw H???? （ 14） 長(zhǎng) 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 11 式中： K—— 水輪機(jī)的安全系數(shù) ? —— 水輪機(jī)安裝高程 m W? —— 最低尾水位 m (1) 吸出高度 I 方案 mHH wS m a x1 ???????? 2SH = mHrw ??????? mHH wS m in3 ???????? 在這里取 mHS ?? 同理得 II 方案 SH = III方案 SH = (2) 安裝高程 I方案 mXDH Sw ?????????? II 方案 mXDH Sw 0 7 ?????????? III方案 mXDH Sw 3 4 ?????????? 這里取 X=。 長(zhǎng) 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 19 通過(guò)以上繪制運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線（見(jiàn)附錄），出力限制線，等吸出高度線，可知方案 I工作在高效區(qū)的范圍較大，方案 II的工作曲線與 I相比較差，因此最終選擇方案 I為最佳方案。 (2) 確定蝸殼包角及進(jìn)口斷流面積 因?yàn)楦淮航娬镜乃^很低，且流量很大，蝸殼的包角的大小將關(guān)系到水電站的投資和水輪機(jī)的效率，為了獲得良好的水力性能，提高水輪機(jī)效率， 結(jié)合本電站的實(shí)際情況，選擇蝸殼包角 0 180?? 。 由方程組 ? ? anb /? = ? ? abnmab // 0??? = 長(zhǎng) 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 21 經(jīng)過(guò)試算取 a=5m, b=, m=, b0=, n=。（根據(jù) [1]P117 ， [8]p167） 本電站屬于大型立式機(jī)組范圍，故應(yīng)選用變肘型尾水管 ，包括三部分：進(jìn)口錐管，肘管，出口散管。 由表 111（根據(jù) [2]P25）得表 1— 16. 表 1— 18 單位（ m） ZZ560 1D 2D 3D 4D 1h 2h h 0b 8 91 由表 113（根據(jù) [2]P25）得表 1— 19 表 1— 19 單位（ m） 類型 1D h L 5B 4D 4h 6h 1L 5h 3h 4E 8 36 20 (4) 擴(kuò)散管的確定 擴(kuò)散管的斷面為矩形，一般兩側(cè)面為平行面，而上 下兩面之間為擴(kuò)散形。 長(zhǎng) 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 26 (1) 主軸外徑確定 由于富春江水電站水質(zhì)良好，所以軸承的潤(rùn)滑主要用水潤(rùn)滑。導(dǎo)葉軸線 分度圓直徑 D0=9300mm。 水輪機(jī)的葉片數(shù)為 4 片，活動(dòng)導(dǎo)葉 Z0=32 片，用 20MnSi 剛鑄造，主軸為空心薄壁軸，內(nèi)徑為 mmd 1170? ，外徑 mmd ?? ，軸承采用水潤(rùn)滑橡膠軸承。（ 2）應(yīng)使轉(zhuǎn)子磁軛的機(jī) 械應(yīng)力與所選用的材料相適應(yīng)。 立式機(jī)組可分為懸式和傘式兩