【正文】 Δη =，η =+=。 由《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊》 —— 水力機(jī)械 P11 表 14 查得，根據(jù)設(shè)計(jì)水頭為 84m，選推薦的標(biāo)準(zhǔn)尾水管查《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊》（水力機(jī)械） P129 表 217,可得 : 表 116 1hD 1LD 5 1BD 4 1DD 4 1hD 6 1hD 5 1hD L1/D R7/D1 R6/D1 R8/D1 α /D1 α 1/D1 α 2/D1 由 1D =,可得 : 表 117 h L 5B 4D 4h 6h 5h 1L R6 R7 R8 α α 1 α 2 由《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊》第 26 頁 129 知 D2= = 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 21 h1=(+)D1 = 由《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊》第 130 頁可得 D3=D2= 43tan 2 3DDh? ?? ?tan2 343 DDh ?? 取直錐段的單邊擴(kuò)散角為 10? ?? ， b=()B5 b== 發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì) 第一節(jié) 水輪發(fā)電機(jī)的形式選擇 由手冊 P149 表 3— 1，水輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)型式主要取決于水輪機(jī)的型式和轉(zhuǎn)速 ,有懸式和傘式兩種 , 因?yàn)?n=259（ r/min）大于 150（ r/min），選用懸式發(fā)電機(jī)。 接力器的選擇： ① 目前國內(nèi)生產(chǎn)的油壓裝置，其額定油壓一般為 。峰荷及調(diào)相運(yùn)行任務(wù)。 水輪機(jī)層平面布置圖，見附圖十七。而運(yùn)用呢？它要求要把所有的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來，并且能夠真正在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用，所以運(yùn)用知識(shí)的前提就是讓我們要對單個(gè)知識(shí)點(diǎn)有深入的理解，并在理解的同時(shí)再把其他知 識(shí)點(diǎn)串聯(lián)進(jìn)入這個(gè)過程中。調(diào)相貯氣罐兩只，額定工作壓為 。在此取 ，則安裝場的長度為： L2== 綜上，可估算出主廠房的總長度為： L=4L1+L2++3? = 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 36 廠房寬度的確定 以機(jī)組中心線為界，廠房寬度 B 可分為上游側(cè)寬度 sB 和下游側(cè)寬度 xB 兩部分，則： xs BBB ?? 上游側(cè)取 ? ，則： S ? 下游側(cè)取 mA ? ，則： x ? 綜上，廠房的總寬度為 ： ?B 參照吊車的標(biāo)準(zhǔn)跨度，取廠房寬度為 16m 廠房各層高程的確定 廠房各層的高程，主要有尾水管底板高程、機(jī)組安裝高程、水輪機(jī)層地面高程、發(fā)電機(jī)層地面高程、吊車軌道頂?shù)母叱?、廠房頂?shù)母叱痰取? 按照以上計(jì)算參數(shù)和壓力油槽的容積選擇，查《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊 —— 水力機(jī)械》第 293 頁表614，選 YS1 型號(hào)的分離式油壓裝置，其基本參數(shù)見下表所示： 壓 力 油 槽 油槽容積 1 螺 旋 油 槽 型號(hào) LY— 槽內(nèi)油體積 輸油量 3 油罐重量 1185 轉(zhuǎn)速 2920 油罐及裝油重量 1500 最 大 工 作 壓 力 25 回 有效容積 油 型號(hào) JQ2522 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 33 油 箱 油箱內(nèi)油體積 泵 電 動(dòng) 機(jī) 電壓 油箱重量 2030 功率 13 回 油 箱 及 裝 油 重 量 3200 轉(zhuǎn)速 2920 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 34 第四章 廠房部分 工程樞紐組成及布置情況 小河溝水電站位于文山洲西南西疇縣蓮花區(qū)，距州城直線距離為 28 公里。 （二）調(diào)節(jié)保證計(jì)算表 設(shè)計(jì)水頭下 末相水擊 max= ? ?iiVL = 最大水頭下 末相水擊 max= ? ?iiVL = 由計(jì)算結(jié)果： （ 1）壓力上升值ξ max 設(shè)計(jì)水頭 Hr 下：最大為ξ max= 最大水頭 Hmax 下：最大為ξ max= 均滿足壓力上升值ξ max30%~50% (2) 尾水管真空度 HB 設(shè)計(jì)水頭 Hr 下：最大真空度 HB= 最大水頭 Hmax 下：最大真空度 HB= 所以，全部滿足尾水管真空度 HB8~9m 的要求 （ 3）轉(zhuǎn)速上升值β 設(shè)計(jì)水頭 Hr 下：最大轉(zhuǎn)速上升值β = 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 31 最大水頭 Hmax下：最大轉(zhuǎn)速上升值β = 均滿足轉(zhuǎn)速上升值β 50%的要求。除貫流式機(jī)組外，大中型反擊式水輪機(jī)均采用彎肘形。 類 型 型 式反擊式?jīng)_擊式HL 式ZL 式XL 式GL 式混流可逆式軸流轉(zhuǎn)槳式軸流定槳式斜 流 式混 流 式斜流可逆式貫流轉(zhuǎn)槳式貫流定槳式水 斗 式斜 擊 式雙 擊 式適應(yīng)水頭范圍（m）4070 08060 03903504020 04012 02303001 7002030 05100 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 10 3：斜流式水輪機(jī)適用于水頭變幅大的電站，目前由于制造工藝較復(fù)雜，技術(shù)要求較高，在一定程度上限制了它的推廣和應(yīng)用。主要內(nèi)容包括三個(gè)方面，分別是水輪發(fā)電機(jī)組主要參數(shù)設(shè)計(jì)、調(diào)節(jié)保證計(jì)算和廠房設(shè)計(jì)及設(shè)備選擇。 適合此水頭范圍水輪機(jī)的類型有斜流式和混流式。 2．坐環(huán)參數(shù)的選擇 由水輪機(jī)機(jī)型轉(zhuǎn)輪直徑 D1選取時(shí)候是采用標(biāo)準(zhǔn)直徑，故查《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)水力機(jī)械部分》第128頁，表 216得， 蝸殼常數(shù) K=125mm,r=250mm。 具體計(jì)算步驟 （一）調(diào)保計(jì)算基本參數(shù)計(jì)算 Hmax和 Hr工況下發(fā)出額定出力 Nr時(shí)的流量： )m/ s( m a xrm a x THNQ ?? 計(jì)算： Hmax： Hr： Nr水輪機(jī)實(shí)際額定出力、 Hr實(shí)際設(shè)計(jì)水頭（水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線上發(fā)電機(jī)出力限制線和水輪機(jī)出力限制線交點(diǎn)對應(yīng)的水頭） η T水輪機(jī)在設(shè)計(jì)工況時(shí)的效率。 ② 對于混流式機(jī)組，壓力油槽總?cè)莘e的估算由經(jīng)驗(yàn)公式 。 由以上計(jì)算可知， L=L+max+Lmax。風(fēng)動(dòng)工具和吹掃用氣不設(shè)置貯氣罐，由調(diào)相貯氣罐引出。 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 40 謝辭 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)首先要感謝的是我的指導(dǎo)老師張成立老師，在設(shè)計(jì)的過程中，他堅(jiān)持每個(gè)星期給我們輔導(dǎo)兩天，并且是認(rèn)真的輔導(dǎo)，不厭其煩的給我講解每一個(gè)困惑，使得我能夠圓滿的完成這次設(shè)計(jì)，并且讓我在這次設(shè)計(jì)中學(xué)到更多的東西，還讓以前的知識(shí)點(diǎn)得到鞏固，是他讓我看到了治學(xué)應(yīng)該嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、踏實(shí)，在此我想他表示深深的謝意。并對最優(yōu)方案的蝸殼、尾水管、發(fā)電機(jī)進(jìn)行計(jì)算選型，蝸殼采用金屬蝸殼，尾水管，水輪發(fā)電機(jī)，主閥的型號(hào)。 水輪機(jī)： 最大工作水頭： ；最小工作水頭： ；設(shè)計(jì)水頭 。對于本電站來說，因其單機(jī)容量較大，選擇電氣液壓調(diào)速器，其調(diào)節(jié)品質(zhì)好，自動(dòng)化程度高。 故轉(zhuǎn)子磁軛的材料至少要選取低合金高強(qiáng)度鋼才能滿足要求。模型最高效率為 96%。 水電站主機(jī)設(shè)備包括：水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，合稱水輪發(fā)電機(jī)組，作用是使能量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，把水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，最后再把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能；主機(jī)和輔助設(shè)備及廠房在建電站初期就 必須進(jìn)行全面、詳細(xì)的計(jì)算、論證，最終根據(jù)電站實(shí)際情況選定最優(yōu)方案，才能開展電站建設(shè)工作，所以對電站進(jìn)行主機(jī)與輔機(jī)的初步設(shè)計(jì)是必須的，而且是首要的。 本設(shè)計(jì)的題目是 :引水式水電站的 初步設(shè)計(jì)。 4 臺(tái)機(jī) Pg= kw410? D1=取 5 臺(tái)機(jī) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 11 Pg= kw410? D1=取 6 臺(tái)機(jī) Pg=3 kw410? D1=取 2m D74 模型轉(zhuǎn)輪綜合特性曲線單位轉(zhuǎn)速與出力限制線交點(diǎn)知 smQ / 311 ? ，對應(yīng)的模型效率m? =%，暫取效率修正值 Δη =，η =+=。 Vf=KfV nf=1max11 /n DHR 其中 Kf— 飛逸系數(shù) eff nn?K V— 轉(zhuǎn)子額定線速度 當(dāng)轉(zhuǎn)子頻率 f=50（ r/s）時(shí)，在數(shù)值上等于極距τ，則 V=。 ② 接力器的最大行程可由經(jīng)驗(yàn)公式求得： ~ 0 m a xm a x ?? ）（S 式中： 010 m a x ?? ZD? （出自《水輪機(jī)》第 132 頁式（ 5— 21）） ③ 雙直缸接力器的總?cè)萘繛椋? 3m a x2c m0 4 2d ?? SV ? 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 32 調(diào)速器的選擇 水輪機(jī)為混流式水輪機(jī)，故調(diào)速器為雙調(diào)節(jié)調(diào)速器。 基本資料 工程發(fā)電效益： 總裝機(jī)容量： 18MW；裝機(jī)臺(tái)數(shù)： 4 臺(tái)；單機(jī)容量： 。 5 4 4 5 h h ? ? ? ? ? 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 38 結(jié)論 本設(shè)計(jì)通過對初選九個(gè)方案進(jìn)行計(jì)算結(jié)果、作圖等綜合比較后，定電站安裝 4 臺(tái) HLD74LJ240 型的水輪機(jī)組為最優(yōu)方案，最高效率為 95%，平均效率為 %。在設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多東西，學(xué)會(huì)了如何查閱資料、如何踏實(shí)的做完每一件事等等，學(xué)到了只有認(rèn)真對待生活，生活才會(huì)認(rèn)真對待你。高壓氣系統(tǒng)空壓機(jī)兩臺(tái)，工作壓力為 ；選用貯氣罐一只，額定工作壓力為 。因此，機(jī)組中心距為 。 ③ 油壓裝置的形式有：分離式和組合式。 er4d ??ZQ? e? 經(jīng)濟(jì)流速一般為 35m/s，取 e? =4. Z 為電站裝機(jī)臺(tái)數(shù)。 蝸殼采用與坐環(huán)碟形邊相切的連接方式 確定蝶形邊錐角 ? 一般由座環(huán)的工藝決定 ? =55 2 水輪機(jī)總流量 Q=Q11RD12 rH =? ? 84 = 3 金屬蝸殼包角 ψ取 340— 350 取 345 4 ?D =Da/D1 ?bD =Db/D1 座環(huán)蝶形邊半徑 r0 = 2Da+k 計(jì)算蝶形邊的高度 ）（ 55c o s1r20 ??? bh b0=D1(+) ns= D1= b0= 蝸殼圓斷面與橢圓斷面界定值 coshs ?? ? 座環(huán)蝶形邊錐角頂點(diǎn)到水輪機(jī)軸線的距離0 tana hRr ??? ?m 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 19 座環(huán)蝶形邊錐角頂點(diǎn)到座環(huán)外徑的最小距離 0d r Ra?? =2Da aR ? 蝸殼各斷面參數(shù)計(jì)算 圓斷面的計(jì)算 當(dāng)圓形斷面 S?? 時(shí)蝸殼的圓形斷面無法與蝶形邊相接，須由圓形斷面過度。 又根據(jù)混流式水輪機(jī)和斜流式水輪機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)分析： 1,：混流式結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行可靠，效率高，能適應(yīng)很寬的水頭范圍，是目前應(yīng)用最廣泛的水輪機(jī)之一。