【文章內容簡介】 式中：—水輪機基坑直徑，=770 c m = 770+100=870 cm（5） 推力軸承外徑和勵磁機外徑 查《水利機械》，=4200 cm，=3600 cm 軸向尺寸計算（1） 定子機座高 =+2=150+2=304 cm（2） 上機架高度 對于全傘式承載機架 ==1210=121 cm（3） 推力軸承高度，勵磁機高度，機架高度和永磁機高度 =156 cm =150~180 cm，取180 cm =50~70 cm，取70 cm =95 cm（4） 下機架高度 全傘式非承載機架 ==1210=272 cm（5） 定子支座支承面至下機架支承面或下?lián)躏L板之間的距離 全傘式非承載機架 ==1210=234 cm（6） 下機架支承面至主軸法蘭底面之間的距離 按已生產的發(fā)電機統(tǒng)計資料，一般為70~15 cm，取=94 cm（7） 轉子磁軌軸向高度 = cm=150+74=224 cm（8） 發(fā)電機主軸高度 =（~） 式中：—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 cm =1560= cm（9） 定子鐵芯水平中心線至主軸法蘭盤底面距離 =+= cm 發(fā)電機重量估算（1） 發(fā)電機總重量（t） 式中：—系數(shù)，對全傘式發(fā)電機取8~10，在此處取10 t（2）發(fā)電機轉子重量一般可按發(fā)電機總重量的1/2估算 t（3） 發(fā)電機飛輪力矩 式中：—經驗系數(shù)，當時，=； —定子內徑，； —定子鐵芯長度， 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。是由進口直錐段，肘管和出口擴散段三部分組成，尾水管尺寸見下表52。表52 尾水管尺寸參數(shù)（m）參數(shù)hL標準81224尾水管肘管是一90度變斷面，起出口為矩形，斷面斷面水流由于在肘管中轉彎受到離心力的作用，又去曲率越小，半徑越小，產生的離心力越大。一般推薦使用合理半徑，外壁用上限，內壁用下限，為了減少水流在轉彎處的脫流及渦流損失，因此將肘管出口做成手速斷面，并使斷面的高度縮小，寬度增大。所以外壁半徑m，內壁半徑m。尾水管大致形狀如下圖51所示。 圖51 尾水管示意圖 起重機的型號確定由發(fā)電機的型號以及水輪機重量可知，吊運部件最大重量為428噸，查大單位雙小車橋式起重機主要參數(shù)表選擇起重機，起各主要參數(shù)如下：小車起重量，主鉤300 t，副鉤50 t跨度22 m m t起重機重量215 t小車軌距5800 mm小車輪距2880 mm大車輪距5800 mm大梁底面至軌頂距離250 mm起重機最大寬度10680 mm軌道中心至起重機外端距離460 mm軌頂至起重機頂端距離5400 mm軌頂至緩沖器距離1200 mm車輪中心至緩沖器外端距離920 mm操作室底面至軌頂距離2500 mm兩小車吊鉤間距離4300 mm吊鉤至軌面距離，主鉤1300 mm，副鉤610 mm吊鉤至軌道中心距離1800 mm推薦使用大車軌道型號QU120起重機示意圖如下。圖52 雙小車橋式起重機示意6 廠房設計 主廠房的輪廓尺寸確定　　　裝有立式沖擊式水輪機的廠房機組段長度，主要由蝸殼、尾水管、發(fā)電機等設備在X軸方向的尺寸來確定，同事還考慮機組附屬設備及主要通道，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：—機組段方向最大長度 —機組段方向最大長度 和可按《水利機械》中的公式按發(fā)電機層計算。 發(fā)電機層： = = 式中：—發(fā)電機風罩內徑， m —兩臺機組間風罩外壁的凈距，~ m， —發(fā)電機風罩壁厚，~ m， m 則： = m = m 所以機組段長度 =+=+= m，取20 m。（2） 邊機組段的附加長度 =(~)== m（3） 安裝間長度 =(~)=20=24 m（4） 主廠房長度 m 圖61 主廠房長度計算簡圖 主廠房寬度B的確定以機組中心線為界，廠房寬度B可分為上游側寬度和下游側寬度兩部分?！嫌蝹葟S房寬度，=,=~，=3= m—下游側廠房長度，亦尾水管的長度=（~)== m所以廠房寬度B=+=+= m 主廠房各層高度和高程的確定 由于水斗式水輪機在我國還未形成系列產品，相關資料很是匱乏，無法找到水輪機的詳細尺寸及細部構造，在以下計算過程中所用到相關于水輪機的細部尺寸，如：噴管半徑、發(fā)電機定子高度、上機架高度、最大部件高度等，均按經驗選取。(1) 水輪機安裝高程的確定 由水輪機的計算部分可知：=(2) 水輪機層地面高程的確定 從水輪機安裝高程向上量取噴管半徑和噴管上部混凝土層的厚度，可得到水輪機層地面高程。 =++ 式中：—噴管半徑，= m —進水管混凝土保護層厚度，不小于1m，取=， 則： =++=(3) 發(fā)電機安裝高程的確定 =++ 式中：—發(fā)電機墩進入孔高度，取=； —進入孔頂部混凝土厚度，取=， 則： =++=(4) 發(fā)電機層樓板高程的確定 根據(jù)設備布置要求，~,否則發(fā)電機出線和油氣水管道布置困難。一般情況下，發(fā)電機層樓板面與裝配場樓板面高程齊平。 =+ 式中：—發(fā)電機定子高度，取= m， 則： =+= m(5) 起重機安裝高程的確定 起重機的安裝高程是指吊車軌頂高程，它是確定主廠房上部結構高度的重要因素。取決于下列要求：機組拆卸檢修起吊最大和最長部件時與機組、墻、設備、柱、~，以免由于掛索松弛或雕件擺動而碰壞設備或墻柱；另一方面在裝配場檢修變壓器時，還需滿足吊起變壓器鐵芯所需要的高度。 =+++++ 式中：—上機架高度，取=； —吊運部件與固定的機組或設備間的垂直距離，取=； —最大吊運部件的高度， =+++=+++= m ； —吊運部件與吊鉤間的距離，取=； —主鉤最高位置至軌道頂面的距離，取= m， 則： =+++++= m(6) 廠房天花板高程的確定 =++ 式中：—吊車高度，取=； —吊車與天花板之間的距離，取= 則： =++= m(7) 廠房屋頂高程的確定 =++ 式中：—屋頂混凝土面板厚度，取=； —混凝土面板保護厚度，取=， 則： =++= m(8) 主廠房基礎開挖高程的確定 從水輪機安裝高程向下量取尾水管出口頂面的距離，加上所選用的尾水管出口高度及尾水管底板混凝土厚度，就得到主廠房基礎的開挖高程?？捎孟率奖硎荆? = －（++)帶入數(shù)據(jù)=，=，=，得： =－（++）= （9）裝配場的高程的確定 為了起吊方便和運輸工具的進出要求，取裝配場高程和發(fā)電機層樓板高程一致。 則： == m 主廠房各高程示意圖見下圖。 圖62 主廠房各高程示意圖所以主廠房的高度等于廠房屋頂高程與廠房開挖高程之差。 =－=－= m所以主廠房的尺寸為 m（長*寬*高）。 廠區(qū)布置廠區(qū)樞紐主要由主、副廠房、主變室、母線洞、尾水洞、交通洞兼進風洞出線洞、排風洞、排水洞及地面聯(lián)合開關站等建筑物組成。主廠房縱軸線方位N53176。E，主變室位于主廠房下游側，與主廠房平行布置，（長寬高）。兩條無壓尾水洞正向出水平行布置，最后通過消能臺階匯入田灣河中。進廠交通洞兼出線洞進風洞布置于尾水洞下游側，與對外公路相連，斷面為城門洞型。廠房采用交通洞進風，經拱頂設于安裝間端部的排風洞出風，排風洞洞口位于尾水洞上游，斷面為城門洞型，，主變室排風洞末端交于主廠房排風洞。發(fā)電機出線方式是從下游側經母線洞、主變室、進廠交通洞引至洞外聯(lián)合開關站，開關站位于田灣河左岸階地，（長寬）。，～。排水廊道頂、底設有兩排排水孔，頂部排水孔深30m，孔距3m，底部排水孔深30m，孔距3m，排水廊道末端與排風洞相接。 廠房布置，廠內安裝兩臺單機容量為120MW的沖擊式水輪發(fā)電機組。，；，。主機間分四層，從上到下依次為發(fā)電機層、電氣夾層、水輪機層、球閥層，上游側布置球閥及轉輪吊物孔，下游側布置勵磁屏、檢修動力屏、機旁動力盤、機組自用屏；電氣夾層，上游側布置球閥及轉輪吊物孔、通風動力盤、調速器，下游側布置母線、機組動力盤等；水輪機層，上游側布置球閥及轉輪吊物孔、球閥壓力油罐、球閥油壓裝置，下游側布置循環(huán)供水深井泵、備用供水深井泵、濾水器等；球閥層，布置有球閥、球閥油壓裝置、接力器坑、集水井。廠內各層之間由兩端樓梯上下連接。橋機跨度LK=，為一臺(2300)t雙小車橋式起重機。安裝間位于主機間右側，長24m，寬度及頂高程同主機間，分上、下兩層，安裝場高程同發(fā)電機層，考慮轉輪、轉子、上機架和定子安裝及檢修； m，布置油罐室、空壓機室及油處理室。副廠房緊鄰主廠房主機間左端，（），。副廠房共分為兩層，一層為中控層，包括中控室、蓄電池室、通信室，；二層包括400V配電裝置室，10kV高壓開關柜室，電纜溝等。大發(fā)水電站地下廠房頂拱調整為錨噴支護和鋼筋混凝土襯砌相結合的復合支護型式，并將原設計的壓型模板吊頂改為金屬頂棚。 7 吊車梁的構架計算 吊車梁的結構設計T形截面剛度較大，抗扭性能較好，便于固定軌道：檢查走道較寬，適用于大中型吊車梁，所以該吊車梁選T形截面。梁的高跨比h/l一般取,梁的高寬比對T形截面梁高與肋寬的比例可達6~7，上翼緣寬度還應滿足固定軌道要求，一般取梁高，上翼緣高度一般取梁高。由于梁的跨度為22 m，所以 m， m， m。 圖71 吊車梁的截面尺寸（mm） 吊車梁的受力計算 吊車梁的荷載計算因為G=890 t， m 跨度 m。表71 起重機尺寸起重機（t）跨度（m）起升高 度(m)最大輪 壓（t）起重機的重量小車軌距小車輪距大車輪距K大梁底面至軌頂距離F起重機最大寬度B主鉤副鉤19主鉤副鉤782155800288058002501068030050 注：主要單位為mm。由表可知起重機總重量為215t，本電站吊運最重部件為發(fā)電機轉子428t，吊車梁最大跨度22m，吊車跨度19m。對預應力鋼筋混凝土吊車梁，混凝土標號用鋼筋用Ⅳ，混凝土容重為25，吊車梁的荷載包括均布荷載、自重和鋼軌及附件重，以及移動的集中荷載。（1） 自重 m 其設計值為： 　　　　　鋼軌及附件重由制造廠家提供，初步估計可取　　　　　所以由以上可知均布荷載　　　　?。?） 吊車梁集中荷載計算 本吊車為雙小車橋式吊車，可根據(jù)公式 式中：—一臺吊車作用在吊車梁上的輪子數(shù)目，取4 —最大起吊重量（轉子428t） —定子重量（228t）　 —一臺吊車自重（215t) —吊車跨度（19m） —系數(shù)， 則：　　 其設計值為：