【正文】 可 變 荷 載 分 項(xiàng) 系 數(shù) ， 取 3. 橫向水平制動(dòng) ()TKN 計(jì)算 12 10 1020 20 410 12TGGT t K NmQ K N? ?? ? ? ? ? ??? ? ?其 設(shè) 計(jì) 值 為 ﹙ ﹚ 4. 縱向水平制動(dòng)力 0T 的計(jì)算 吊車制動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生縱向水平力，方向與吊車梁一致作用在軌頂。 由于梁的跨度為 , 11, 7 .5 1 .0 777h hml ? ? ? ? ?，所以梁高取 取 b=300m, 39。1b 還應(yīng)滿足固定軌道要求，一般取 11~32梁高，上翼緣的高度 39。 屋架技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，選用屋架自重 . 第三節(jié) 吊車梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、吊車梁的截面設(shè)計(jì) 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。 屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下： 防水層 20mm 厚水泥砂漿找平層 KN/ 2m 150mm厚加氣混凝土 KN/ 2m 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板及灌漿縫 KN/ 2m 屋面支撐及吊管自重 KN/ 2m 所以永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值總計(jì) KN/ 2m 風(fēng)荷載 KN/ 2m 雪荷載 KN/ 2m 屋面活荷載 KN/ 2m 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 因?yàn)槲菝婊詈奢d與雪荷載部同時(shí)存在，屋面活荷載較大，故取屋面活荷載組合 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q=? +? ? = KN/ 2m 無(wú)鋼天窗架選用代號(hào)為 a 檐口形狀為兩端外天溝代號(hào)為 B 根據(jù)實(shí)際屋面荷載設(shè)計(jì)值，在表 4中 15m跨屋面荷載設(shè)計(jì)值為 q= KN/ 2m 一欄選取屋架荷載能力等級(jí)為 3級(jí) 因此無(wú)天窗的屋架型號(hào)為 WJ15— 3Ba。 柱子的高度 h=廠房頂梁底高程 發(fā)電機(jī)層地面高程 == 水電站廠房吊車梁的截面較大，梁的高跨比 0h /L 一般取 11~47，在該電站廠房中取 15 ， 0h /L=15 ， L 為立柱的跨度為 ，所以 0h =15 L= 2H =（吊車軌道頂高程 發(fā)電機(jī)層地面高程） 0h ==，上柱的高度== ， 因 此 ， 下 柱 截 面 高 度 h= 2 12H ?? , 截面寬度b= 2 25H ?? ， 下柱截面尺寸取 500m 700m? ,上柱截面尺寸取 500 500? 。 (因?yàn)榘哑溆?jì)算出來(lái)后其他高程在此基礎(chǔ)上都能計(jì)算出來(lái)了 ) 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 2. 尾水管底板的高層 1? 01 2b h? ??? ? 式中 ? — 水輪機(jī)安裝高層 ﹙ ﹚ 0b — 導(dǎo)葉高度 H— 底環(huán)頂面至尾水管底板的距離即尾水管的高（ ） 01 2b h? ??? ? = 54 52 m?? 3. 水輪機(jī)層地面高層 4? 4 2 3rh? ??? ? 式中 2r — 蝸殼進(jìn)口段半徑（ ） ﹙ ﹚ 3h — 蝸殼上部混凝土厚度，對(duì)金屬蝸殼可取 4 2 3rh? ??? ? =++= 4. 發(fā)電機(jī)層地面高層 5? （即發(fā)電機(jī)樓板高程） 5 4 4 5hh? ? ? ? ? 式中 4h — 水輪機(jī)機(jī)坑進(jìn)人門高度取 ﹙ ﹚ 5h — 機(jī)坑進(jìn)人門上部應(yīng)留的尺寸取 5 4 4 5hh? ? ? ? ?=++= 5. 吊車軌道頂?shù)母邔?6? 6 5 6 7 8 9 10h h h h h? ? ? ? ? ? ? ? 式中 ﹙ ﹚ 6h — 吊運(yùn)設(shè)備時(shí)需跨越的固定設(shè)備或建筑物的高度取 7h — 吊運(yùn)部件與固定物之間的垂直安全高度，不小于 8h — 起吊設(shè)備的高度（發(fā)電機(jī)主軸高度取 ） 9h — 吊柱鉤與吊運(yùn)部件之間的距離一般為 ~,取 10h — 吊車主鉤至軌頂?shù)淖钚【嚯x取 6 5 6 7 8 9 10h h h h h? ? ? ? ? ? ? ?=+++++= 6. 廠房頂梁底高層 7? 7 6 11 12hh? ? ? ? ? 式中 ﹙ ﹚ 11h — 吊車總高度即從小跑車頂?shù)降踯囓壍理數(shù)母叨热? 12h — 小跑車頂?shù)巾斄旱椎膬艨?，一般?~,取 7 6 11 12hh? ? ? ? ?=++= 7. 主廠房的高度 主廠房的高度由上部結(jié)構(gòu)高度 sH 和下部結(jié)構(gòu)高度 xH 兩部分組成。 （ 1） 蝸殼層： xL? = 11R ???+= ﹙ ﹚ xL? = 21 ?? ? ? ? 1? — 蝸殼外部混凝土厚度，一般為 ~ ，這里取 （ 2） 尾水管層： xL? = 52 5 .4 4 1 .2 3 .9 222B ?? ? ? ? ﹙ ﹚ xL? = 52 5 .4 4 1 .2 3 .9 222B ?? ? ? ? 2? — 尾水管邊墩混凝土厚度，一般為 ~ ，這里取 5B — 尾水管寬度 1R? 蝸殼 +X 方向最大平面尺寸 2R? 蝸殼 X 方向最大平面尺寸 （ 3） 發(fā)電機(jī)層： xL? = 33 6 . 5 3 6 1 . 8 0 . 4 4 . 5 6 82 2 2 2b? ?? ? ? ? ? ? ﹙ ﹚ xL? = 33 6 . 5 3 6 1 . 8 0 . 4 4 . 5 6 82 2 2 2b? ?? ? ? ? ? ? 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 3?? 發(fā)電機(jī)風(fēng)罩內(nèi)徑 b— 兩臺(tái)機(jī)組間風(fēng)罩外壁的凈距，一般為 ~，這里取 3? — 發(fā)電機(jī)風(fēng)罩壁厚 一般為 ~，這里取 所以 發(fā)電機(jī)機(jī)組段長(zhǎng)度 1 m a x m a x 5 .7 8 4 .5 6 8 1 0 .3 4 8xxL L L m??? ? ? ? ? 取 11m. 2. 邊機(jī)組段的附加長(zhǎng)度 L? （一般大型水電站 廠房） L? =? ? 10 .2 ~ 1 .0 0 .8 2 1 .6Dm? ? ? 3. 安裝間長(zhǎng)度 2L 2L =? ? 111. 0 ~ 2. 0 1. 5 1. 5 11 16 .5L L m? ? ? ?，對(duì)一般電站平均取 . 4. 主廠房長(zhǎng)度 L: 12 2 1 1 1 6 .5 1 .6 4 0 .1L n L L L m? ? ? ? ? ? ? ? ? 取 40m. n為機(jī)組臺(tái)數(shù) 二、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 2B 和下游側(cè)寬度 1B 兩部分 1B — 下游側(cè)廠房寬度，亦即尾水管的長(zhǎng)度取 1B =? ? 13 .5 ~ 4 .5 4 .0 2 8 .0Dm? ? ? 2B — 上右側(cè)廠房寬度 2B = 1 3 .5 2 7 .0Dm? ? ? ? ? — 系數(shù)。 一、機(jī)組段長(zhǎng)度的確定 裝有立軸反擊式機(jī)組的廠房機(jī)組段長(zhǎng)度，主要由蝸殼，尾水管，發(fā)電機(jī)等設(shè)備在 X軸方向的尺寸確定，同時(shí)還考慮機(jī)組附屬設(shè)備即主要通道，吊物孔的布置及其所需尺寸。 所以，外壁半徑 6R =? =2..7m, 內(nèi)壁半徑 7R =? = 圖 31 混流式水輪機(jī)尾水管 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第五節(jié) 主廠房主要尺寸的確定 主廠房主要尺寸的確定，即主廠房的總長(zhǎng)，總高和寬度的確定。是由進(jìn)口直錐段，肘管和出口擴(kuò)散段三部分組成，其大致形狀如圖所示，使用推薦的尾水管尺寸 ??2 表 24 本電站尾水管尺寸 參數(shù) 肘管形式 適用范圍 h/ 1D L/ 1D 5/B 1D 4/D1D 6/h 1D 1/L 1D 5/h 1D 標(biāo)準(zhǔn)混凝土肘管 混流式 21DD? 表 25 本電站尾水管尺寸參數(shù) 參數(shù) 1D h L 5B 4D 6h 1L 5h 標(biāo)準(zhǔn) 尾水管肘管是一 90 度變斷面，起出口為矩形，斷面水流由于在 肘管中轉(zhuǎn)彎受到離心力的作用，由于曲率越小，半徑越小，產(chǎn)生的離心力越大。為了改善蝸殼的受力條件使水利損失最大，故采用拋物線變化規(guī)律的圓形斷面，圓形金屬蝸殼斷面包角通常采用 f=345? 一、蝸殼進(jìn)口斷面流量 3m a x 2 7 . 4 9 3 4 5 2 6 . 3 4 /3 6 0 3 6 0ci f m s??? ? ? ? ? ? ﹙ ﹚ maxQ — 水輪機(jī)最大引用流量 1. 蝸殼進(jìn)口平均流速 ??2 蝸殼進(jìn)口斷面平均流速 /cV m s? 則蝸殼進(jìn)口斷面面積 22 6 .3 4 4 .5 45 .8cc cQFmV? ? ? ﹙ ﹚ 斷面半徑 m a xm a x 2 7 . 4 9 3 4 5 1 . 2 03 6 0 3 4 6 3 . 1 4 5 . 8ci cF Q f mV? ?? ?? ? ? ??? 由《水力機(jī)械》可查得金屬蝸殼座環(huán)尺寸，水頭在 70m一下其座環(huán)外徑 ? / 2 / 2 D m? ? ? ? R= 22aiD ??=+2? = 表 23 蝸殼斷面半徑隨角度的變化 蝸殼包角 f 斷面半徑 i? （ m） R(m) 345 300 255 210 165 120 75 30 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第四節(jié) 尾水管形式及其主要尺寸確定 根據(jù)本電站的總裝機(jī)容量為大中型水電站，為了減少尾水管的開挖深度，采用標(biāo)準(zhǔn)彎肘型尾水管。 第二節(jié) 水輪發(fā)電機(jī)的型式選擇 本設(shè)計(jì)為大中 型水電站，故采用大中型機(jī)組，采用立式 SF12— 18— 3600 型發(fā)電機(jī) 表 22 發(fā)電機(jī)的主要參數(shù) 單機(jī)容量 (KW) 功率因數(shù)（ COS? ） 額定電壓 額定容量（ KVA） 12021 13333 一、水輪機(jī)主要尺寸估算 1. 極距 ? ； 4 4 133339 4 3 .6 92 2 1 2fj SK c mP? ? ? ? ?? ﹙ ﹚ 式中： fS — 發(fā)電機(jī)額定容量（ 13333KVA） P— 磁極對(duì)數(shù)（ 12） jK — 系數(shù)，一般?。?810）在這里取 jK =9 2. 定子內(nèi)徑 iD 2 2 1 2 4 3 . 6 9 3 3 3 . 9 43 . 1 4i pD c m?? ??? ? ? ﹙ ﹚ 3. 定子鐵芯長(zhǎng)度 tI tI =2fieSCDn 式中 。10 /QLS ） 913 1000 4 最高效率 ? ?max %? 5 氣蝕系數(shù) 6 工作水頭范 圍（ m） ~ ~ 7 轉(zhuǎn)輪直徑 ? ?1Dm 8 轉(zhuǎn)速 n(r/min) 300 250 9 最高效率 ? ?max %? 10 額定出力? ?Nr KW 12371 12371 11 最大引用流量? ?3max /Q m s 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 12 吸出高度 ? ?sHm ? 由表可見(jiàn)，兩種機(jī)型方案的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑 D 相同均為 ，但 HL220 型水輪機(jī)方案的工作范圍包含了較多的高效率區(qū)域，運(yùn)行效率較高、氣蝕系數(shù)較小、有利于提高年發(fā)電量，而 HL230 型水輪機(jī)方案的機(jī)組轉(zhuǎn)速較高，有利于減小發(fā)電機(jī)尺寸、降低發(fā)電機(jī)造價(jià)。1max 968 /Q L S? ,在圖上可查得相應(yīng)的氣蝕系數(shù)約為 ?? ，并在圖《水力機(jī)械》查得氣蝕系數(shù)的修正值約為 ??? ，由此可求出水輪機(jī)的吸出高度為： 5901 0 ( ) 1 0 ( 0 . 1 3 3 0 . 0 2 5 5 0 . 4 1 . 3 8 4 . 09 0 0 9 0 0sH H m m???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?） 可見(jiàn) HL220 型水輪機(jī)方案的吸出高度滿足電站要求 三、兩種方案的比較分析 表 21 水輪機(jī)方案參照對(duì)照表 序號(hào) 項(xiàng)目 HL230 HL220 1 推薦使用的水頭范圍 35 ~65 50~85 2 最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速? ?39。 5. 吸出高度 sH 計(jì)算 由水輪機(jī)的設(shè)計(jì)工況參數(shù) 39