【正文】 導(dǎo)葉高度 675mm 轉(zhuǎn)輪重量 轉(zhuǎn)輪軸重 調(diào)速器型號(hào) T— 100 調(diào)速器重量 油壓裝置型號(hào) MHY— 17 油壓裝置重量（包括油重） 發(fā)電機(jī) 4臺(tái)，型號(hào) TS550/79— 28 轉(zhuǎn)子帶軸重量 98噸 定子外殼直徑 6500mm 定子外殼高度 2100mm 轉(zhuǎn)子外徑 4900mm 轉(zhuǎn)子軸長(zhǎng) 5020mm 發(fā) 電機(jī)轉(zhuǎn)子 GD2 1579T故選擇 1臺(tái)單小車(chē)橋式起重機(jī)，型號(hào)為 100T/20T，具體數(shù)據(jù)如下： 表 1— 3 起重機(jī)參數(shù)表 跨度 16Lm? 起重機(jī)總重 起重機(jī)最大輪壓 起重機(jī)最小輪壓 小車(chē)軌距 4400TL mm? 小車(chē)輪距 2900TK mm? 大車(chē)輪距 6250K mm? 大梁底面至軌道面距離 130F mm? 起重機(jī)最大寬度 8616B mm? 軌道中心至起重機(jī)外端距離 1 400B mm? 軌道中心至起重機(jī)頂端距離 3692H mm? 主鉤至軌面距離： 1474h mm? 吊鉤至軌道中心距離（主） 1226 55 , 19 00L m m L m m?? 副吊鉤至軌道中心距離 mmLmm 2355,1300 43 ?? 軌道型號(hào) 100QU 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 2 樞紐布置 廠房類型確定 根據(jù)基本資料可知，本工程為大（二）型工程，主要建筑物為 2級(jí)，次要建筑物為3級(jí)。 由相關(guān)資料可知，壩體所處位置兩岸山谷較為陡峭，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，在壩后設(shè)置廠房開(kāi)挖量過(guò)大，且易受壩體施工的影響，在溢流壩泄洪時(shí)產(chǎn)生的水霧易對(duì)廠房的安全運(yùn)行造成干擾。 若將廠房與整個(gè)進(jìn)水建筑物連為一體，即設(shè)為河床式電站，廠房本身起擋水的作用。且這種廠房結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通風(fēng)和防滲施工較為困難。又考慮到河谷兩岸地形地勢(shì)，僅左岸有較為合適的位置。 若設(shè)置為岸邊式廠房，左岸地形明顯優(yōu)于右岸，在河岸下游 U型河谷左岸有一塊較為平坦的地區(qū)非常適合將地面廠房設(shè)置在其中。 綜上所述，將廠房設(shè)為壩后式則受地形條件所限，易受壩體影響；若將廠房設(shè)為河床式則受地質(zhì)條件 所限，不宜選用；若將廠房設(shè)在地下，則受開(kāi)挖與地質(zhì)條件所限，穩(wěn)定性不夠。 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 廠房各部分尺寸計(jì)算 蝸殼單線圖的繪制 蝸殼型式的確定 在資料中已經(jīng)給出了水輪機(jī)型號(hào)為 HL211— LJ— 225，而且電站最大工作水頭maxH =40m，查相關(guān)資料《水利機(jī)械》中蝸殼分類，蝸 殼型式為金屬。同時(shí)，已知蝸殼進(jìn)口斷面流量 maxQ =80 sm/3 ，設(shè)計(jì)水頭 rH =35m。 已知水輪機(jī)型號(hào)為 HL211— LJ— 225，查相關(guān)資料中規(guī)范可知，蝸殼座環(huán)內(nèi)半徑br =，外半徑 ar =。取一個(gè)斷面計(jì)算，便可繪制出蝸殼單線圖，計(jì)算結(jié)果如下： 表 21 蝸殼單線圖表 ()i?? 3m a x ( / )360iiQ Q m s? ?? ? ?2cFm )(mFci ?? ? 2 ( )i a iR r m??? 0 0 0 0 15 30 45 10 60 75 90 20 105 120 135 30 150 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 165 180 40 195 210 225 50 240 255 270 60 285 300 315 70 330 345 圖 22 蝸殼單線圖 尾水管單線圖的繪制 已知選定的水輪機(jī)型號(hào)為 HL211— LJ— 225，查相關(guān)資料可知：當(dāng)水輪機(jī)直徑mD ? 且水輪機(jī)出口直徑 12DD? 時(shí)，由《水利機(jī)械》可查得 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 表 22 尾水管各部位參數(shù)表 型式 h L 5B 4D 4h 6h 1L 5h 參數(shù) 尺寸 為減小尾水管開(kāi)挖的深度，決定采用彎肘形尾水管，由進(jìn)口直錐段、肘 管、出口擴(kuò)散段組成，其計(jì)算過(guò)程在下面給出。出口直徑 4D =。影響這種損失的最主要的因素是轉(zhuǎn)彎的曲率半徑和肘管的斷面變化規(guī)率，曲率半徑越小則產(chǎn)生的離心率越大，一般推薦使用的合理半徑 4( ~ )RD? ，外壁 6R 用上限，內(nèi)壁 7R 用下限。, mLmL ?? 頂板長(zhǎng)度 mDmLLL ~)3~2( 112 ????? 。 尾水管單線圖 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可繪制出尾水管單線圖，如下 圖 23 尾水管單線圖（單位： m） 主廠房尺寸計(jì)算 主廠房長(zhǎng)度計(jì)算 廠房總長(zhǎng)度主要由機(jī)組段長(zhǎng)、端機(jī)組段的長(zhǎng)度和安裝間的長(zhǎng)度組成。 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 圖 24 廠房長(zhǎng)度示意圖 機(jī)組段長(zhǎng)度 cL 機(jī)組段長(zhǎng)度 cL 主要由蝸殼、尾水管、發(fā)電機(jī)風(fēng)罩在縱向的尺寸來(lái)決定。 按蝸殼層計(jì)算時(shí) 2121 ?? ???? RRLc 其中， 1R 為 0345i?? 時(shí)的 iR ，即 1R = 2R 為當(dāng) 0165i?? 時(shí)的 iR ，即 2R = 12,??分別為蝸殼左右外圍混凝土的厚度，取 則， 2121 ?? ???? RRLc =+++= 按尾水管層計(jì)算時(shí) 25 2???BLc 其中， 5B 為尾水管的出口寬度，即 5B = 2? 為尾水管混凝土邊墩厚度（大型取 5～ 7m,中型取 3～ 4m,小型取 1～ 2m），取 則 ， 25 2???BLc =+2 = 按發(fā)電機(jī)層計(jì)算時(shí) 33 2?? ??? bLc 其中 ， 3? 為發(fā)電機(jī)風(fēng)壁厚，一般取 ~,取 b 為相鄰兩風(fēng)罩外壁凈距，一般取 ~2m,取 3? 為發(fā)電機(jī)風(fēng)罩內(nèi)徑，查相關(guān)資料， 3? = 則， 33 2?? ??? bLc =++2 = 尺寸調(diào)整：為保證三個(gè)層面計(jì)算長(zhǎng)度一致，必須對(duì)尺寸進(jìn)行調(diào)整，具體如下 12,??分別為蝸殼左右外圍混凝土的厚度，取 2? 為尾水管混凝土邊墩厚度，取 3? 為發(fā)電機(jī)風(fēng)壁厚，取 b 為相鄰兩風(fēng)罩外壁凈距，取 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 綜上所述，機(jī)組段長(zhǎng)度取為 。對(duì)于混流式和懸式 水輪機(jī) 取偏小值，其長(zhǎng)度取為 LLa? 即， LLa? = = 結(jié)合工程實(shí)際地形考慮，經(jīng)過(guò)后期調(diào)整，安裝間長(zhǎng)度為 ，寬度為 ，具體布置見(jiàn)相關(guān)樞紐布置圖。 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 主廠房寬度 計(jì)算 廠房寬度以機(jī)組中心線為界，分為上游側(cè)寬度 SB 和下游側(cè)寬度 XB 兩部分，其 計(jì)算式為 xs BBB ?? ，具體計(jì)算如下 上游側(cè)寬度 332SBA? ?? ? ? 其中， 3? 為發(fā)電機(jī)風(fēng)罩內(nèi)徑，即 3? = 3? 為發(fā)電機(jī)風(fēng)罩壁厚，即 3? = A 為風(fēng)罩外壁到上游墻內(nèi)側(cè)的凈距 ,一般取 2~3m，取為 2m 則， 332SBA? ?? ? ?= ??? 下游側(cè)寬度 XB 除了滿足上面式子的要求外，還需要滿足蝸殼在 y? 方向的尺寸 和蝸殼外混凝土厚度的要求。 )kbB l b b h? ? ? ? 牛腿以下 2( )kbB l e h? ? ? 其中， 1b 為橋機(jī)端與軌道中心線的距離，查相關(guān)資料，取為 2b 為橋機(jī)端部與上柱內(nèi)面間距，一般取 ~，取為 39。 )kbB l b b h? ? ? ?=16+2（ ++1） = 牛腿以下 2( )kbB l e h? ? ? =16+2（ +） = 綜合上述數(shù)據(jù)，可知主廠房寬度為 。 水輪機(jī)安裝高程 水輪機(jī)安裝高程是一個(gè)控制性高程，主要取決于水輪機(jī)的機(jī)型、允許吸出高和電站建成后廠房的下游最低水位。 sH 為水輪機(jī)允許吸出高度 0b 為導(dǎo)葉高度，一般取 0b =～ 1D ，取 0b = 1D = = ? 為汽蝕系數(shù)，已知 ? = ?? 為汽蝕系數(shù)的修正值，已知 ?? = H 為設(shè)計(jì)水頭，即 H =35m 900? 為電站廠房所在 地點(diǎn)海拔高程的校正值，即 900? = 則， 1 0 . 3 ( ) 1900SHH?? ?? ? ? ? ? ?=（ +） = 0m in 2TSbH? ? ? ? ?=++ = 尾水管底板高程 尾水管底板高程主要由水輪機(jī)安裝高程、導(dǎo)葉高度及尾水管高度決定，其計(jì)算 過(guò)程如下 wT hb ????? 20尾0 其中， T? 為水輪機(jī)安裝高程，即 T? = 0b 為導(dǎo)葉高度，已知 0b = wh 為尾水管高度，即 wh = 則， 01 2Twb h? ?? ? ?= = 主廠房基礎(chǔ)開(kāi)挖高程 主廠房基礎(chǔ)開(kāi)挖高程由水輪機(jī)安裝高程減去尾水管底板混凝土厚度與尾水管頂面距離得到，計(jì)算過(guò)程如下 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20 ▽ F=▽ T－（ h1+h2+h3） 其中， h1為尾水管底板混凝土厚度，取為 1h = 2h 為尾水管出口高度 3h 為從水輪機(jī)安裝高程 T? 向下量取到尾水管出口頂面的距離，即 23hh? = 則， ▽ F=▽ T－（ h1+h2+h3） == 水輪機(jī)層地面高程 水輪機(jī)層地面高程由水輪機(jī)層安裝高程加上蝸殼頂板厚度及蝸殼進(jìn)口面半徑， 計(jì)算過(guò)程如下 241 ????????? rh TT 其中， r 為蝸殼進(jìn)口斷面半徑，即 r = 2? 為蝸殼頂板厚度，即 2? = 則 ， 241 ????????? rh TT =++= 發(fā)電機(jī)裝置高程 水輪機(jī)層地面高程加上機(jī)墩進(jìn)人孔高度及進(jìn)人孔上部高度就得到發(fā)電機(jī)裝置高程，計(jì)算過(guò)程如下 651654 hhhhhTG ?????????? 其中， 5h 為進(jìn)人孔高度，一般取 ~，取為 5h = 6h 為進(jìn)人孔上部高度，取為 6h = 則， 651654 hhhhhTG ?????????? =383+2+1=386m 發(fā)電機(jī)層樓板高程 發(fā)電機(jī)層樓板高程由發(fā)電機(jī)裝置高程加上機(jī)墩高度、定子高度及上機(jī)架埋深得到，還需滿足水輪機(jī)層凈高不小 于 ~。 起重機(jī)安裝高程 起重機(jī)安裝高程又 稱為吊車(chē)軌頂高程，主要由發(fā)電機(jī)層樓板高程與發(fā)電機(jī)定子與上機(jī)架高度之和，調(diào)運(yùn)部件與固定設(shè)備間的垂直凈距，最大吊運(yùn)部件高度，吊運(yùn)部件與吊鉤之間的距離以及主勾最高位置到軌頂面之間的距離決定，計(jì)算過(guò)程如下 ▽ C=▽ 2+h7+h8+h9+h10+h11 其中， 7h 為發(fā)電機(jī)定子 與 上機(jī)架的高度，即 7h = 8為吊運(yùn)部件與固定物之間的垂直安全距離，一般取 ~，取為8h= 9為最大吊運(yùn)部件尺寸，查相關(guān)資料可知為轉(zhuǎn)子軸長(zhǎng)，即9h= 10為吊運(yùn)部件與吊鉤之間的距離，一般取 ～ ，取為10= 11h為主鉤到軌頂面距離，由起重機(jī)參數(shù)表可知， 11h= 則，▽ C=▽ 2+ 7h +8+9+10h+ 11=389+++++= 屋頂高程 屋頂高程主要由起重機(jī)安裝高程、吊車(chē)上小車(chē)高度、為檢修小車(chē)預(yù)留的高度、屋面大梁高、混凝土屋面板厚度、保 濕防護(hù)層厚度決定，其計(jì)算過(guò)程如下 hblCR hhhhh ???????? 1312 其中， 12h 為吊車(chē)上小車(chē)的高度，查 起重機(jī)參數(shù)表可知 ，即 12h = 13h 為為檢修吊車(chē)上小車(chē)預(yù)留的高度，即 13h = lh 為屋面大梁高，一般?。?121~81 ） B，取 lh =101 B= ? = bh 為混凝土屋面板厚度，取為 bh = h 為保濕防護(hù)層厚度，取為 h = 則 hblCR hhhhh ???????? 1312 =+++++= 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 22 安裝間高程 為方便場(chǎng)內(nèi)交通及機(jī)組安裝，安裝間高程設(shè)為與發(fā)電機(jī)層樓板相同的高度，即取為389m。具體布置如下圖：