水輪機(jī)選型word版-在線瀏覽
2024-10-02 00:30本頁(yè)面
【正文】 本電站的參數(shù)選擇。Dn應(yīng)該滿足：在Hr下，發(fā)出Nr；在Hav時(shí)，η最高。七、 按綜合特性曲線選擇水輪機(jī)D1的確定由于，所以：(1) Nr為水輪機(jī)額定出力，Nr= Nf /ηf，Nf為發(fā)電機(jī)功率。(3) η為原型水輪機(jī)在限制工況下的效率，在D1未確定時(shí)，一般先取η=ηM+△η (△η=2~3%)，求得D1后再修正。的取值。并查出限制工況的ηM。1得到，軸流式由汽蝕條件得到，或限制[HS]反推σz，以防止開(kāi)挖過(guò)多。η的修正計(jì)算查綜合特性曲線得出ηMmax，換算得出ηmax。轉(zhuǎn)速的選擇按下式計(jì)算：n139。n1039。10M+Δn139。轉(zhuǎn)速n隨工況而變，要選發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速相近而偏大的標(biāo)準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)速。方法：根據(jù)Nr、DHr求出Q39。1min和n39。1max、n39。1max作直線，此范圍即為水輪機(jī)的相似工作范圍。 第三節(jié) 水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線的繪制研究目的：進(jìn)一步分析比較原型水輪機(jī)各方案之間的能量特性，指導(dǎo)水輪機(jī)的安全運(yùn)行。運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線的組成：N為橫座標(biāo)，H為縱座標(biāo)，繪有η=f(H,N)，Hs=f(H,N), 出力限制線。繪制方法：根據(jù)模型綜合特性曲線，通過(guò)相似定律換算而來(lái)。(2) 進(jìn)行效率修正；(3) 進(jìn)行單位轉(zhuǎn)速和單位流量的修正；(4) 運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線的計(jì)算；等效率曲線計(jì)算表Hmax=H3/2=N=D12H3/2Q139。ηHmin=H3/2=N=1073/2Q139。ηNηMQ139。ηN出力限制線a) 為了保證繪制運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線的精確性，在H、N網(wǎng)格上至少繪出三個(gè)水頭，其中包括Hmax、Hmin和Hr(或Hav)。1。1的水平線，并查出其與等效率線交點(diǎn)的坐標(biāo)(ηM, Q39。1D12H3/2η計(jì)算水輪機(jī)的出力。見(jiàn)圖。見(jiàn)圖。c) 在圖1上選取幾個(gè)整數(shù)效率值，畫(huà)出水平線，與輔助曲線形成一些交點(diǎn)。e) 將相同效率數(shù)值的點(diǎn)用曲線相連。出力限制線的繪制Hr是N=Nr時(shí)的最小水頭，當(dāng)H≥Hr時(shí)，水輪機(jī)限制在N= Nr內(nèi)；即圖中的A(Nr，Hr)點(diǎn)及其以上部分。出力限制線的繪制方法：根據(jù)表中三個(gè)水頭下所得到的出力，可以在運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線上繪出三個(gè)點(diǎn)。在高水頭下，水輪機(jī)的出力受發(fā)電機(jī)最大限制出力的限制，作豎向陰影線N=Nf。這兩條直線的交點(diǎn)即為機(jī)組的最終設(shè)計(jì)水頭Hr。同樣取46個(gè)水頭進(jìn)行計(jì)算，其中要包括Hmax，Hmin，Hr，Ha。(3) 在模型綜合特性曲線圖上以n139。列入計(jì)算表中。= f(N)的輔助曲線，見(jiàn)圖。的水平線，它與空蝕系數(shù)線相交于許多點(diǎn)，記下各點(diǎn)(σ，Q1)，列入表，由△σ～Hr曲線查得△σ。(4) 由公式計(jì)算出不同σ時(shí)的Hs。HmaxHrHHminΔη=σQ39。二、軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線有不同的轉(zhuǎn)角，所以進(jìn)行效率修正時(shí)，應(yīng)按不同的轉(zhuǎn)角φ計(jì)算效率修正值。水平線，選取與等φ線相交處的ηM和Q139。當(dāng)HHr時(shí)，水輪機(jī)出力受發(fā)電機(jī)額定出力的限制，為垂直線。等吸出高曲線的繪制和混流式水輪機(jī)相同。設(shè)置在尾水管末端。1. 混凝土蝸殼適用于低水頭大流量的水輪機(jī)。當(dāng)H40m時(shí)，可用鋼板襯砌防滲(H最大達(dá)80m)2. 金屬蝸殼當(dāng)H40m時(shí)采用金屬蝸殼。鋼板焊接：H=40~200m，鋼板拼裝焊接。二、蝸殼的主要參數(shù) 金屬蝸殼：圓形結(jié)構(gòu)參數(shù)：座環(huán)外徑ra、內(nèi)徑、導(dǎo)葉高度b0、蝸殼斷面半徑P、蝸殼外緣半徑r。 (1) m=n時(shí)：稱為對(duì)稱型式 (2) mn：下伸式 (3) mn：上伸式 (4) n=0：平頂蝸殼中間斷面：蝸殼頂點(diǎn)、底角點(diǎn)的變化規(guī)律按直線或拋物線確定。~350176。(2) 混凝土蝸殼：φ0=180176。,一般取180176。Vc↑→Fc↓→hw↑； Vc↓→Fc↑→hw↓；任意斷面處的蝸殼流量 VC一般由Hr~VC曲線確定 金屬蝸殼流速系數(shù) 混凝土蝸殼進(jìn)口斷面流速系數(shù)三、蝸殼的水力計(jì)算水力計(jì)算的目的確定蝸殼各中間斷面的尺寸，繪出蝸殼單線圖，為廠房設(shè)計(jì)提供依據(jù)。進(jìn)入座環(huán)時(shí)，按照均勻軸對(duì)稱入流的要求，=常數(shù)圓周流速Vu的變化規(guī)律，有兩種基本假定：(1) 速度矩Vur= C即假定蝸殼中的水流是一種軸對(duì)稱有勢(shì)流，忽略粘性及摩擦力，Vu會(huì)隨r的增加而減小。其步驟為：(i) 確定φ0和VC；(ii) 求Fc、ρmax、Rmax；(iii) 由φi確定Fi、ρi、Ri。(3) 選擇頂角與底角點(diǎn)的變化規(guī)律(直線或拋物線)，以虛線表示并畫(huà)出3…….等中間斷面。(4) 測(cè)算出各斷面的面積，繪出：F = f(R)關(guān)系曲線。(6) 根據(jù)φi確定Fi、Ri及斷面尺寸，繪出平面單線圖。彎肘型尾水管可以減小廠房開(kāi)挖深度，水力性能好，大中型號(hào)水輪機(jī)多采用這種形式的尾水管。直錐形 彎錐形 彎肘型1. 進(jìn)口直錐段進(jìn)口直錐段是一個(gè)垂直的圓錐形擴(kuò)散管，D3為直錐管進(jìn)口直徑，θ為錐管單邊擴(kuò)散角。~9176。~10176。一般在直錐段加鋼板襯。變斷面的彎管，進(jìn)口為圓形斷面，出口為矩形斷面。R=(~)D4為減小轉(zhuǎn)彎處的脫流及渦流損失，肘管出口收縮斷面，其高/寬=。B5很大時(shí)，加隔墩d5=(~)B5頂板仰角 α=10176。底板水平。H=h1+h2+h3+h4h1，h2由轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)確定。H取決于h3(直錐段長(zhǎng)度)。參考教材上的表。(1) 減小開(kāi)挖，h不動(dòng)，擴(kuò)散段底板向上傾斜6176。(2) 大型反擊式水輪機(jī)，為減小廠房長(zhǎng)度，尾水管不對(duì)稱布置(3) 地下電站：為使巖石穩(wěn)定，尾水管采用窄深斷面(4) 加長(zhǎng)hL(目前國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)取到L=108D1)，但需要論證轉(zhuǎn)輪出口的真空度和機(jī)組的抬機(jī)可能性。水輪機(jī)由于它自身能量特性、汽蝕特性和強(qiáng)度條件的限制，每種水輪
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