水輪機(jī)選型計(jì)算-閱讀頁
2025-07-04 23:37本頁面
【正文】 3/s圓周速度系數(shù)K圓周速度u；飛逸轉(zhuǎn)速計(jì)算nR=n11Rr/min比轉(zhuǎn)速計(jì)算水輪機(jī)效率修正 混流式和定槳式水輪機(jī)效率修正: 轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)效率修正：式中： ηmax—模型最高效率。對(duì)于混流式和定槳式水輪機(jī)，η=ηM+△η；對(duì)于轉(zhuǎn)槳水輪機(jī)：轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)輪葉轉(zhuǎn)角不同時(shí)，最高效率也不一樣，為簡化計(jì)算,各個(gè)轉(zhuǎn)角取等修正值△η。采用Excel表格進(jìn)行簡單的計(jì)算、比較、確定直徑等工作非常方便，對(duì)減少工作的時(shí)間，提高工作效率有一定的幫助。在此通過Excel中的公式編輯進(jìn)行選型計(jì)算,填入相應(yīng)已知參數(shù)：水頭、發(fā)電機(jī)出力、發(fā)電機(jī)預(yù)估效率等,即可快速得出計(jì)算結(jié)果,較手工計(jì)算更為方便。在水輪機(jī)選型中注意如下幾點(diǎn)：(1).~；(2).選擇模型最優(yōu)點(diǎn)單位轉(zhuǎn)速及“最優(yōu)點(diǎn)單位轉(zhuǎn)速177。(5).考慮按標(biāo)準(zhǔn)直徑系列選擇轉(zhuǎn)輪直徑；考慮已制造的相同型號(hào)、相近轉(zhuǎn)輪直徑的借用。水頭分別為:100米，96米，93米，90米；進(jìn)行選型計(jì)算。(1)水輪機(jī)重量計(jì)算不包括調(diào)速器、油壓裝置和其他附近屬設(shè)備的水輪機(jī)重量近似按下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:G=KD1aHb (噸) 式中: K、b—與水頭有關(guān)的系數(shù)。轉(zhuǎn)槳式混流式水頭8030~200200直徑~~~~10abKM=HmaxD13Qi39。混凝土蝸殼常用于低水頭、大流量機(jī)組，為了縮小廠房尺寸，一般采用較小的包角φ176。=180~270176。包角較常用。采用帶蝶形邊座環(huán)時(shí)，其錐角為55度。蝸殼的分節(jié)數(shù)見下表：轉(zhuǎn)輪直徑D1(米)金屬蝸殼分節(jié)數(shù)各節(jié)角度混凝土蝸殼包角與水頭關(guān)系≤22015水頭H蝸殼包角2~20~2313~1525135~225~23~2810~1425~40225~270~28~357~13一般情況下最小包角為180176。γ=10~20176。?≤180? =200~225? 225δ=20~30176。δ=0B=Rb+B=Rb+按具體條件定 蝸殼如設(shè)有支墩，則支墩出水邊至機(jī)組中心線的距離應(yīng)保持L。設(shè)計(jì)流量Qr=。水輪機(jī)蝸殼平面尺寸。=345176。查河海大學(xué) 劉大愷《水輪機(jī)》第三版，金屬蝸殼設(shè)計(jì),固定導(dǎo)葉外切圓直徑Da=~；固定導(dǎo)葉內(nèi)切圓直徑Db=~。根據(jù) 史振聲主編的《水輪機(jī)》列表求解金屬蝸殼斷面： 金屬蝸殼簡單計(jì)算 單位：米進(jìn)口包角φ176。錐角頂點(diǎn)半徑 ra=Rohctg55進(jìn)口斷面中心距 進(jìn)口斷面外徑 =+S=h/cos55cos551/sin55ctg552ctg55tg55圓斷面半徑ρS 時(shí)斷面形狀改為橢圓形176176。設(shè)計(jì)流量Qr=。計(jì)算水輪機(jī)蝸殼平面尺寸。=210176。為簡化設(shè)計(jì),減小廠房布置尺寸，選用“Г”平頂型式蝸殼；當(dāng)n=0時(shí),b:a=~。ai根據(jù)Fi區(qū)間試算確定。過流面積計(jì)算:Fi=aibi(mi2tgβ/2)+bo(RaRb)。進(jìn)口B取值:180176。 225176。蝸殼進(jìn)口相切圓R跟據(jù)進(jìn)口包角確定。方法二：混凝土蝸殼水力計(jì)算(半解析法)(1) 按Fo=Qmaxφo/360Vo,求進(jìn)口斷面積；(2) 根據(jù)水電站具體情況選擇斷面型式，并確定斷面尺寸，使其F=Fo；(3) 選擇頂角與底角點(diǎn)的變化規(guī)律(直線或拋物線),以虛線表示并畫出3…等中間斷面。(5) 按 ,繪出F=f(?) 直線。直錐型彎錐形彎肘型組成直錐等直徑彎段+直錐段進(jìn)口直錐斷中間彎肘管出口擴(kuò)散管特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，性能良好(ηd可達(dá)80%～85%)。彎段水力損失大，性能差(ηd只有40%～60%)。具有良好的水力性能(ηd約為75%～80%)。適用情況應(yīng)用于小型水輪機(jī)應(yīng)用于小型臥式水輪機(jī)除貫流式外的所有大中型水輪機(jī)都采用。而對(duì)于彎肘型，由于水流運(yùn)動(dòng)極為復(fù)雜，大多是通過模型試驗(yàn)來定其尺寸。推薦尾水管尺寸表h/D1L/D1B5/D1D4/D1h4/D1h6/D1L1/D1h5/D1肘管型式適用范圍金屬里襯肘管h4/D1＝混流式D1D2標(biāo)準(zhǔn)混凝土肘管軸流式標(biāo)準(zhǔn)混凝土肘管混流式D1D2閥門序號(hào)編制方法：閥門類型代號(hào)閥軸布置方式操作機(jī)構(gòu)型式漢語拼音鐵餅型蝴蝶閥平板型蝴蝶閥球型閥DFPDFQF臥軸立軸WL油壓操作Y水壓操作C電動(dòng)操作D手動(dòng)操作S根據(jù)《水輪機(jī)和輔助設(shè)備》，進(jìn)水閥有閘板型、蝴蝶型和球型等幾種，根據(jù)電站水頭高低分別選用： a)水頭在200m以下時(shí)，通常采用閘板閥或蝴蝶閥。m)對(duì)于不帶有接力器和壓力罐的單調(diào)整水輪機(jī)調(diào)速器，表示導(dǎo)葉主配壓閥直徑(mm)。對(duì)于沖擊式水輪機(jī)調(diào)速器，表示噴針配壓閥直徑(mm)噴針配壓閥數(shù)量/折向器配壓閥直徑(mm)折向器配壓閥數(shù)量。型號(hào)示例：帶有壓力罐的機(jī)械液壓調(diào)速器，接力器容量為6000N帶有壓力罐的液壓操作器，接力器容量為10000NDC6000電動(dòng)操作器，輸出最大容量為6000NDF18/1XX01配用于機(jī)組功率為18kw，發(fā)電機(jī)為單相的電子負(fù)荷調(diào)節(jié)器，為XX制造廠01型產(chǎn)品。m)，高水頭取下限，低水頭取上限。m)式中:Zo為噴嘴或折向器數(shù)；do為額定流量時(shí)的射流直徑，cm。每個(gè)接力器的直徑dc可近似按下式計(jì)算： (米)bo/D1導(dǎo)葉相對(duì)高度；PH—調(diào)速系統(tǒng)額定油壓(公斤/厘米2) 常用油壓有26160等多個(gè)等級(jí)。l ，包角大并用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)稱形導(dǎo)葉者取大值，但包角大，用非正曲率導(dǎo)葉者取較小值。轉(zhuǎn)輪接力器容積主配壓閥直徑： (mm)式中：VD為導(dǎo)水機(jī)構(gòu)或折向器接力器的總?cè)莘e，m3。取v≤4~5m/s。油壓裝置油壓裝置型號(hào)編制方法油壓裝置基本代號(hào)YZ壓力罐與回油箱為分離結(jié)構(gòu)的油壓裝置；HYZ壓力罐與回油箱組合為一體的油壓裝置。如為一個(gè)壓力罐，則壓力罐數(shù)量不加表示。：壓力油罐回油箱為分離結(jié)構(gòu)的油壓裝置，壓力油罐的總?cè)莘e為8m3,。根據(jù)《水電站》油壓裝置選擇油壓裝置的式工作容量以壓力油罐的總?cè)莘e為表征，故首先應(yīng)按經(jīng)驗(yàn)公式求出壓力油缸的總?cè)莘eVk：對(duì)于混流式、定槳式機(jī)組：Vk=(18~20)Vs對(duì)于軸混轉(zhuǎn)槳式機(jī)組：Vk=(18~20)Vs+(4~5)VcVs和Vc分別為前面計(jì)算出的接力器容積及轉(zhuǎn)輪槳葉接力器容積。若油壓裝置需要供給進(jìn)水閥接力器用油，則Vk需要再增加3Vf，Vf為進(jìn)水閥接力器的容積?，F(xiàn)在的轉(zhuǎn)輪品種和規(guī)格眾多，可以通過選擇購買效率高、質(zhì)量好的轉(zhuǎn)輪，使水輪機(jī)長時(shí)間在最優(yōu)工況運(yùn)行。好的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪對(duì)水能轉(zhuǎn)換效率較高，使用壽命也長，維修費(fèi)用少，影響發(fā)電少，效益明顯。
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