水輪機(jī)文獻(xiàn)綜述

新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)專業(yè)文獻(xiàn)綜述題目:水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)姓名:學(xué)院:水利與土木工程學(xué)院專業(yè):工程管理班級:學(xué)號:導(dǎo)教師:職稱:200年月日新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處制水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)作者：指導(dǎo)老師摘要：水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)是水電站水能設(shè)計(jì)的一項(xiàng)主要設(shè)計(jì)內(nèi)容,在水電站裝機(jī)量已定的情況下,確定機(jī)組臺數(shù)單機(jī)容量
及水輪機(jī)的型式、轉(zhuǎn)輪直徑、額定轉(zhuǎn)速、安裝高程選定定漿式水輪機(jī)的葉片角度和導(dǎo)葉最大開度沖擊式水輪機(jī)的射流直徑和噴嘴數(shù)等。水輪機(jī)是一種把水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的水力機(jī)械,它由引水部件、導(dǎo)水部件、工作部件和泄水部件四大部件組成。利用這種水力機(jī)械帶動(dòng)發(fā)電機(jī),使轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)能量變?yōu)殡娔?。關(guān)鍵詞：水輪機(jī)；反擊式；沖擊式；比轉(zhuǎn)速；型譜SelectionoftheturbinedesignAuthor:LiuTinghu,instructor:XiaQingchengAbstract:Theselectionoftheturbinedesignisamajordesignelements,designofhydropowerhydropowerinstalledcapacityofhydropowerstationhasbeensettodeterminethenumberofstand-alonecapacityoftheunitstation?,Andthetypeofturbine,runnerdiameter,ratedspeed,installationelevationselectedgivenmaximumopeningofthebladeangleandguidevaneimpulseturbineKaplanturbinejetdiameterandthenumberofnozzles.Theturbineisahydroconvertedintomechanicalenergy,hydraulicmachinery,whichiscomposedoffourcomponentsbythediversionmember,thewaterguidemember,aworkingmemberandadrainingmember.Withthishydraulicmachinerydrivengenerator,thewheelrotationalenergyintoelectricalenergy.Keywords:turbine;Impact;impact;thanspeed;-typespectrum水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)是水電站設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。它不僅包括水輪機(jī)型號的選擇和有關(guān)參數(shù)的確定，還應(yīng)該認(rèn)真分析與選型設(shè)計(jì)有關(guān)的各種因素，如水輪發(fā)電機(jī)制造、安裝、運(yùn)輸、運(yùn)行維護(hù)，電力用戶的要求以及水電站樞紐布置、土建施工、工期安排等。因此在選型設(shè)計(jì)過程中應(yīng)廣泛征集水工、機(jī)電和施工等多方面的意見，列出可能的待選方案，進(jìn)行各方案之間的動(dòng)能經(jīng)濟(jì)比較和綜合分析，力求選出技術(shù)上先進(jìn)可靠，經(jīng)濟(jì)上合理的水輪機(jī)，水輪機(jī)選型過程中，一般是根據(jù)水電站的開發(fā)方式、動(dòng)能參數(shù)、水工建筑物的布置等，并考慮國內(nèi)外已生產(chǎn)的水輪機(jī)的參數(shù)及制造廠的生產(chǎn)水平，擬選若干個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合比較，最終確定水輪機(jī)的最佳型式與參數(shù)。輪機(jī)牌號包括轉(zhuǎn)輪型號、裝置型式和轉(zhuǎn)輪直徑三部分,每一部分之間以“—”分開。第一部分水輪機(jī)型式用兩個(gè)漢語縮寫字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成,阿拉伯?dāng)?shù)字表示轉(zhuǎn)輪型號,采用比轉(zhuǎn)速代號。第二部分由兩個(gè)漢語縮寫字母組成,第一個(gè)字母表示水輪機(jī)主軸布置型式,第二個(gè)字母表示引水室特征。第三部分表示轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑。如；混流式水輪機(jī)代表符號HL，臥軸代表符號為W，擊式水輪機(jī)型號第三部分有特殊要求,具體表示方法為；轉(zhuǎn)輪的標(biāo)稱直徑/每個(gè)轉(zhuǎn)輪上的噴嘴數(shù)×射流直徑。各種形式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑規(guī)定如下：1）混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑是指其轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)水邊的最大直徑。2）軸流式、斜流式和貫流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑是指與轉(zhuǎn)輪葉片軸線相交處轉(zhuǎn)輪內(nèi)徑。3）沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑是指轉(zhuǎn)輪與射流中心線相切處的節(jié)圓直徑。水輪機(jī)選擇的原則力求水輪機(jī)平均效率最高,使水電站獲得較大的動(dòng)能效益,同時(shí)盡量降低水電站造價(jià),做到經(jīng)濟(jì)合理有利于水電站樞紐布置,適應(yīng)廠房的地形地質(zhì)條件,同時(shí)滿足電站運(yùn)行方式的要求水輪機(jī)制造、運(yùn)輸、安裝和運(yùn)行等方便水輪機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定,設(shè)備經(jīng)久耐用,技術(shù)上可靠,保證安全供電盡可能縮短水電站施工期,使機(jī)組早日投產(chǎn),滿足國民經(jīng)濟(jì)的需要飛大型水電站水輪機(jī)必須根據(jù)電站條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求選擇中小型水電站水輪機(jī)要符合通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的要求?，F(xiàn)代水輪機(jī)按其工作原理可分為兩種主要類型即沖擊式水輪機(jī)和反擊式水輪機(jī)。沖擊式水輪機(jī)以射流的形式,水流從噴嘴中流出,這樣的水流就把全部壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能,該射流沖擊著轉(zhuǎn)輪上的葉片,由于水流的沖擊,轉(zhuǎn)輪就繞著主軸旋轉(zhuǎn),水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。沖擊式水輪機(jī)可分為水斗式、雙擊式和斜擊式三種。水斗式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪園周布置多種水斗,噴嘴將水的壓能變?yōu)閯?dòng)能,形成高速水流,沿轉(zhuǎn)輪園周的切線方向射向雙形水斗中部,水流在水斗中折轉(zhuǎn)向兩側(cè)排出,它使用水頭很高,廣西天湖水電站最大水頭達(dá)。斜擊式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪園周密布葉片,噴嘴出來的高速水流從轉(zhuǎn)輪一側(cè)傾斜沖擊葉片,使轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn),水流經(jīng)轉(zhuǎn)輪上的葉折轉(zhuǎn)后,從另一側(cè)流出。反擊式水輪機(jī)在引水裝置中的水,以高水壓和低流速進(jìn)人水輪機(jī)體,轉(zhuǎn)輪受水流的反作用,壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能,然后轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。反擊式水輪機(jī)由帶有導(dǎo)葉的進(jìn)水裝置和具有若干葉片的轉(zhuǎn)輪葉片組成,可分為混流式、軸流式、斜流式、和貫流式幾種?；炝魇剿啓C(jī)是水電站應(yīng)用最普遍的一種型式,水流徑向流人導(dǎo)葉,然后軸向流出,它結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行可靠。與沖擊式水輪機(jī)比較,具有比轉(zhuǎn)速高,機(jī)組尺寸小,造價(jià)低,水頭可以全部利用及滿載時(shí)效率高等優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)是低負(fù)荷時(shí)效率低。軸流式水輪機(jī)利用水頭較低,水流徑向進(jìn)人導(dǎo)葉,在導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)輪間由徑向轉(zhuǎn)為軸向,轉(zhuǎn)輪區(qū)域內(nèi)水流沿軸向流動(dòng)。水輪機(jī)型號的選擇是在已知特征水頭包括設(shè)計(jì)水頭凡和該水頭下的水輪機(jī)額定功率的情況下進(jìn)行的。根據(jù)各類水輪機(jī)適用水頭范圍,在水輪機(jī)暫行系列型譜見表中進(jìn)行選擇,初步確定適宜的水輪機(jī)型號。我國反擊式水輪機(jī)暫行系列型譜目前僅包括軸流式和混流式兩種主要機(jī)型,其中轉(zhuǎn)輪直徑為1.4m及其以上的軸流式水輪機(jī)和轉(zhuǎn)輪直徑為1.0m及其以上的混流式水輪機(jī)劃分為大、中型水輪機(jī)。在查用型譜參數(shù)時(shí),在同一水頭、容量情況下,可能有兒種型號的水輪機(jī)均可適用,此時(shí)均應(yīng)列為比較方案。選擇水輪機(jī)型號時(shí),應(yīng)參考國內(nèi)設(shè)計(jì)、施工及已運(yùn)轉(zhuǎn)的水輪機(jī)資料。此外,中小型水電站也可以選擇參數(shù)相近的機(jī)型套用。在選擇水輪機(jī)型號時(shí)主要有兩種方法：查型譜法和按比轉(zhuǎn)速法。型譜法：主要根據(jù)水電站的水頭來確定水輪機(jī)的形式。如“THT”水電站，該水電站的水頭在24.500m到26.660m之間，那么適用的水輪機(jī)就是反擊式，再根據(jù)水電站的實(shí)際來水情況，來具體確定水輪機(jī)的形式是貫流式還是混流式。由軸流定漿式水輪機(jī)和混流式水輪機(jī)出力與效率關(guān)系圖，可知混流式水輪機(jī)的適用水頭范圍更廣，而軸流定漿式水輪機(jī)的水頭適用范圍小，適用于流量穩(wěn)定的水電站。本水電站多年平均凈流量為0.4776×108m3，流量豐富，年徑流量變化大，降雨主要集中在5~8月。所以選用在很大范圍內(nèi)依然可以高效率發(fā)電的混流式水輪機(jī)。比轉(zhuǎn)速發(fā)：在進(jìn)行初步設(shè)計(jì)時(shí)，用比轉(zhuǎn)速選擇水輪機(jī)的主要參數(shù)也是較為常用的方法。由于比轉(zhuǎn)速包括了水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速、出力、水頭三個(gè)基本工作參數(shù)，因此它綜合反映了水輪機(jī)的特征。盡管在表達(dá)的形式上比轉(zhuǎn)速不是一個(gè)無量綱的參量，但它卻具有無量綱數(shù)的特性。按比轉(zhuǎn)速選擇水輪機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是不受水輪機(jī)型譜中水頭段對應(yīng)的轉(zhuǎn)輪的限制。將水電站的最大、最小和額定水頭代入以下公式：以“THT”水電站為例，改水電站的最大、最小和額定水頭分別為：26.66m、24.5m和25.81m，將數(shù)據(jù)代入上公式得367.34m.kw、384.06m.kw和373.63m.kw，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)比轉(zhuǎn)速表查的HL310符合條件。水輪機(jī)選擇的主要內(nèi)容有確定水電站水輪機(jī)臺數(shù)確定水輪機(jī)型號確定水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑及轉(zhuǎn)速確定水輪機(jī)設(shè)計(jì)水頭確定水輪機(jī)安裝高程。水輪機(jī)選擇的原則：力求水輪機(jī)平均效率最高,使水電站獲得較大的動(dòng)能效益,同時(shí)盡量降低水電站造價(jià),做到經(jīng)濟(jì)合理；有利于水電站樞紐布置,適應(yīng)廠房的地形地質(zhì)條件,同時(shí)滿足電站運(yùn)行方式的要求；水輪機(jī)制造、運(yùn)輸、安裝和運(yùn)行等方便；水輪機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定,設(shè)備經(jīng)久耐用,技術(shù)上可靠,保證安全供電；盡可能縮短水電站施工期,使機(jī)組早日投產(chǎn),滿足國民經(jīng)濟(jì)的需要；大型水電站水輪機(jī)必須根據(jù)電站條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求選擇中小型水電站水輪機(jī)要符合通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的要求選擇。水輪機(jī)基本參數(shù)包括水頭、流量、出力、轉(zhuǎn)輪直徑、額定轉(zhuǎn)速、飛逸轉(zhuǎn)速、效率、汽蝕系數(shù)。水輪機(jī)的參數(shù)值不同,即使同一水輪機(jī)在不同的工作這些基本工作參數(shù)的數(shù)值也常常發(fā)生變化。各參數(shù)的變化互成一定的關(guān)系,選擇水輪機(jī)必須了解基本工作參數(shù)的變化規(guī)律和相互關(guān)系。參考文獻(xiàn)：[1]《水輪機(jī)》鄭源鞠小明程云山編中國水利水電出版社[2]《水輪機(jī)》劉大愷編（第三版）[3]《水輪機(jī)調(diào)節(jié)》沈祖詒編（第三版）[4]《水力機(jī)組輔助設(shè)備》沈華秀編（第二版）[5]《水電站電氣部分》王士政主編河海大學(xué)出版社[6]《水電站動(dòng)力設(shè)備設(shè)計(jì)手冊》絡(luò)如蘊(yùn)主編[7]《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊》哈爾濱大電機(jī)研究所主編[8]《水電站動(dòng)力設(shè)備》[蘇]莫洛仁夫主編[9]《發(fā)電廠》（下冊）華中工學(xué)院主編[10]《發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備》湖南省電力學(xué)校主編[11]《電力工程設(shè)計(jì)手冊》（第一冊）西北.東北電力設(shè)計(jì)院主編[12]《電力工程設(shè)計(jì)手