水輪機(jī)課程設(shè)計(jì)

目錄一、水輪機(jī)選型及參數(shù)計(jì)算1.已知參數(shù)………………………12.水輪機(jī)型號(hào)選擇………………1基本參數(shù)計(jì)算…………1二、水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線(xiàn)的繪制曲線(xiàn)的繪制……………3吸出高度線(xiàn)繪制……………43.出力限制線(xiàn)繪制………………5三、蝸殼設(shè)計(jì)基本參數(shù)的選擇…………………62.進(jìn)口斷面計(jì)算…………………63.圓斷面計(jì)算……………………74.橢圓形斷面計(jì)算………………8四、尾水管設(shè)計(jì)形式的選擇……………92.尾水管高度確實(shí)定……………93.尾水管各部分尺寸的計(jì)算……………………9蝸殼平面圖…………10蝸殼單線(xiàn)圖…………11尾水管圖……………12

一、水輪機(jī)選型及參數(shù)計(jì)算裝機(jī)容量580.00MW；裝機(jī)臺(tái)數(shù)4臺(tái)；單機(jī)容量145MW；m；；；水輪機(jī)安裝高程2.水輪機(jī)型號(hào)選擇=-20=〔m·kw〕可以選擇HL220型水輪機(jī)基本參數(shù)計(jì)算〔1〕計(jì)算轉(zhuǎn)輪直徑。水輪機(jī)額定出力：KW取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速與出力限制線(xiàn)交點(diǎn)的單位流量為設(shè)計(jì)工況點(diǎn)單位流量，則〔〕，對(duì)應(yīng)的模型效率暫取效率修正值，則設(shè)計(jì)工況原型水輪機(jī)效率，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑為取標(biāo)準(zhǔn)值=5m該方案水頭高于40m,故應(yīng)使用金屬蝸殼，則使用水輪機(jī)型號(hào)為HL220-LJ-500〔2〕效率的計(jì)算〔3〕轉(zhuǎn)速n的計(jì)算轉(zhuǎn)速計(jì)算值介于發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速〔r/min〕之間，接近，故取水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速n為r/min〔4〕水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量的計(jì)算〔5〕幾何吸出高度的計(jì)算。在設(shè)計(jì)工況下，模型水輪機(jī)的空化系數(shù)為，取。則取吸出高度?！?〕水輪機(jī)工作范圍的檢驗(yàn)=1.05(m/s)最大、最小水頭所對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速在HL220型水輪機(jī)模型綜合特性曲線(xiàn)圖上，分別繪出，和為常數(shù)的直線(xiàn)，根據(jù)圖可得，效率在高效率區(qū)附近。因此該方案可行。二、水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線(xiàn)的繪制曲線(xiàn)的繪制原型水輪機(jī)效率水輪機(jī)出力由附表9〔12頁(yè)〕查出并計(jì)算出P得到下表HHHHPPPP167220167220149712吸出高度線(xiàn)繪制由附表9〔12頁(yè)〕查出相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)各工況點(diǎn)的Hs、P，繪出各水頭下的Hs=f〔P〕曲線(xiàn)。PH=80.9091190481H=73138623H=68n3.出力限制線(xiàn)繪制求出與和相對(duì)應(yīng)的水輪機(jī)出力、，將點(diǎn)〔，〕、點(diǎn)〔、〕連成一條斜線(xiàn)，此線(xiàn)即為水輪機(jī)出力限制線(xiàn)。ηQPH=73H=68

三、蝸殼設(shè)計(jì)及基本參數(shù)的選擇本電站水頭在40m以上，故選用金屬蝸殼，包角選為345°。取，查表得蝸殼流速系數(shù)K取，，計(jì)算得到，，得，取0.2，計(jì)算得h2.進(jìn)口斷面計(jì)算進(jìn)口斷面流量〔/s〕進(jìn)口斷面流速〔m/s〕進(jìn)口斷面面積〔〕進(jìn)口斷面半徑〔m〕查表得D，K〔m〕進(jìn)口斷面中心距〔m〕進(jìn)口斷面外徑〔m〕蝸殼系數(shù)蝸殼常數(shù)3.圓斷面計(jì)算rb134523303315430052856270725582409225102101119512180131651415015135161201710518904.橢圓形斷面計(jì)算當(dāng)計(jì)算圓形斷面半徑時(shí)，蝸殼的圓形斷面不能與座環(huán)蝶形邊相切，須由圓斷面過(guò)渡到橢面斷面。圓斷面計(jì)算中，當(dāng)=90時(shí)，，即=90時(shí)，蝸殼形狀已經(jīng)是橢圓形，即應(yīng)按橢圓斷面計(jì)算。橢圓短半徑：與圓的同等面積：橢圓斷面長(zhǎng)半徑,橢圓斷面中心距橢圓斷面外徑計(jì)算結(jié)果如下表190275360445530615蝸殼圖繪制于10、11頁(yè)四、尾水管設(shè)計(jì)形式的選擇大中型還擊式水輪機(jī)組如采用直錐型尾水管，會(huì)帶來(lái)大量的挖深，考慮綜合考慮經(jīng)濟(jì)性等因素，故本方案采用彎肘形尾水管。2.尾水管高度確實(shí)定根據(jù)3.尾水管各部分尺寸的計(jì)算查《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-17得肘管類(lèi)型：標(biāo)準(zhǔn)混凝土肘管適用范圍：混流式錐管段尺寸計(jì)算取肘管的計(jì)算出口擴(kuò)散段b=〔〕取b=0.12B5=1.63mR