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水電站課程設計1
學 院： 專業(yè)班級： 姓 名： 學 號：
摘 要
本說明書共七個章節(jié)，主要介紹了大江水電站水輪機選型，水輪機運轉(zhuǎn)綜合特性曲線的繪制，蝸殼、尾水管的設計方案和工作原理以及調(diào)速設備和油壓裝置的選擇。主要內(nèi)容包括水電站水輪機、排水裝置、油壓裝置所滿足的設計方案及控制要求和設計所需求的相關輔助圖和設計圖。系統(tǒng)的闡明了水電站相關應用設備和輔助設備的設計方案的步驟和圖形繪制的方法。
關鍵詞：
水輪機、綜合運轉(zhuǎn)特性曲線圖、蝸殼、尾水管、調(diào)速器、油壓裝置。
【abstract】
Curriculum project of hydrostation is a important course and practical process in curriculum provision of water-power engineering major . There are seven contents and specialized knowledge in the curriculum project , which make students not to adapt themselves quickly to complete the design . In this paper , characteristic of the curriculum project is analyzed , causes of inadaptation to the curriculum project in students are found , rational guarding method are proposed , and a example of applying the guarding method is given . The results show that using provided method to guard student design is a good method , when teaching mode and time chart are given , students are guarded from mode of thinking and methodology , and design step are discussed and given . After the curriculum project of hydrostation , the capability of students to solve practical engineering problems is improved , and the confidence to engage in design is strengthened .
【Keyword】
Curriculum project of hydrostation ; guarding method ; mode of thinking ; methodology; design step.
目 錄
第一節(jié) 基本資料 ……………………………………………………4
1.1基本資料 1.2設計內(nèi)容
第二節(jié) 機組臺數(shù)與單機容量的選擇 ……………………………………4
2.1 機組臺數(shù)的選擇 2.2m.dameics.com 單位容量的選擇
第 三 節(jié) 水輪機型號、裝置方式、轉(zhuǎn)輪直徑、轉(zhuǎn)速、及吸出高度與安
裝高程的確定 ………………………………………………5
3.1 HL240型水輪機 3.2 ZZ440型水輪機 3.3 兩種方案的比較分析
第四節(jié) 水輪機運轉(zhuǎn)特性曲線的繪制 …………………………11
4.1 基本資料
4.2 等效率曲線的計算與繪制 4.3 出力限制線的繪制 4.4 等吸出高度線的繪制
第五節(jié) 蝸殼設計 …………………………………………………………13
5.1 蝸殼型式選擇 5.2 主要參數(shù)確定
5.3 蝸殼的水力計算及單線圖，斷面圖的繪制
第六節(jié) 尾水管設計 ………………………………………………………16
6.1 尾水管型式的選擇
6.2 尺寸確定及繪制平面剖面單線圖
第七節(jié) 調(diào)速設備的選擇 ………………………………………………17
7.1 調(diào)速器的計算 7.2 接力器的選擇 7.3 調(diào)速器的選擇 7.4 油壓裝置的選擇
參考資料 …………………………………………………………………18
注：本設計中，所有的輔助圖都在1號AutoCAD（附圖 水電站水輪機選型）中。
大江水電站水輪機選型設計
第一節(jié) 基本資料
1.1 基本資料
大江水電站，最大凈水頭Hmax=35.87m，最小凈水頭Hmin=24.72m，設計水頭Hp=28.5m，電站總裝機容量NHs> -4m。
裝
=68000KW，尾水處海拔高程▽=24.0m，要求吸出高
1.2 設計內(nèi)容
水輪機是水電站中最主要的動力設備之一，它關系到水電站助工程投資、安全運行、動能指標及經(jīng)濟效益等重大問題，正確地進行水輪機選擇是水電站設計中的主要任務之一。本次設計的內(nèi)容有：
(1) 確定機組臺數(shù)與單機容量。 (2) 確定水輪機的型號與裝置方式。 (3) 確定水輪機的轉(zhuǎn)輪直徑與轉(zhuǎn)速。 (4) 確定水輪機的吸出高度與安裝高程。 (5) 繪制水輪機運轉(zhuǎn)特性曲線。 (6) 確定蝸殼、尾水管的型式與尺寸。 (7) 選擇調(diào)速器與油壓裝置。
第二節(jié) 機組臺數(shù)與單機容量的選擇
水電站的裝機容量等于機組臺數(shù)和單機容量的乘積。根據(jù)已確定的裝機容量，就可以擬訂可能的機組臺數(shù)方案，當機組臺數(shù)不同時，則單機容量不同，水輪機的轉(zhuǎn)輪直徑、轉(zhuǎn)速也就不同，有時甚至水輪機型號也會改變，從而影響水電站的工程投資、運行效率、運行條件以及產(chǎn)品供應。選擇機組臺數(shù)與單機容量時應遵守如下原則：
2.1 機組臺數(shù)的選擇
2.1.1機組臺數(shù)與機電設備制造的關系
機組臺數(shù)增多，單機容量減少，尺寸減小，制造及運輸較易，這對制造能力和運輸條件較差的地區(qū)有利的，但實際上說，用小機組時單位千瓦消耗的材料多，制造工作量大，所以最好選用較大容量的機組。 2.1.2機組臺數(shù)與水電站投資的關系
當選用機組臺數(shù)較多時，不僅機組本身單位千瓦的造價多，而且相應的閥門、管道、調(diào)速設備、輔助設備、電氣設備的套數(shù)增加，電氣結(jié)構(gòu)較復雜，廠房平面尺寸增加，機
組安裝，維護的工作量增加，因而水電站單位千瓦的投資將隨臺數(shù)的增加而增加，但采用小機組時，廠房的起重能力、安裝場地、機坑開挖量都可以縮減，因而有減小一些水電站的投資，在大多數(shù)情況下，機組臺數(shù)增多將增大投資。 2.2.3 機組臺數(shù)與水電站運行效率的關系
當水電站在電力系統(tǒng)中擔任基荷工作時，引用流量較固定，選擇機組臺數(shù)較少，可使水輪機在較長時間內(nèi)以最大工況運行，使水電站保持較高的平均效率，當水電站擔任系統(tǒng)尖峰負荷時，由于負荷經(jīng)常變化，而且幅度較大，為使每臺機組都可以高效率工作，需要更多的機組臺數(shù)。
2.2.4 機組臺數(shù)與水電站運行維護工作的關系
機組臺數(shù)多，單機容量小。水電站運行方式就較靈活，易于調(diào)度，機組發(fā)生事故產(chǎn)生的影響小，檢修較易安排，但運行、檢修、維護的總工作量及年運行費用和事故率將隨機組臺數(shù)的增多而增大，故機組臺數(shù)不宜太多。
上述各種因素互相聯(lián)系而又相互對立的，不能同時一一滿足，所以在選擇機組臺數(shù)時應針對具體情況，經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。遵循上述原則，該水電站的裝機容量為6.8萬KW，由于1.5萬KW
2.2 單位容量的選擇
水輪機單機出力為
N6.8NT?Y??1.77萬KW (?F—發(fā)電機效率：0.95~0.98，取0.96)
m?F4?0.96
第三節(jié) 水輪機型號、裝置方式、轉(zhuǎn)輪直徑、轉(zhuǎn)速、
及吸出高度與安裝高程的確定
根據(jù)該水電站的水頭變化范圍24.72m～35.87m，參照《水電站》教材附錄中的附表2和附表1的水輪機系列型普表查出合適的機型有HL240型水輪機（適用范圍25~45）和ZZ440型水輪機（適用范圍20~40）兩種。現(xiàn)將這兩種水輪機作為初步方案，分別求出其有關參數(shù)，并進行比較分析。
3.1 HL240型水輪機
3.1.1 轉(zhuǎn)輪直徑D計算
'
HL240型水輪機的模型為：最有單位轉(zhuǎn)速n10?72r/min，模型最高效率
?maxM?0.92，模型轉(zhuǎn)輪直徑D1M?0.46m。轉(zhuǎn)輪直徑
D1?
NT
9.81Q1H
'
3/2
p
?
式中：NT——水輪機額定出力，NT?1.77萬KW；
Q1' ——采用最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速與出力限制線交點處單位流量，Q1'?1.24m3/s；
Hp——設計水頭，Hp=28.5m；
? ——水輪機效率，設?=0.91。 代入式中得
D1?
17700
?3.24m 3/2
9.81?1.24?28.5?0.91
采用與其相近的標準轉(zhuǎn)輪直徑D1?3.3m。 3.1.2 轉(zhuǎn)速計算
n1'H
轉(zhuǎn)速 n?
D1
'
式中： n1' ——單位轉(zhuǎn)速采用最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速n10?72r/min；
H ——采用設計水頭Hp=28.5m；
D1 ——采用選用的標準直徑D1=3.3m。
代入式中，則
n?
72?28.5
?116.5 r/min
3.3
采用與其接近的同步轉(zhuǎn)速n?125r/min，磁極對數(shù)P=16。
3.1.3 效率修正值的計算
《水電站》教材圖3-6中查得HL240型水輪機在最優(yōu)工況下最高效率為?Mmax=92.0%，模型轉(zhuǎn)輪直徑D1M=0.46m，所以原型水輪機的最高效率可采用下式計算，即
?ma=x1?(1??maxM)5 =1?(1?0.92)=0.946
考慮到制造水平的差異，根據(jù)水輪機的標準直徑，憑經(jīng)驗?=1%，如果原型水輪機所使用的蝸殼和尾水管與模型試驗時采用的型式不同，則意味著原型水輪機使用了異型部件。憑經(jīng)驗知，原型水輪機的實際效率要比計算值低，由于使用異型部件的原因，還要減去一個?'值。在本設計中，取?'=0，則效率修正值有下式計算
????max??min????'
代入數(shù)據(jù)可得
???0.946?0.92?0.01?0?0.016
當D1=3.3m，Hp=28.5m，n?125r/min，Q1'?1.24m3/s時，從水輪機HL240型模型轉(zhuǎn)輪綜合特性曲線上得?M=0.904，所以水輪機在限制工況點(即設計工況點)的效率應
D1M
D10.46
3.3
為
???M????0.904+0.016=0.92 與原來的假設值相符。
因此選用結(jié)果D1=3.3m和n?125r/min是正確的。
3.1.4 工作范圍校核
'
在選定D1=3.3m和n?125r/min后，水輪機的最大的Q1max及各特征水頭相對應的n1'即可計算出來。
水輪機在Hp=28.5m、NT?1.77萬KW下工作時，其相應的最大單位流量Q1'即為
'
，故: Q1max
Q1'max?
NT17700
??1.19m3/s 23/23/2
9.81D1Hp?9.81?3.3?28.5?0.92
則水輪機的最大引用流量為
Qmax?Q1'maxD12HP?1.19?3.32?28.5?69.18m3/s
對n1'值：在設計水頭Hp=28.5m時，
n1'?
nD1125?3.3
??77.3r/min
Hp28.5
在最大水頭Hmax=35.87m時，
n1'max?
nD1125?3.3
??68.87r/min
Hmax35.87
在最小水頭Hmin=24.72m時，
n1'min?
nD1125?3.3
??82.96r/min
Hmin24.72
在HL240型水輪機模型綜合特性曲線圖上，分別繪出Q1'max?1190L/s，
n1'max?68.87r/min和n1'min?82.96r/min為常數(shù)的直線，由圖可見，由這三根直線所圍成的水輪機工作范圍（圖中陰影部分）基本上包含了該特性曲線的高效率區(qū)。所以對于HL240型水輪機方案，所選定的參數(shù)D1=3.3m和n?125r/min是比較滿意的，但是還需要和其他方案作前面的比較。 3.1.5 吸出高度Hs的計算
由水輪機的設計工況參數(shù)n1'?77.3r/min，Q1'max?1190L/s，在《水電站》教材圖3-6上查得相應的氣蝕系數(shù)?=0.195，在《水電站》教材圖2-8查得氣蝕系數(shù)修正值為
??=0.04，由此可求得水輪機的吸出高為
Hs?10?
?
?(????)Hp 90024?10??(0.195?0.04)?28.5?3.28m>-4m
900
所以，HL240型水輪機方案的吸出高度滿足電站要求。
3.1.6 裝置方式：采用立軸安裝方式。 3.1.7 安裝高程的確定：
由立軸混流式HL240水輪機
b
ZA???Hs?0=24.0+3.28+0.365×3.3/2=27.88m (其中b0?0.365D1)
2
3.2 ZZ440型水輪機
3.2.1 轉(zhuǎn)輪直徑D計算 轉(zhuǎn)輪直徑D1的計算公式 D1?
NT
/2
9.81Q1H3p?
'
式中NT和Hp均同前.對于Q1'值,可由附錄中附表1查得該型水輪機在限制工況下的
Q1'=1650L/s，同時還查得氣蝕系數(shù)?=0.72，但在允許的吸出高為-4m時,則相應的裝置
氣蝕系數(shù)為
10?
??
?24?[HS]10??4?????0.04?0.44
在滿足-4m吸出高度的前提下，Q1'值可在ZZ440型水輪機主要綜合特性曲線圖中查'
得初定的設計工況點（n10?115rmin，??0.44）處的單位流量Q1'為1205L/s，同時可查得該工況點的模型效率?M=86.2％，并據(jù)此可以初步假定水輪機的效率為89.5％。
將以上的各參數(shù)值代入得 D1?
17700
?3.32m
9.81?1.205?28.53/2?0.895
采用與其相近的標準轉(zhuǎn)輪直徑D1?3.3m。 3.2.2 轉(zhuǎn)速n計算
水輪機的轉(zhuǎn)速為
n?
n1'Hp
D1
?
115?28.5
?186.04r/min
3.3
選用與之接近而偏大的同步轉(zhuǎn)速n?187.5r/min，磁極對數(shù)為P=16。
3.2.3 效率及單位參數(shù)修正
對于軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機，必須對其模型綜合特性曲線圖上的每個轉(zhuǎn)角?的效率進行修正。
當葉片轉(zhuǎn)角為?時的原型水輪機最大效率可用下式計算
D1MD1
HM
) Hp
??max?1?(1???Mmax)(0.3?0.710
已知D1M?0.46、HM?3.5m、D1=3.3m、H=28.5m，帶入上式則得
??max?1?(1???Mmax)(0.3?0.75
0.46103.5
)?1?0.683(1???Mmax)
3.328.5
葉片在不同轉(zhuǎn)角?時的??Mmax可由模型綜合特性曲線查得，從而可求出相應的?值的原型水輪機的最高效率??max并將計算結(jié)果列于表3-1。
當選用效率的制造工藝影響修正值??1%和不考慮異性部件的影響時，即可計算出不同轉(zhuǎn)角?時的效率修正值??????max???min?1%。其中計算結(jié)果如下表3-1
由在《水電站》教材附錄中附表1查得ZZ440型水輪機最優(yōu)工況的模型效率為由于最優(yōu)工況接近于?=0°等轉(zhuǎn)角線，故可采用????2.9%作為其修正值，??max=89％。
從而可得原型最高效率為
?max=0.89+0.026=0.916=91.6%
'已知在吸出高度-4m限制的工況點（n10?115rmin，Q1'=1205L/s）處的模型效率
為?M=86.2％,而該工況點處于?=0°和+15°等轉(zhuǎn)角之間，用內(nèi)插法求得該點的效率修正值為???=3.22%，由此可得該工況點的原型水輪機效率為
?=0.862+0.0322=0.8942=89.42% (與上述假定的效率?=92％相近。)
?n1'max
?1? 由于：'?
n10M?Mmax
0.916
?1?0.0145?0.03 0.89
故單位轉(zhuǎn)速可不作修正，同時，單位流量也可不作修正。
由此可見，以上選用D1?3.3m，n?187.5r/min是正確的。 3.2.4 工作范圍的檢驗計算
'
在選定D1?3.3m，n?187.5r/min后，水輪機的Q1max及各特征水頭相對應的n1'即可
計算出來。
'
在選定D1=3.3m和n?125r/min后，水輪機的最大的Q1max及各特征水頭相對應的n1'即可計算出來。
水輪機在Hp=28.5m、NT?1.77萬KW下工作時，其相應的最大單位流量Q1'即為
'
，故： Q1max
Q1'max?
NT177003
??1.22m/s， 23/23/2
9.81D1Hp?9.81?3.3?28.5?0.894
則水輪機的最大引用流量為
Qmax?Q1'maxD12HP?1.22?3.32?28.5?70.93m3/s
對n1'值：在設計水頭Hp=28.5m時，
n1'?
nD1187.5?3.3
??115.9r/min
Hp28.5
在最大水頭Hmax=35.87m時，
n1'max?
nD1187.5?3.3
??103.31r/min
Hmax35.87
在最小水頭Hmin=24.72m時，
n1'min?
nD1187.5?3.3
??124.45r/min
Hmin24.72
在ZZ440型水輪機模型綜合特性曲線圖(圖3-2)上分別繪出，Q1'max=1220L/s和
'
n1.31r/min，n1'min?124.45r/min的直線，由圖可見，由這三根直線所圍成的水max?103
輪機工作范圍（圖中陰影部分）基本上包含了該特性曲線的高效率區(qū)。所以對于ZZ440型水輪機方案，所選定的參數(shù)D1?3.3m，n?187.5r/min是合理的。
3.2.5 吸出高度Hs的計算
'
由水輪機的設計工況參數(shù)n1?115.9r/min，Q1'max=1220L/s，由《水電站》教材圖
1-11可查得其氣蝕系數(shù)約為?=0.42，則可求出水輪機的吸出高度為
24
Hs?10.0??(0.42?0.04)?28.5??3.14m>-4m
900
所以，ZZ440型水輪機方案的吸出高度滿足電站要求。
3.2.6 裝置方式：采用立軸安裝方式 3.2.7 安裝高程的確定：
立軸軸流式水輪機
ZA???Hs?xD1=24.0-3.14+0.376?3.3=22.1m （其中x取0.376）
3.3 兩種方案的比較分析
為了便于分析比較，現(xiàn)將上述兩種方案的有關參數(shù)列表如下：
從上列對照表來看，兩種不同型號的水輪方案在同樣水頭下的同時工作滿足額定出力的情況下，兩者比較來看，HL240包含了較多的高效率區(qū)，氣蝕系數(shù)小，安裝高程較高等優(yōu)點，這可以提高水電站的年發(fā)電量和減少廠房的開挖量；而ZZ440型方案的優(yōu)點僅表現(xiàn)在水輪機的轉(zhuǎn)速高，有利于減小發(fā)電機尺寸，降低發(fā)電造價，但這種機型的水輪機極其調(diào)節(jié)系統(tǒng)的造價較高。由此看，若在制造供貨方面沒有問題時，初步選用HL240型方案較為有利。在技術設計階段，尚需要計算出個方案的動能指標和經(jīng)濟指標，進一步進行分析比較，以選出合理的方案。本設計就采用HL240型號的水輪機。
第四節(jié) 水輪機運轉(zhuǎn)特性曲線的繪制
4.1 基本資料
轉(zhuǎn)輪的型式HL240型，主要綜合特性曲線由《水電站》教材圖3-6，
轉(zhuǎn)輪的直徑D1=3.3m，額定轉(zhuǎn)速n?125r/min， 特征水頭 Hmax=35.87m，Hp=28.5m，Hmin=24.72m，
水輪機的額定出力 NT=17700KW
尾水位高程 24.0 m 安裝高程 27.88m
效率修正值為 ????max??min??=0.946?0.92?0.01?0.016
4.2 等效率線的計算與繪制
由于水電站的水頭變化范圍較小，現(xiàn)取水輪機工作范圍內(nèi)3個水頭，列表4-1分別進行計算。依據(jù)表4-1中的數(shù)據(jù)繪制對應每個H值的效率特性曲線??f(N)，如圖4-1（a）。在該圖上作出某效率值的水平線，它與圖中各等H線相交，繪制H～N坐標圖，連成光滑曲線，既得出等效率線，如圖4-1（b）。
4.3 出力限制線的繪制
出力限制線表示水輪機在不同水頭下實際允許發(fā)出的最大出力。由于水輪機與發(fā)電機配套運行，所以水輪機最大出力受發(fā)電機額定出力和水輪機5%出力儲備線的雙重限制。
依據(jù)表4-2繪制出力限制線。
4.4 等吸出高度線的計算
取3個水頭，計算數(shù)據(jù)列表4-3分別進行計算。 1、繪制Q1'?f?N?輔助曲線，如圖4-2（a）所示。
2、求出各水頭下的n1'M值，并在相應的模型綜合特性曲線上查出n1'M水平線與各等氣蝕系數(shù)?線的所有交點坐標，Q1'，?值，填入下表。
3、在Q1'?f?N?輔助曲線上查出相應于上述各Q1'的N值，填入下表。
?
?(????)Hp計算出相應于上述各?的Hs值，填入下表。 4、利用公式Hs?10?9005、根據(jù)表中對應的Hs，N值，做出Hs?f(N)曲線，如圖4-3（b）所示。
6、在Hs?f(N)圖上任取Hs值，做水平線與曲線相交，記下各交點的Hs、N值，繪于H～N坐標圖上，將各點連成光滑曲線即為等吸出高度線。
第五節(jié) 蝸殼設計
5.1 蝸殼型式選擇
由于本水電站水頭高度小于40m，所以采用混凝土蝸殼。
5.2 主要參數(shù)確定
5.2.1 斷面形狀的確定
由于水輪機為中型水輪機，考慮在蝸殼頂部布置調(diào)速接力器的方便選擇平頂梯形斷面，即
bb
?1.50~1.75，選擇?1.6；由《水電站》教
aa
DaDb
材P表1-3座環(huán)直徑與關系取，座環(huán)內(nèi)直徑，=5.0mD?1.52?1.3，DDb=4.3m，141a
D1D1
即ra?2.5m，rb?2.15m。
當n?0時，??10o~15o選取??15o；
5.2.2 蝸殼包角的選擇
混凝土蝸殼?0?180o~270o，選取?0?270o 5.2.3蝸殼進口斷面面積及尺寸
進口斷面流速：
v1=acH=0.826528.5=4.41s 進口斷面流量：
Q69.18
?270?51.89(m3/s) Q0?T?0?
360360
確定蝸殼進口斷面面積：
Q51.89
F1?0??11.77(m2)
v14.41
5.3 蝸殼的水力計算及單線圖，斷面圖的繪制
5.3.1 根據(jù)以選擇的蝸殼斷面形狀，確定具體尺寸
m1tan??
F?ab??(ra?rb)b011?1
2
?
?b1?1.6?a
?1
?b1?b0?m1?
?b0?0.365??D1
解上式得 a1=2.71m，b1=4.34m，m1=3.14m 。
5.3.2 中間斷面尺寸
頂角的變化規(guī)律采用直線變化規(guī)律，則： nm
K2?1?0 ， K2?1?1.159
a1a1
進口斷面的最大半徑R1：
R1=ra?a1=2.5+2.71=5.21m
在R1至ra之間設不同的Ri，求出ai、mi，計算見表5-1。
根據(jù)表5-1繪制輔助曲線如圖5-1(a)，根據(jù)需要，選定若干個?i（每隔30°）由圖5-1查出相應的Ri及其斷面尺寸，如表5-2所示。便可繪制蝸殼平面單線圖，如圖5-1(b)。進口寬度取B?R1?D1=5.21+3.3=8.51m。
中間斷面尺寸計算（表5-1）
2) 求積分si
Ri??，列表計算如表5-2。
rb
r
3) 各斷面的流量Q?及其位置?的計算：蝸殼常數(shù)K=
0??17.89，Q?=KSi，S12.90
?=
360
Q?,列表計算如表5-3。 QT
Q、?計算表（表5-3）
繪出蝸殼平面圖，如圖5-1(b)所示。
R~?關系（表5-4）
第六節(jié) 尾水管設計
6.1 尾水管型式的選擇
尾水管的形式很多，最常用的有直錐形、彎錐形和彎肘型三種型式，本設計中尾水管型式采用彎肘形。
彎肘形尾水管由進口直錐段、中間肘管段和出口擴散管三部分組成。
6.2 尺寸確定及繪制平面剖面單線圖
查看《水電站》教材中尾水管的型式和尺寸部分有：
HL240型混流式水輪機水頭H
h1?h2?0.13D1=0.43m，錐管半角?=8°。 1）錐管段
進口直徑D3?D2?D4?2h3tan8o?3.42m， 高度為h3=h?h1?h2?h4=8.58-0.43-4.46=3.69m 。 2）彎管段
由混凝土標準肘管尺寸確定設計的肘管段，標準尺寸如下表6-1，設計肘管尺寸如表6-2。
3）擴散段
由尾水管尺寸表表6-3得知設計表如下表6-4，為了改善頂板的受力條件可加設中墩，加設中墩后尾水管出口凈寬應保持不變，支墩寬度b=0
.1B5=0.8，R?4b=3.2，
r?0.2b=0.16，支墩頭距水輪機軸線距離l≥1.4D1=4.62。
尾水管尺寸表（表6-3）
最終： 尾水管設計如圖6-1 尾水管平面布置圖。
第七節(jié) 調(diào)速設備的選擇
8.1 調(diào)速器的計算
水輪機的調(diào)速功A為：
A?(200~250)QHmaxD1
其中水輪機在工況點（Hmax?35.87m，NT?17700KW，Q?56.54m3/s） A?(200~250)?56..87?3.3=12.3~15.34萬KW>30000KW
屬大型調(diào)速器，則接力器調(diào)速柜和油壓裝置應分別進行計算和選擇。
8.2 接力器的選擇
8.2.1 接力器直徑的計算
由已知條件判斷，采用兩個接力器來操作水輪機的導水機構(gòu)，查《水利機械》得選用額定油壓為2.5Mpa，則每個接力器的ds??D1
Hmaxb0
m。 D1
已知導葉數(shù)目Z0?24；為標準正曲率導葉，查《水力機械》表5-3得??0.03；又
b0
?0.365，帶入上式得： 導葉的相對高度D1
ds?0.03?3.0.365?35.87=0.358m=358mm
選擇與之接近而偏大的ds=375mm的標準接力器。 8.2.2 接力器最大行程的計算
Smax?(1.4~1.8)a0max(mm)
a0ma導葉最大開度（mm）�？捎赡Ｐ偷腶0max求出，以下公式換算求得： x
DZ
a0max?a0Mmax00M
D0MZ0
式中:aomax可由設計工況點（n1'?77.3r/min，Q1'max?1190L/s）在模型綜合特性曲線上查得
25mm，同時可得D0M=534mm，Z0M?24，選用水輪機的
D0?1.17D1=1.17×3.3=3.86m=3860mm，Z0?24則
3860?24
a0max?25??181mm
534?24
當選用計算系數(shù)為1.8時，則
Smax=1.8×181=326mm=0.326m
8.2.3 接力器容量的計算
兩個接力器的總?cè)莘e ??
Vs?dsSmax??0.375?0.375?0.326?0.072m3
22
8.3 調(diào)速器的選擇
大型調(diào)速器的型號是以主配壓閥的直徑來表征的，主配壓閥的直徑
d?1.13
Vs
Tsvm
選Ts?4s，vs?4.5m/s，則：
d?1.0.072
=0.071m=71mm 4?4.5
由此在表中選擇與之相鄰的DT-80型電氣壓型調(diào)速器
8.4 油壓裝置的選擇
此處油壓裝置不考慮放空閥和進水閥的用油，則壓力油罐的容積為
Vk?(18~20)Vs=(18~20)×0.072=1.30 ~1.44m?
_
由此在表中選擇與之相鄰而偏大的YZ-1.6型分離式油壓裝置。 說明：根據(jù)以上計算的出的調(diào)速設備的選擇為：
調(diào)速器型式選用DT-80型電氣壓型調(diào)速器； 油壓裝置型號選擇YZ-1.6型分離式油壓裝置； 接力器選擇ds=375mm的標準接力器。
參 考 文 獻：
[1] 徐招才、劉申編，水電站（�？七m用），中國水利水電出版社，2006。 [2] 季盛林、劉國柱編，水輪機，水利電力出版社，1986。 [3] 西安理工大學 金鐘元編，水利機械（第二版），中國水利水電出版社，2004。 [4] 天津大學水利系主編，小型水電站（中冊），水利電力出版社，1979。
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