課程設(shè)計(jì)

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方案一 HL260/D74 210000 第三節(jié) 水輪機(jī)主要參數(shù)的選擇與計(jì)算 1、轉(zhuǎn)輪直徑的計(jì)算 式中，，，為限制工況下的單位流量（查已知材料）可得：，為發(fā)電機(jī)效率，本機(jī)組為大中型，取97% ，為與交點(diǎn)的效率（查已知材料）得：取，加2%修正值,代入得： 查《水輪機(jī)》水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑尺寸系列,取1.85m 2、原型水輪機(jī)最高效率與效率修正值計(jì)算 查HL260綜合特性曲線的有關(guān)參數(shù)可得： ，代入上式得： 效率修正值： 3、水輪機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算與選擇 式中，（查已知材料） 不需要修正； 各水頭對(duì)應(yīng)單位轉(zhuǎn)速計(jì)算結(jié)果表 轉(zhuǎn)速方案 在高效區(qū)合理性 70.01 86.00 84.01 103.2 查轉(zhuǎn)速特性曲線可得：取250r/min更合理。 4、檢驗(yàn)水輪機(jī)實(shí)際工作范圍 （1）水輪機(jī)計(jì)算點(diǎn)出力校核 kw 5、水輪機(jī)最大允許吸出高度計(jì)算 混流式轉(zhuǎn)輪采用空化部位有抗空化措施，E取取低尾水位 在額定水頭下的由額定水頭下單位轉(zhuǎn)速，在模型特性綜合曲線作水平線與5%功率限制線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的，取。 在最大水頭H=51m下采用試算法求，根據(jù)，試取幾個(gè)（可得對(duì)應(yīng)的），效率修正值后，代入算出，直到取得不大于5%時(shí)，再取對(duì)應(yīng)的。 計(jì)算工況點(diǎn) 是否符合要求5% 1 64.76 89% 0.95 89% 0947 0.003 3% 6、實(shí)際的水輪機(jī)額定水頭 7、水輪機(jī)實(shí)際的額定流量 8、水輪機(jī)安裝高程 查得 Z =70.18+0.582+0.28/2 =70.902m 式中，為電站的下游尾水位，因下游尾水位隨流量變化而變化的，在實(shí)際工程中，一般根據(jù)水電站的最低尾水位計(jì)算，對(duì)于中小型電站，2臺(tái)機(jī)組可按一臺(tái)機(jī)的50%額定出力時(shí)相應(yīng)的流量所對(duì)應(yīng)的下游尾水位作為，根據(jù)廠址處下游水位與流量關(guān)系曲線求得。 9、 水輪機(jī)最大飛逸轉(zhuǎn)速 ： 查已知材料得相應(yīng)，代入式中可得： 10、水輪機(jī)軸向水推力總軸向力 原型水輪機(jī)的水輪機(jī)軸向水推力可按以下近似計(jì)算 由已知材料查得相應(yīng)的代入式中 （1）水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪重量 （2）主軸的計(jì)算式 N （3）主軸水輪機(jī)總的軸向水推力轉(zhuǎn)輪部分重量 總軸向水推力： 第四節(jié) 配套發(fā)電 一、配套水輪發(fā)電機(jī)選擇方法 的選擇 配套的水輪發(fā)電機(jī)的選擇原則：、發(fā)電機(jī)=水輪機(jī) 水輪機(jī)的不大與發(fā)電機(jī)的。 （1）水輪機(jī)發(fā)電機(jī)尺寸參數(shù)計(jì)算 1、 極距： —系數(shù)，一般為8~10，本題取9 —磁極對(duì)數(shù)，由轉(zhuǎn)速查得發(fā)電機(jī)磁極對(duì)數(shù)為12（ 查《水輪機(jī)運(yùn)行與原理》P170） 2、 定子鐵心內(nèi)徑D2： 3、 定子鐵芯長度： == (式中C=5) 4、 定子鐵芯外徑（機(jī)座號(hào)） =250>166.7 =+=310.79+40.66=351.45 （2）水輪發(fā)電機(jī)的外形尺寸估算 1、定子機(jī)座外徑： 2. 風(fēng)罩內(nèi)徑： 3. 轉(zhuǎn)子外徑： | 四.水輪發(fā)電機(jī)的重量估算 發(fā)電機(jī)的重量估算包括總重量、轉(zhuǎn)子重量和飛輪力矩的計(jì)算。 1. 發(fā)電機(jī)總重量： （式中，取=9） 2. 轉(zhuǎn)子的重量G： == 3. 飛輪力矩： 代入下式： == 四、發(fā)電機(jī)型號(hào) SF10000—12/352 方案二 HL260/A244 36800 第三節(jié) 水輪機(jī)主要參數(shù)的選擇和計(jì)算 1、轉(zhuǎn)輪直徑的計(jì)算 式中，，，為限制工況下的單位流量，可得：。為發(fā)電機(jī)效率，本機(jī)組為中小型，取95% ，為與交點(diǎn)的效率（查水輪機(jī)課本HL260/A244綜合特性曲線可得） 取86.5%， ,代入得： 查《水輪機(jī)》水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑尺寸系列,取1.55m。 2、原型水輪機(jī)最高效率與效率修正值計(jì)算 查HL260/A244綜合特性曲線的有關(guān)參數(shù)可得： 效率修正值： 3、水輪機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算與選擇 式中，（查已知材料） 不需要修正； 各水頭對(duì)應(yīng)單位轉(zhuǎn)速計(jì)算結(jié)果表 轉(zhuǎn)速方案 在高效區(qū)合理性 67.21 82.56 74..67 91.73 查轉(zhuǎn)速特性曲線可得：取333.3r/min更合理。 4、檢驗(yàn)水輪機(jī)實(shí)際工作范圍 （1）水輪機(jī)計(jì)算點(diǎn)出力校核 kw 5、水輪機(jī)最大允許吸出高度計(jì)算 =3.28 混流式轉(zhuǎn)輪采用空化部位有抗空化措施，E取取低尾水位 在額定水頭下的由額定水頭下單位轉(zhuǎn)速，在模型特性綜合曲線作水平線與5%功率限制線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的，取。 在最大水頭H=51m下采用試算法求，根據(jù)，試取幾個(gè)（可得對(duì)應(yīng)的），效率修正值后，代入算出，直到取得不大于5%時(shí)，再取對(duì)應(yīng)的。 計(jì)算工況點(diǎn) 是否符合要求5% 1 72.34 88% 0.851 90% 0.927 0.076 0.009 2 72.34 89% 0.889 91% 0.916 0.027 0.003 6、實(shí)際的水輪機(jī)額定水頭 7、水輪機(jī)實(shí)際的額定流量 8、水輪機(jī)安裝高程 查得 Z =70.18+2.26+0.315/2 =72.50m 式中，為電站的下游尾水位，因下游尾水位隨流量變化而變化的，在實(shí)際工程中，一般根據(jù)水電站的最低尾水位計(jì)算，對(duì)于中小型電站，2臺(tái)機(jī)組可按一臺(tái)機(jī)的50%額定出力時(shí)相應(yīng)的流量所對(duì)應(yīng)的下游尾水位作為，根據(jù)廠址處下游水位與流量關(guān)系曲線求得。 9、 水輪機(jī)最大飛逸轉(zhuǎn)速 ： 查已知材料得相應(yīng)，代入式中可得： 10、水輪機(jī)軸向水推力總軸向力 原型水輪機(jī)的水輪機(jī)軸向水推力可按以下近似計(jì)算 由已知材料查得相應(yīng)的代入式中 （1）水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪重量 （2）主軸的計(jì)算式 N （3）主軸水輪機(jī)總的軸向水推力轉(zhuǎn)輪部分重量 總軸向水推力： 第四節(jié) 配套發(fā)電 一、配套水輪發(fā)電機(jī)選擇方法 的選擇 配套的水輪發(fā)電機(jī)的選擇原則：、發(fā)電機(jī)=水輪機(jī) 水輪機(jī)的不大與發(fā)電機(jī)的。 （1）水輪機(jī)發(fā)電機(jī)尺寸參數(shù)計(jì)算 極距： —系數(shù)，一般為8~10，本題取8 —磁極對(duì)數(shù)，由轉(zhuǎn)速查得發(fā)電機(jī)磁極對(duì)數(shù)為9（ 查《水輪機(jī)運(yùn)行與原理》P170） 1、 定子鐵心內(nèi)徑D2： 2、 定子鐵芯長度： == (式中C=4) 3、 定子鐵芯外徑（機(jī)座號(hào)） =333.3>166.7 =+=202.08+35.27=237.35 （2）水輪發(fā)電機(jī)的外形尺寸估算 1、定子機(jī)座外徑： 2. 風(fēng)罩內(nèi)徑： 3. 轉(zhuǎn)子外徑： | 四.水輪發(fā)電機(jī)的重量估算 發(fā)電機(jī)的重量估算包括總重量、轉(zhuǎn)子重量和飛輪力矩的計(jì)算。 1. 發(fā)電機(jī)總重量： （式中，取=8） 2. 轉(zhuǎn)子的重量G： == 3. 飛輪力矩： 代入下式： == 四、發(fā)電機(jī)型號(hào)