[学士]水电站厂房毕业设计论文 - secret(6)

4.7 尾水管尺寸计算

图2 混流式水轮机尾水管

水电站所用尾水管为弯肘型，查《水电站机电设计手册》及《水电站》，图中相应尺寸如下：

D1?1.4m, D3?1.5m, D4?1.893mh?3.5m, h4?1.893m, h5?1.834m, h6?0.938mL?6.72m, L1?2.45mB5?3.836m

4.8 水电站厂房尺寸设计

4.8.1 主厂房高程的确定 ⑴ 水轮机安装高程▽T：

▽T?▽W?Hs?X （17）

式中：

▽W—水电站正常运行时可能出现的最低下游水位，一般取一台机组的过流量相应的尾水位。

Hs—水轮机允许吸出高

▽Hs?10-(??△?)H- （18） 900

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Hs?10-(0.19?0.04)29.24-247.65?3.0m 900导叶高度b0=0.511m 水轮机实际允许吸出高H′s：

b00.511?3??3.256m 22σ—气蚀系数，由水轮机特性曲线决定 △σ—气蚀系数修正值，由水轮机厂家提供 H—计算水头

▽—水电站厂房所在地点的海拔高程，初步设计时可采用下游平均水位高程 X—水轮机压力最低点与安装高程之间的差值，对于混流式水轮机 X = b0 / 2

在尾水渠设计时已算得下游平均水位为247.65m，开一台机时，下游水深为247.12m。

H′s?Hs?▽T?247.12?3.256?0.511/2?250.63m

⑵ 尾水管底板高程▽尾

▽尾?250.63-b0-h （19） 2 式中：

h—尾水管高度

▽尾?250.63-0.511-3.5=246.87m 2⑶ 主厂房基础开挖高程▽F

▽F?▽尾-h1 （20）

式中：

h1—尾水管底部浇注混凝土厚度，1m

▽F?246.87?1?245.87m

⑷ 水轮机机层地面高程▽1

▽1?▽T??c?h4 （21）

式中：

ρc—蜗壳进口断面半径

h4—蜗壳混凝土保护厚度，1m

▽1?250.63?0.86?1.0=252.5m

⑸ 发电机装置高程▽G

▽G?▽1?h5?h6 （22）

式中：

h5—发电机机墩进人孔高度，1.8—2.0m

h6—发电机机墩进人孔顶部厚度，1m

15

▽G?252.5?1.8?1?255.3m

⑹ 发电机层地面高程▽2

▽2?▽G?h3 （23）

式中:

h3—发电机转子基坑深度

▽2?255.3?1.18?256.48m

⑺ 吊车安装高程▽C

▽C?▽2?h7?h8?h9?h10?h11 式中：

h7—发电机上机架高度

h8—吊运部件与固定的机组或设备间的垂直净距 h9—最大吊运部件高度 h10—吊运部件吊钩之间的距离 h11—主钩最高位置至轨道顶面的距离，可从起重机主要参数表查出

▽C?256.48?0.5?0.3?3?1?0.552?261.83m

⑻ 屋顶高程▽R

▽R?▽C?h12?h13?h14 式中：

h12—轨顶到吊车小车距离，可从起重机主要参数表查出 h13—吊车检修预留空间，0.5m h14—屋面板厚度

▽R?261.83?2.34?0.5?0.5?265.17m

4.8.2 主厂房长度L的确定

L=nL0+L安+△L 式中：

L—主厂房长度 n—机组台数 L0—机组段长度 L安—安装间长度 △L—边机组段加长 ⑴ 机组段长度L0的确定

L0?L+X?L-X ① 对于蜗壳层

（24）

（25）

（26）

（27）

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L+X = R+X+?1 = 2.97+1.2 = 4.17mL-X = R-X+?1 = 2.45+1.2 = 3.65m L0 = 4.17+3.65 = 7.81m②对于尾水管层

B3.836+?2 = +1.2 = 3.118m22B3.836L-X? +?2 = +1.2 = 3.118m

L+X = 22L0?3.118?3.118?6.236m③对于发电机层，机组段间距由发电机定子外径控制

L0 = D风?d 式中：

D风—发电机风罩外缘直径 d —两相邻风罩通道间的距离 L0 =5.5?2?7.5m L0取三者中的大值，7.81m

⑵ 边机组段加长△L=（0.1～1）D0=1×1.4=1.4m ⑶ 安装间长度L安=（1～1.5）L0=1.2×7.81=9.37m 取安装间长度为10米，则主厂房长度

L?3?7.81?10?1.4?34.83m

取主厂房长度为35米

4.8.3 主厂房宽度确定

B=Bx+Bs 式中：

B—主厂房净宽 Bx—下游侧宽度 Bs—上游侧宽度

⑴ 水下部分净宽的确定

①上游侧宽度

Bs=1.25+1.0+0.8+4.0=7.05m

式中：

1.25—座环半径

1.0—混凝土保护层厚度 0.8—蜗壳上游侧断面直径 4.0—蝶阀坑宽度 ②下游侧宽度

Bx=1.25+1.0+1.74+1.5=5.49m

28）

29）

17

（ （

式中： 1.25—座环半径

1.0—混凝土保护层厚度 1.74—蜗壳下游侧断面直径 2—走道宽度

则，主厂房净宽

B?Bs?Bx?7.05?5.49?12.54m

⑵ 水上部分净宽的确定

①上游侧宽度

Bs=2.75+5=7.75m

式中：

2 .75—发电机风罩半径

5—布置调速器，油压设备及机旁屏必需的距离 ②下游侧宽度 Bx=2.75+2.5=5.25m

式中：

2.75—发电机风罩半径 2.5—下游走道宽度 则，主厂房净宽

B?Bs?Bx?7.75?5.25?13m

取两者中的大值，主厂房的宽度为13m

4.9 起重机选择

起重机的型式和台数取决于水电站的厂房类型、最大起重量和机组台数等条件。具有上部结构的厂房一般选用桥式起重机。

起重机额定起重量应根据最重吊运件的重量（一般为发电机转子）加起吊工具的重量并参照起重量系列确定。

发电机转子重量约为发电机总重量的一半，先计算发电机的重量Gf。

Nd2 Gf?K1()3 （30）

ne32002Gf?9?()3?53.6t

300则发电机转子重量为Gf/2=26.8t

参照起重量系列，参照起重量系列起重机额定起重量为32.5/5t，跨度为12.5m。 主钩起吊范围：l1=2.05m，l2=1.72m 副钩起吊范围：l3=1.035m，l4=2.715m

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