水电站厂房课程设计西华(DOC)

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水电站厂房课程设计

2015年秋水利水电工程专业水电站厂房课程设计

1.课程设计的目的

课程设计是以工程实例为题，由学生独立思考，灵活应用有关的布置原则和要点，自己动手布置厂房，从而巩固和加深厂房部分的理论知识，并进一步培养学生的计算，制图和应用技术资料的技能。

2.工程枢纽概况

水库库区跨越S、N两河，地处MY县城以北20km，两条河在MY县城以南约10km 处汇合成SN河。

水库是以防洪及工农业供水为主要任务，兼有发电效益的综合利用水利工程。

水库各特征水位如下：

死水位：▽126.0m

正常高水位：▽157.50m

设计洪水位：▽158.20m

校核洪水位：▽159.50m

坝顶高程：▽160.00m

主要建筑物包括：

（1）挡水建筑物

有N、S主坝两座及副坝五处，为碾压式粘土斜墙土坝，最大坝高为N河主坝，高66.4m，S河主坝高56m，各副坝15.7m～39m不等。

（2）泄水建筑物

①溢洪道：有S河左岸第一、第二溢洪道。第一溢洪道为正常溢洪道，底部高程▽140m，宣泄超过100年一遇的洪水，为5孔带胸墙式河岸溢洪道。

第二溢洪道为非常溢洪道，与第一溢洪道配合，宣泄1000年洪水，底部高程▽148.5m，为5孔开敞式河岸溢洪道。

②隧洞：

a. N河左岸发电隧洞，用作发电供水和下游工农业供水，并在调压井上游设泄水支洞，用以宣泄10000年一遇特大洪水。进水塔进口底部高程为▽116.0m，洞径6m，洞长416m，底坡i=1/400，调压室为园筒式，内径17.14m，调压室后接2根埋藏式压力钢管，管径5.5m，管长125m。

b. S河发电泄水隧洞，任务是施工导流，发电、灌溉、供水和泄水。

西华大学引水建筑物毕业设计

摘要 (1)

1前言 (3)

2工程基本资料 (4)

2.1水文资料 (4)

2.2工程地质资料 (6)

3进水口设计 (10)

3.1进水口的布置 (10)

3.1.1进口段 (11)

3.1.2闸门段 (11)

3.1.3渐变段 (12)

3.1.4通气孔和进入孔 (12)

3.2 水头损失计算 (12)

4 有压隧洞 (15)

4.1平面布置 (15)

4.1.1引水线路的选择 (15)

4.1.2供水方式的选择 (17)

4.2隧洞水力计算 (17)

4.2.1隧洞直径计算 (17)

4.2.2水头损失计算 (18)

4.2.3有压流的泄流能力 (20)

4.3隧洞支护与衬砌计算 (20)

4.3.1设计原则 (20)

4.3.2荷载及荷载组合 (20)

4.3.3计算过程 (22)

4.3.4结论 (33)

5调压井 (34)

5.1调压井的作用 (34)

5.2调压井的布置方式和类型 (35)

5.3调压室的水力计算及基本尺寸的确定 (35)

5.3.1 调压室的稳定断面面积 (35)

5.3.2水头损失 (36)

5.4调压室水位波动计算 (38)

6.压力管道设计 (43)

6.1压力管道的形式及平面布置 (43)

6.1.1压力钢管水头损失计算 (43)

6.2结构设计 (45)

6.2.1荷载计算 (45)

6.2.2压力钢管水锤计算 (46)

6.3压力管道的结构计算 (47)

6.3.1计算过程 (47)

6.3.2结论 (59)

6.4压力钢管的结构计算 (59)

6.4.1压力钢管管壁厚度计算 (59)

6.4.2压力钢管的应力计算 (60)

水电站课程设计完整版

水电站课程设计

HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

前言

本课程设计主要是水利水电枢纽工程中水电站厂房设计的部分工作。设计目的在于培养学生正确的设计思想，理论联系实际工作的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。培养学生综合运用所学水电站知识，分析和解决水电工程技术问题的能力；通过课程设计实践训练并提高学生解决水利水电工程实际问题的能力。进一步巩固和加深厂房部分的理论知识，培养学生独立思考、分析问题及运用理论知识解决实际问题的能力，提高学生制图、使用现行规范、查阅技术资料、使用技术资料的能力以及编写设计说明书的能力。

根据已有的原始资料和设计要求进行设计，主要内容有：水电站总体布置、水轮机型号的选择以及水轮机特性曲线的绘制、蜗壳尺寸的确定、绘制蜗壳平面和断面单线图、尾水管尺寸的确定及草图、水电站厂房尺寸的确定以及吊车梁内力计算和吊车梁配筋计算等，并根据要求绘制相应的平面布置图和剖面图。

第一部分水电站厂房

一、设计资料

资料：某水利枢纽工程，具有防洪、灌溉、发电、养殖、旅游等功能。水电站厂房为坝后式，通过水能计算该水电站装机容量为25Mw，厂房所在处平均地面高程

1.水位

经多水位方案比较，最终采用正常蓄水位为： m，死水位为： m，距厂房下游100 m处下游水位流量关系见下表：

2.机组供水方式：采用单元供水

3. 水头

该水电站水头范围：H HHH =, H HHH=,加权平均水头H H=

二、水轮机选型

水轮机型号选择

水电站课程设计厂房尺寸

水电站课程设计厂房尺寸(总4页)

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--内页可以根据需求调整合适字体及大小--

注意：蝶阀孔、楼梯、回油箱的布置不能切断主梁。

发电机层机组段布置示意图

①发电机转子直径周围应留间隙，以供安装磁极用。安装场楼板留有孔口，孔径比主轴法兰直径大。 ②发电机上机架周围留间隙，供做通道用。

③水轮机、顶盖及转轮周围留有间隙，供做通道用。顶盖尺寸。 ④主变坑的尺寸是变压器拆去散热器后的外形尺寸每侧各加。

1-发电机转子；2-发电机主轴孔；3-水轮机转轮；

安装场平面布置示意图

桥吊工作范围（吊钩限制线的）确定的示意图

B 为桥吊的最大宽度。L 1、L 2、L 3、L 4分别为主副钩至轨道中心的极限距离。

~3025=δ~

7≥20cm

︒

45h 3

10h

.h 51≥h 0

20~25cm

10~15cm

10~15c

要保证

.02≥门

槽

轨顶中心线

副钩极限

尺寸L 3

主钩极限

尺寸L 1

最低尾水位

要高于最高尾水位

副厂房

梁柱

隔墙厚25cm

5040⨯为排架柱间距

l ,l ~h ⎪⎭

⎫ ⎝⎛=141101h ~b ⎪⎭

⎫ ⎝⎛=3121；屋面板厚10～20cm ，保温防水10cm 。 h b

屋面大梁

为厂房的跨度

l ,

l ~h ⎪⎭⎫ ⎝⎛=12181⎫

⎛11屋顶坡度

1201~i =

屋面大梁坡度

主厂房

主梁 9m

~6:l h ~b ，⎪⎭

⎫

⎝⎛=11l

~h ⎪⎭

⎫ ⎝⎛=6181间距

主厂房排架柱的l ,吊车梁h

h b '

水电站课程设计

《水电站》课程设计

一、设计目的

使学生对水电站初步规划阶段的水能利用、水电站开发方式选择、水电站出力估算、水轮发电机组选择设计和厂房布置等工作内容有全面了解、重点掌握水电站装机容量和机组台数确定、水轮机选择设计、参数计算等工作内容和程序。通过工程设计实例的训练，培养学生独立工作及综合分析、解决问题的能力，以便将来承担水电站工程设计任务。

二、拟设计水电站参数资料及相关要求

拟设计某一引水式水电站，已经过水文水能计算，其各种技术参数及设计要求如下： 1．电站最大水头max 35.6H m =，加权平均水头28av H m =，设计水头28r H m =，最小水头min 24.5H m =；

2．电站最大可引用流量3

max 27.8/Q m s =；

3．拟选用水轮发电机组额定出力（单机容量）及台数：

1600,31600f y N KW N KW ==⨯；

4．水电站站址海拔高程m 0.860=∇； 5．下游水位流量关系曲线（略）； 6．要求最大允许吸出高m H s 5.5-≥。

三、设计内容

1.确定水电站装机容量（通过估算水电站出力确定f y nN N =）及台数；

2.机型号的选择及主要参数计算；

3．水轮机调速设备及水轮机发电机的选配； 4．蜗壳、尾水管型式选择及各有关尺寸计算； 5．厂房布置设计（水电站主厂房各层平面及剖面图）。

四、设计报告

1．水轮机型号的选择

据该水电站的工作水头范围，在反击式水轮机系列型谱表中查得HL240型水轮机和ZZ440水轮机都可使用，这就需要将两种水轮机都列入比较方案，并对其主要参数分别予以计算。

水电站课程设计计算说明书

水电站厂房设计说明书

（MY水电站）

1.绘制蜗壳单线图

1。1蜗壳的型式

水轮机的设计头头H p=46。2m〉40m，水轮机的型式为HL220-LJ-225,可知本水电站采用混流式水轮机，转轮型号为220，立轴,金属蜗壳，标称直径D1=225cm=2。25m.

1.2蜗壳主要参数的选择［1]

金属蜗壳为圆断面,由于其过流量较小，蜗壳的外形尺寸对水电站厂房的尺寸和造价影响不大，因此为了获得良好的水力性能一般采用= 340°～350°.本设计采用= 345°，通过计算得出通过蜗壳进口断面的流量Q c,计算如下:

①单机容量：，选取发电机效率为=0.96，这样可求得

水轮机的额定出力：

②设计水头：H p=H r=46。2m,D1=2。25m 由此查表得：= 0.91

水轮机以额定出力工作时的最大单位流量：

③水轮机最大引用流量：

④蜗壳进口断面流量:

根据《水力机械》第二版中图4—30可查得设计水头为46。2m〈60m时蜗壳断面平均流速为V c=5。6 m/s。

由附表5可查得:座环外直径D a=3850mm,内直径D b=3250mm，;座环外半径r a=1925mm，座环内半径r b=1625mm。

座环示意图如图一所示：

1。3蜗壳的水力计算

1.3.1对于蜗壳进口断面

断面的面积：

断面的半径：

从轴中心线到蜗壳外缘的半径: 座环尺寸(mm) 比例：1：100

1.3。2对于中间任一断面

设为从蜗壳鼻端起算至计算面i处的包角，则该断面处

，，

其中：，,。

表一金属蜗壳圆形断面计算表

1.3.3 蜗壳断面为椭圆形的计算

对于中间任一断面（依据《水力机械》以及《水电站机电设计手册》（水力机械)）,当圆形断面半径时,蜗壳的圆形断面就不能与座环蝶形边相切这时就改成椭圆形断面.则由椭圆断面过渡到圆形断面时的临界角计算如下:当时，

水电站课程设计

中国通常称水头大于70m 为高水头水电站,低于30m 为低水头水电站,30～70m 为中水头水电站

混流式安装高程以导叶中心线为基准,轴流式则以叶片中心线为基准,卧式机组以主轴水平中心线为基准.

一、水轮机发电机组的选择

1选择机组台数、单机容量及水轮机型号；

选用4台HL310型机组,单机容量为总装机容量=机组台数

2确定水轮机的尺寸包括水轮机标称直径D1、转速n 、吸出高度Hs 、安装高程Za ；

转轮直径为D 1=6.5m ,转速为n =72r/min ,水电站厂房所在地点海拔高程为=252m,,模型气蚀系数修正值为σz =σ+?σ=0.36,则水轮机的吸出高度为H s =10.0−900−σH r =10.0−252

900−0.36×23.30=1.332m .

导叶高度为b 0=0.1~0.39D 1,取b 0=0.3D 1=0.3×6.5=1.95m ,由于有4台机组,设计尾水位取1台机组流量相应的水位,ω可按如下过程确定：

一台水轮机工作时的流量为Q =Q ′D 12

√H r ,而Q ′=N r 9.81D 1 2H r 32

⁄

其中：η取水轮机最优工况下的模型效率,即ηMmax =0.896, 此时D 1m =0.39m. 限制工况下的模型效率为ηM =0.826

则原型最优工况下效率为ηmax =1−（1−ηMmax ）（D 1m D 1

）1

=0.941

修正值为η=k (ηmax −ηMmax )=0.030

其中k 取0.5~1.03，这里取

则修正后的模型限制工况下效率为η=ηM +η=0.856

(完整word版)水电站课程设计(word文档良心出品).doc

《某水电站厂房初步设计》

课程设计

学生姓名：

学号：

专业班级：水利水电 (2)班

指导教师：

二○一三年九月二十七日

第一章工程概况 (1)

第二章有关设计资料 (2)

2.1厂区地形和地质条件 (2)

2.2水电站尾水位 (2)

2.3对外交通 (2)

2.4地震烈度 (2)

第三章水轮机型号及主要参数选择. (3)

3.1水轮机型号选择 (3)

3.2主轴及蜗壳形式选择 (3)

3.3 HL220 型水轮机方案的主要参数选择 (3)

3.4两种方案的比较分析 (6)

第四章机电设备 (7)

4.1水轮机 (7)

4.2调速器（自动调速器） (7)

4.3发电机 (8)

4.4蝶阀 (8)

4.5桥式起重机 (9)

第五章电气主结线及电气设备布置： (10)

第六章主要控制高程的确定. (11)

6.1水轮机的吸出高度和安装高程 (11)

6.2水轮机层的地面高程 (11)

6.3尾水设计及相关高程 (11)

6.4吊车轨顶高程 (12)

6.5厂房天花板高程和厂房顶高程 (13)

第七章主厂房的布置设计 (14)

7.1机组的布置方式 (14)

7.2厂房下部结构的构造和布置 (14)

7.3主厂房的长度和宽度 (14)

7.5 主厂房内机电设备布置及交通运输 (16)

第八章副厂房的布置设计 . (17)

8.1 中央控制室 (17)

8.2 高压开关室 (17)

8.3 厂用设备的布置 (18)

8.4 楼梯 (18)

8.5 厂变和工具间 (18)

8.6 值班室和休息室 (18)

8.7 调度室和通讯室 (18)

8.8 卫生间 (18)

第九章水电站枢纽布置 . (19)

西华大学水利水电工程认识实习报告

实习报告

(理工类)

课程名称:水利水电工程认识实习

课程代码: 6009729 题目:

学生姓名:

学号:

年级/专业/班: 2011级水利水电4班

学院:能源与环境学院

指导教师:徐良芳、张靖

实习地点:姜射坝水电站、威州发电厂、

西能郫县水电厂、

紫坪铺水电站

前言--------------------------------------------------------- 错误！未定义书签。1认识实习的目的---------------------------------------------- 错误！未定义书签。2认识实习的内容---------------------------------------------- 错误！未定义书签。2014年7月5日星期六---------------------------------------------------------- 3 1姜射坝水电站----------------------------------------------------------------- 3 1.1中央控制室------------------------------------------------ 错误！未定义书签。

1.2发电车间------------------------------------------------------------------- 4 1.3水轮机层------------------------------------------------------------------- 6 1.4蝶阀层--------------------------------------------------------------------- 7 1.5主变压器和升压站----------------------------------------------------------- 8 1.6姜射坝水电站的取水口------------------------------------------------------- 9 2威州发电厂------------------------------------------------------------------ 10

水电站厂房课程设计计算书1

2013年秋季学期课程设计

水利与环境学院系（院）水利水电工程专业

题目水电站厂房课程设计

学生姓名胡浩凡

班级10水利水电工程（1）班

学号**********

指导教师朱士江

日期2014 年01 月08 日

三峡大学教务处订制

水电站厂房课程设计说明书

1 绘制蜗壳单线图

1.1蜗壳的型式：

首先，本水电站水轮机的最大工作水头80.440＞=m H m m ，应采用金属蜗壳；其次，由水轮机的型号HL220—LJ —120，可知本水电站采用金属蜗壳。

1.2蜗壳主要参数的选择

金属蜗壳的断面形状为圆形

为了获得良好的水力性能，圆形断面金属蜗壳的包角一般取φ0 =345°（P98）。由基本资料可知: 3max 12.03m /s =Q 蜗壳进口断面流量max

0360

ϕ=

c Q Q 3345

12.0311.53/360

⨯=c Q m s 。由图4—30（P99）查得蜗壳进口断面平均流速 6.6/=c V m s 。

1.3座环尺寸

查金属蜗壳座环尺寸系列表可知，表中最小转轮直径为1800mm 。对表中数据进行分析，发现转轮直径和座环内外径成线性关系，利用excel 拟合直线，求出

17.3074983.11+=D D a ， 54.1852938.11+=D D b 。

当11200=D mm 时

mm D a 2105=，mm D b 1738=，则mm r a 5.1052=，mm

r b 869=。

其中：b D —座环内径；a D —座环外径；b r —座环内半径；a r —座环外半径。

座环示意图如下图所示

座环尺寸（单位：mm ），比例1:100

水电站课程设计

水电站课程设计(总9页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除

（中国通常称水头大于70m为高水头水电站，低于30m为低水头水电站，30～70m为中水头水电站）

（混流式安装高程以导叶中心线为基准,轴流式则以叶片中心线为基准,卧式机组以主轴水平中心线为基准）.

一、水轮机发电机组的选择

（1）选择机组台数、单机容量及水轮机型号（*）；

选用4台HL310型机组，单机容量为（总装机容量=机组台数）

（2）确定水轮机的尺寸(包括水轮机标称直径D1、转速n、吸出高度Hs、安装高程Za)；转轮直径为，转速为，水电站厂房所在地点海拔高程为，模型气蚀系数修正值为,则水轮机的吸出高度为

导叶高度为，取,由于有4台机组，设计尾水位取1台机组流量相应的水位，可按如下过程确定：

一台水轮机工作时的流量为

其中：取水轮机最优工况下的模型效率，即, 此时

限制工况下的模型效率为

则原型最优工况下效率为

修正值为

其中这里取

则修正后的模型限制工况下效率为

单位流量为

流量

则

因则

则水轮机的安装高程为.

（3）选择尾水管的型式及尺寸；

①根据已得到的资料，知该水轮机为低水头水轮机（），得可此水电站尾水管对应

的尺寸如下：（单位：m）

型式

参数1

尺寸

为了减小开挖深度以及具有良好的水力性能，可采用弯肘形尾水管，它由进口直锥段、中间弯肘段、出口扩散段三部分组成。

②进口直锥段：

进口直锥段是一个垂直的圆锥形扩散观，为至椎管的进口直径；对于混流式水轮机由于至椎管与基础环相连接，可取与出口直径相等，其椎管的单边扩散角可取；为直锥管的高度，增大可减小肘管的入口流量，减小流速对管壁的冲刷。

水电站课程设计_38750

水电站厂房课程设计任务书

一、目的

通过本设计，进一步巩固和加深水电站厂房部分的理论知识，初步掌握水电站厂房设计的步骤和方法，培养和提高独立分析问题和运用所学理论知识解决实际问题的能力。

二、设计内容和要求

根据给定的原始资料及机电设备，进行厂区和厂房内部的布置，确定厂房的轮廓尺寸。

应提交的设计成果：

（－）设计说明书一份，约6~10页；

（二）水电站主厂房设计布置图三张；

1、沿机组中心线主厂房横剖面图（1：100）；

2、发电机层平面图（1：100－1：200）；

3、水轮机层平面图（1：100－1：200）；

三、设计资料（见附件）

四、设计步骤及方法

（一）了解任务、熟悉资料。

（二）进行厂房布置

1、根据给定的资料及机电设备，由水轮机的安装高程开始，确定主厂房各项主要高程；

2、根据主要设备及主要辅助设备的布置要求，以及吊车跨度，确定主厂房的平面尺寸。

（三）按上述要求绘制厂房横剖面图及发电机层，水轮机层平面布置图。图上应标出各种主、辅设备、楼梯……等，并注明各项高程及主要尺寸。

（四）编写说明书

内容包括：

l、工程概况及设计资料；

2、厂房各层主要高程及主要尺寸的决定；

3、厂房各层的布置及考虑因素；

4、其它。

说明书应文句通顺、字迹工整，论据充分。

五、设计进度参考计划：

设计时间：2周。

（－）布置课程设计任务，熟悉资料0.5天（二）确定主厂房各项主要高程，并绘制厂房横剖面图 3.0天（三）确定厂房平面尺寸，并绘制厂房各层平面图 4.0天（四）编写说明书 2.0天（五）机动0.5天六、参考资料

（一）水电站建筑物（教材）

水电站课程设计

前言

第一部分水电站厂房

一、设计资料

二、水轮机选型

2.1水轮机型号选择 .............................................

2.2水轮机参数计算 .............................................

三、水轮机蜗壳设计

3.1蜗壳形式的选择 .............................................

3.2断面形状及包角的选择 .......................................

3.3进口断面面积及尺寸的确定 ...................................

四、尾水管设计

4.1尾水管的形式 ...............................................

4.2弯肘型尾水管主要尺寸的确定 .................................

五、发电机外形尺寸

5.1发电机型式的选择 ...........................................

5.2水轮发电机的结构尺寸 .......................................

六、厂房尺寸确定

6.1主厂房长度的确定 ...........................................

6.2主厂房的宽度 ...............................................