水轮机选型设计
水轮机课程设计--水电站水轮机选型设计
课程设计说明书设计题目：大江水电站水轮机选型设计《水轮机》课程设计任务书1 课程设计的目的课程设计的目的，是培养学生运用本课程及相关课程基本理论和技术解决实际问题，进一步提高运算、绘图和使用技术资料的能力，通过具体工程实例设计提高设计观念和分析解决工程问题的能力。
2 课程设计成果及要求2.1 课程设计成果（1）设计说明书一份，内容包括：A、封面；B、课程设计任务书；C、中文摘要；D、英文摘要；E、目录；F、正文；G、谢辞；H、参考文献；I、附录（附录为可选内容）。
（2）设计图纸一张，内容为：设计过程中的辅助图、蜗壳、尾水管单线图。
采用大米格纸或1号AutoCAD打印图纸，文字书写必须采用符合制图规范的长仿宋体。
2.2 设计成果要求※请大家务必按以下要求完成设计成果，否则，审查时不予通过。
2.2.1 说明书内容要求（1）摘要。
中文摘要在300字左右，外文摘要以250个左右实词为宜，关键词一般以3～5个为妥。
（2）目录。
按三级标题编写（即：1 ……、1.1 ……、1.1.1 ……），附录也应依次列入目录。
（3）量和单位。
量和单位必须采用中华人民共和国的国家标准GB3100～GB3102-93，它是以国际单位制（SI）为基础的。
非物理量的单位，可用汉字与符号构成组合形式的单位。
（4）正文标题层次。
全部标题层次应有条不紊，整齐清晰。
相同的层次应采用统一的表示体例，正文中各级标题下的内容应同各自的标题对应，不应有与标题无关的内容。
章节编号方法应采用分级阿拉伯数字编号方法，两级之间用下角圆点隔开，每一级的末尾不加标点。
分级阿拉伯数字的编号一般不超过四级。
各层标题均单独占行书写。
第一级标题居中书写；第二级标题序数顶格书写，后空一格接写标题，末尾不加标点；第三级和第四级标题均空两格书写序数，后空一格书写标题。
第四级以下单独占行的标题顺序采用A.B.C.…和a.b.c.两层，标题均空两格书写序数，后空一格写标题。
水轮机选型毕业设计
水轮机选型毕业设计【篇一：水轮机毕业设计毕业论文】摘要本次毕业设计的主要内容是对越南dongnai5电站水轮机进行结构设计。
设计主要途径是在给定dongnai5电站水轮机型号和转轮标称直径等基本参数的前提下，通过查阅相关资料进行结构设计。
以cad软件为平台，绘制总装配图、导水机构装配图、导叶布置图和控制环零件图。
关键词：dongnai5电站，水轮机结构，cadabstractthe main contents of this graduation adsign are the vietnam dongnai5 hydropower plant hydraulic turbine structural design.the main way of design is with the basic paramrters of dongnai5 hydropower plant model and runner nominal diameter and accessing relevant information for the structural design.drew general assembly drawings, water guide mechanism assembly drawing,guide vane arrangement drawing and control loop parts drawing.key words:dongnai5 hydropower plant, structure of hydraulic turbine, cadi目录前言 (1)概述 (1)设计内容与要求 (2)1 越南dongnai5电站基本资料 (3)2 轴面流道图 (4)3 水轮机真机运转特性曲线 (6)3.1 等效率线的绘制 (6)3.2 等开度线的绘制 (10)3.3 真机运转特性曲线的绘制 (12)4 埋入部件结构设计 (13)4.1 座环 (13)4.1.1 结构型式 (13)4.1.2 尺寸系列 (13)4.3 尾水管里衬 (14)5 导水机构结构设计 (16)5.1 导水机构总体结构设计 (16)5.2 导叶布置图的绘制 (16)5.2.1 导叶翼型的确定 (16)5.2.2 导叶开度的确定 (18)5.2.3 导叶布置图以及相关曲线的绘制 (19)5.3 导叶装置结构设计 (20)5.3.1 导叶的结构 (20)5.3.2 导叶轴套结构 (21)5.3.3 导叶轴颈的密封 (23)5.3.4 导叶的止推装置 (24)5.3.5 导叶套筒结构 (25)5.4 导叶传动机构设计 .. (26)5.4.1 导叶臂 (26)5.4.2 连接板 (27)5.4.3 叉头 (28)5.4.4 连接螺杆 (29)5.4.5 分半键 (29)5.4.6 剪断销 (30)5.4.7 叉头销 (31)5.4.8 端盖 (32)5.5 导水机构环形部件结构设计 (32)5.5.1 底环 (33)5.5.2 控制环 (33)5.5.3 顶盖 (36)6 转动部件结构设计 (37)6.1 转轮结构 (37)6.2 泄水锥 (37)6.3 止漏装置 (38)6.4 主轴结构设计 (39)7 轴承、主轴密封及其它部件设计 (42)7.1 轴承 (42)7.3 补气装置 (43)7.4 其他部件设计 (44)结论、讨论和建议 (46)致谢 (47)参考文献 (48)iii前言概述电力是现代化工业生产和生活不可或缺的动力能量,水力发电是电力工业的一个门类。
第二节 水轮机选型设计
反击式水轮机转轮公称直径系列
25 30 35 (40) 42 50 60 71 (80) 84 100 120 140 160 180 200 225 250
275 300 330
380
410 450 500 550 850 900 950 1000
• 五、反击式水轮机的主要参数选择 • 2、转速n的选择
• 3、选择水轮机的型号： • （3）也可根据教材表8-4或图8-25确定水轮机的类型后， 或当用上述方法有两个型号接近的可选方案时，可用下 述方法选择水轮机的型号（比转速） • 轴流式 • 混流式
2300 ns Hr
2000 ns 20 Hr
• 贯流式：查下面曲线
• 2、装置方式选择 • 在大中型水电站中，其水轮发电机组的尺寸一般较大， 安装高程也较低，因此其装置方式多采用立轴式，即水 轮机轴和发电机轴在同一铅垂线上，并通过法兰盘联接。 这样使发电机的安装位置较高不易受潮，机组的传动效 率较高，而且水电站厂房的面积较小，设备布置较方便。 • 对机组转轮直径小于1m，吸出高度Hs为正值的水轮机， 常采用卧轴装置，以降厂房高度。而且卧式机组的安装、 检修及运行维护也较方便。
• 三、机组台数及单机容量的选择 • （2）运行效率 • 较大单机尺寸的机组，效率比较高。这对于预计经常满 负荷运行的水电厂获得的动能效益特别显著。 • 对变动负荷的水电厂，若采用过少的机组台数，虽单机 效率高，但在部分负荷时，由于负荷不便于在机组间调 节，因而不能避开低效率区。因此电厂的平均效率较低。
• 四、水轮机型号及装置方式的选择 • 1、根据电站装机总容量及机组台数，计算单机容量。
PZ P Z
• 2、选择水轮机的型号： • （1）根据水轮机系列应用范围综合图选择转轮型号 • 选型时可用已知的水电站设计水头和单机容量，在水轮 机系列应用范围综合图上找出适当的水轮机型号和装置 方式。有时可能有两种或三种适用的水轮机型号，这时 就需要根据具体情况，对不同机型方案进行全面的分析 比较，最后选用一种最优的机型。 • 常用于中小型机组的选择。
水轮机选型设计
⽔轮机选型设计第⼀章⽔轮机的选型设计第⼀节⽔轮机型号的初步选择⼀、沙溪⽔电站的主要参数H max =68.0m H p =50.0m H min =43.0m由《⽔利机械》P 36设计⽔头 H r 初算时可近似取（0.9~1.0）H p H r = 0.95×50.0= 47.5m 总装机35万kw⼆、因为沙溪⽔电站的⽔头范围为43.0m~68.0m,根据《⽔轮机》课本，符合此⽔头范围的要求，分别是 HL220，它的使⽤⽔头为30~70m 。
该⽔电站的⽔头范围为38-68m ，适合此⽔头范围⽔轮机的类型有斜流式和混流式。
⼜根据混流式⽔轮机的优点：（1）⽐转速范围⼴，适⽤⽔头范围⼴，可适⽤30-700m ；、（2）结构简单，价格低；（3）装有尾⽔管，可减少转轮出⼝⽔流损失；故选择混流式⽔轮机。
⼆．⽐转速的选择按我国⽔轮机的型谱推荐的设计⽔头与⽐转速的关系，⽔轮机的s n 为 )(19.270205.472000202000kw m H n rs ?=-=-=因此，选择s n 在260左右的⽔轮机为宜。
在⽔轮机型谱中有HL220，故按HL220进⾏计算三．单机容量第⼆节原型⽔轮机主要参数的选择按电站建成后,在电⼒系统的作⽤和供电⽅式,初步拟定为2台、3台、4台、5台四种⽅案进⾏⽐较。
HL220其主要参数如下：模型转轮直径D 1=46cm,导叶相对⾼度b 0/D 1=0.25 z 1=14, 最优⼯况n 10’=70r/min,Q 10’=1.0m 3/s,η=92%,ns0=255,σ=0.115; 限制⼯况Q 1’=1.150m 3/s,η=89%,σ=0.133. 最⼤单位飞逸⽐转速n 1p ’= 133 r/min⼀．（⼆台）1、计算转轮直径⽔轮机额定出⼒：kw N P GGr 4.17857198.0105.174=?==η式中：G η-----发电机效率,取0.98 G N -----机组的单机容量（KW ）取最优单位转速流量，Q 11r =1.14m 3/s ，对应的模型效率ηm=0.886，暂取效率修正值Δη=0.03，则设计⼯况原型⽔轮机效率η=ηm +Δη=0.916)(29.7916.05.4714.181.99183781.95.15.1111m H Q P D r r ===η按我国规定的转轮直径系列，计算值处于标准值7.0m 和7.5m 之间。
YBS水电站水轮机选型设计
最低 尾水 位 ： 校核 洪水 位 ： 设计 尾水 位 ：
Ｚｗ ｘ ＝ ６ ． ０ ｍ 。 ｍａ ００ Ｏ
Ｚｗｄ ＝ ５ ． ２ Ｉ ９８ ６ ｎ。
最小 水头 ：
Ｈｍｉ ｎ＝２ ． 。 ７ １ｎ ｉ
年， 全社会用电量继续保持快速增长 ， 前三季度 ， 全社会用 电量 ２ ７９ 亿千瓦时， ０ ５ ．８ ７ 同比增长 １ ．０ ３７ ％。 ２ ０ 年前三季度全 国电力供需仍呈现供需 紧张形势， ０６ 国家 电网公 司经营区域累计拉 闸限电一万余次 ， 拉 闸 限电损失 电量 １４ ．１×１ 千 瓦时 。从 总体上 看 ， 三季 度全 国尖 峰 负荷 最 大 电力 缺 口在 １Ｘ１ 千 ０ 前 ０
量 为 ８ ０ ｋ ， 轮 机 型 号 为 Ｈ ２０ Ａ ４ ５０Ｗ 水 Ｌ ６ ／ ２ ４一Ｌ 一２０ Ｊ ０。
中图分 类号 ： Ｋ７ ０ ２ Ｔ ３ ．
文献标识码 ： Ａ
伴 随着 国 民经济 的飞速发 展 ， 国 的用 电量 也 在 与 日俱增 ， 现严 重 的 供需 不 平 衡 。据 统计 ２ ０ 我 出 ０６
Ｙ Ｓ水 电站基 本设 计参数 ： Ｂ 水 电站装 机容 量 ： 最 大水 头 ： 加权 平均 水头 ： 额定 水头 ： ｚ＝ １ ７ＭＷ。 Ｈ ｍａ ＝５ ． ｘ ３１ ｍ。 Ｈ ＝ ４ ． ｗ ５ ６ｍ。 Ｈ ｒ＝ ３ 。 ８Ｉ ｎ
电站 引用 流量 ：
Ｑ ｌ＝ ５ ｓ ｐ ４ｍ ／ 。
用 电需求 迫在 眉睫 ， 需大 兴水 电 ， 满足 我 国经济 发展 的需要 。 来
根据 全 国水力 资源 复查结 果 ， 国大陆水 力 资源 理论 蕴 藏 量 为 ６ ９ 。 Ｗ ， 发 电量 为 ６０ 我 ．４Ｘ１ ｋ 年 ０ ．８×
水轮机选型设计
第一章 水轮发机主要参数设计第1节 水轮机台数及型号选择一.已知参数1．水库正常蓄水位：1684米；最低水位1678米；最高水位1686米； 2．尾水位最高尾水位1520米；正常尾水位1509米 ； 3．水头最大水头：174米；加权平均水头；167米；最小水头147米；二.水轮机型式的选择1.按我国水轮机型谱推荐的设计水头与比转速的关系()kW m Hr N s ·8.1382065.1582000202000=-=-=2.水轮机型式的选择水轮机类型及其适用水头范围、比转速范围见表1—1[1]表1—1 水轮机类型及其适用范围根据已知参数，本电站水轮机运行水头范围为：147m —174m ，比转速为：138.8（m·kW ）。
根据表1—1所列参数决定选用混流式水轮机。
三.电站装置方式的确定水轮机装置方式是指水轮机轴的装置方向和机组的连接方式。
水轮机轴的装置分为立式和卧式两种。
立式装置方式安装、拆卸方便，轴与轴承受力情况良好，发电机安装位置较高，不易受潮，管理维护方便，但是开挖量较大。
卧式装置方式不会产生很大的集中荷重，厂房的高度较低，但轴与轴承受力情况不好。
为了缩小厂房面积，高水头大中型电站一般采用立轴布置方式。
该电站最大水头为174m ，故采用立式布置方式。
机组连接方式采用直接连接。
四.初选水轮机转轮型号根据本电站水头变化范围H=147m —174m 选择合适的水轮机转轮：A378、A194、D10、D126和D46,其参数见表1—2[7]。
表1—2 初选水轮机转轮参数表五.拟定机组台数并确定单机容量总装机容量N =65MW ，保证出力：N b =30MW ，年利用小时数：4560h ，取同步发电机效率ηg =97％；通过试算HLA194、HLD46出力不满足要求，最终确定选用HLA378、HLD10和HLD126三个方案。
方案列表如下：表1—3 水轮机组选型及台数汇总表第2节 各方案参数的计算一.HLA378各参数的计算1.计算转轮直径水轮机额定出力为：()kW 3350597.032500===ggr N P η 取最优单位转速n 110=69（r/min ）与出力限制线交点的单位流量为设计工况点的单位流量Q 110=0.72(m 3/s)，对应的模型效率ηm =0.888，暂取效率修正值Δη=2％,则设计工况下原型机效率η=ηm +Δη=0.888+0.02=0.908。
(精品)水轮机特性及选型
三峡(9.8m,700MW)、水布垭、小湾、龙滩、向家坝、溪洛渡、锦屏二级
2 、机组台数与机电设备制造的关系 台数多→N单↓→尺寸（D1）小→制造运输容易 （相反，大机组制造困难）
3、机组台数与运行效率的关系 单台机组：？ 整个电站：台数多↑→负荷分配灵活→平均效率↑ 担任基荷：可用较少的台数，在较长时间内以最优
1)
n1 n10 n10M n10M (
max M max
1)
❖其他工况时：
Q1 Q1M Q1 n1 n1M n1
在工程实践中，当 n1 0.03n10M 时，单位转速不必修正 单位流量修正值与单位流量的比值较小，一般可不修正
第四节 水轮机的主要综合特性曲线
综合反映参数n、H、 N之间的关系，代表
了水轮机的轮系特征。
❖ns随工况变化，用最优比转速，限制工况下 的比转速比较不同轮系水轮机性能，
❖比转速用来表示水轮机的型号，还用来划分 水轮机的类型。
❖各种类型的水轮机比转速大致范围：
➢贯流式：ns=600-1000 高 高水头小流量
➢轴流式：ns=200-850 高
几何相似的水轮机——轮系，系列，型号。
2、运动相似：
(1) 对应点的速度方向相同。 (2) 对应点的速度大小对成比例， 即速度三角形相似。
同一轮系的水轮机才能建立运动相似和动力相似。 几何相似就运动相似吗？ 同一轮系水轮机，保持运动相似——相似工况
3、动力相似
对应点所受的同名作用力方向相同、大小成比例。
D21M
hH hM H
M
2
P
或
NM
水电站水轮机选型设计
院校：河北工程大学水电学院专业班级：水利水电建筑工程01班姓名：苏华学号： 093520101指导老师：简新平水电站水轮机的选型设计摘要本说明书共七个章节，主要介绍了大江水电站水轮机选型，水轮机运转综合特性曲线的绘制，蜗壳、尾水管的设计方案和工作原理以及调速设备和油压装置的选择。
主要内容包括水电站水轮机、排水装置、油压装置所满足的设计方案及控制要求和设计所需求的相关辅助图和设计图。
系统的阐明了水电站相关应用设备和辅助设备的设计方案的步骤和图形绘制的方法。
关键词：水轮机、综合运转特性曲线图、蜗壳、尾水管、调速器、油压装置。
【abstract】Curriculum project of hydrostation is a important course and practical process in curriculum provision of water-power engineering major . There are more 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.水电站水轮机选型设计第一节基本资料 (4)1.1基本资料1.2设计内容第二节机组台数与单机容量的选择 (4)2.1 机组台数与机电设备制造的关系2.2 机组台数与水电站投资的关系2.3 机组台数与水电站运行效率的关系2.4 机组台数与水电站运行维护工作的关系2.5 单位容量的选择第三节水轮机型号、装置方式、转轮直径、转速、及吸出高度与安装高程的确定 (5)3.1 HL240型水轮机3.2 ZZ440型水轮机3.3 两种方案的比较分析第四节水轮机运转特性曲线的绘制 (13)4.1 基本资料4.2 等效率曲线的计算与绘制4.3 出力限制线的绘制4.4 等吸出高度线的绘制第五节蜗壳设计 (15)5.1 蜗壳型式选择5.2 主要参数确定5.3 蜗壳的水力计算及单线图，断面图的绘制第六节尾水管设计 (18)6.1 尾水管型式的选择6.2 尺寸确定及绘制平面剖面单线图第七节调速设备的选择 (19)8.1 调速器的计算8.2 接力器的选择8.3 调速器的选择8.4 油压装置的选择参考资料 (21)大江水电站水轮机选型设计第一节基本资料1.1基本资料大江水电站，最大净水头H max=35.87m，最小净水头H min=24.72m，设计水头H p=28.5m，电站总装机容量N装=68000KW，尾水处海拔高程▽=24.0m，要求吸出高Hs> -4m。
水轮机的选型设计
水轮机的选型设计
首先，选型设计需要考虑水资源情况。
包括水流量、水头、流速等因素。
确定的水资源情况可以通过多年的水文资料、水文观测和实地调查等
方式获得。
水资源情况的精确测定对于选型设计的准确性具有重要意义。
其次，选型设计需要考虑工程项目的要求。
包括发电容量、发电效率、机组可靠性、运行稳定性、启闭机构、自动调节装置等方面的要求。
在满
足工程项目要求的基础上，尽量提高水轮机的效率和可靠性，减少发电设
备的故障率和停机时间，提高水轮机的经济性。
然后，选型设计需要考虑水轮机的技术指标。
包括水轮机的额定功率、转速、轮径、转矩、效率等参数。
这些指标与水资源情况和工程项目要求
有密切关系。
在确定水轮机的技术指标时，需要平衡各项指标之间的关系，并综合考虑各个方面因素的影响。
最后，选型设计需要进行经济性考虑。
在满足水资源情况、工程项目
要求和技术指标的基础上，要综合考虑水轮机的造价、运维成本、发电收
益等因素，以达到经济合理的选型。
选型设计不仅要考虑现有的水轮机型号和参数，还要根据工程要求和
技术进步的需要，进行改造和创新。
通过采用新材料、新工艺、新技术等
手段，进一步提高水轮机的效率和可靠性，降低水轮机的运维成本，提高
水轮机的经济性。
总之，水轮机的选型设计是一个复杂而重要的工作。
需要综合考虑水
资源情况、工程项目要求、技术指标和经济性等因素，并进行相应的设计
和改进。
只有经过科学合理的选型设计，才能获得满足工程需求和经济效
益的水轮机。
水轮机选型设计
第一部分 设计原始资料一、电站地理位置：位于华北地区。
电站所在地海拔高程约850m 。
二、枢纽任务：发电为主。
三、 主要参数1、 总装机容量30万千瓦 保证出力9.99万千瓦2、水轮机工作水头最大水头 m a x 81H m = 平均水头 69.5av H m =设计水头 73r H m = 最小水头 m i n 58H m =第二部分 任务与要求一、水轮机部分1、水轮机型号选择。
2、应用主要综合特性曲线初步拟订待选方案。
3、通过初步分析比较淘汰明显不合理的方案，保留两个较好方案精选。
4、精选过程进行两个方案的动能经济比较。
绘制运行特性曲线，进行机电设备投资的投资估算及土建工程比较。
5、确定最佳方案。
并对其进行如下计算。
（1） 水轮机飞逸转速；（2）轴向力；（3）导叶高程，导叶最大及最优开度；（4） 蜗壳水力计算及单线图；（5） 尾水管型式选择及单线图和主要剖面图的绘制；（6） 对水轮机结构的特殊要求。
二、绘制水轮机的运转综合特性曲线。
三、进行蜗壳，尾水管的水力计算。
四、油系统（1） 确定油系统的服务对象，油系统类型。
绘制油系统图。
绝缘油和透平油分别绘制。
（2） 计算最大充油设备、充油量及全厂总充油量。
（3） 计算选择贮油设备，净油设备，输油设备及管道直径。
（4） 列设备明细表。
五、技术供水系统（1）设计该水电站技术供水系统六、计算书和说明书1、分别编写设计计算书和设计说明书各一份。
2、计算书要求计算准确，层次清晰，公式和系数选择要求正确合理并表明依据。
3、说明书要论证充分正确，结论清楚。
书写字迹工整。
4、图纸要符合标准，要求选择一张用计算机绘制。
5、说明书附英文标题与摘要。
摘要本设计着重阐述了水轮机型号的选择，水力机组辅助设备中油系统、技术供水系统的设计过程。
第一部分是通过已知所给水电站的数据，拟定水轮机的初选方案，经过比较，确定两个精选方案，绘制它们的运转综合特性曲线图，并进行机电设备的投资估算及土建工程比较，最后确定最佳方案。
水轮机的选型设计
水轮机的选型设计水轮机选型时水电站设计的一项重要任务。
水轮机的型式与参数的选择是否合理，对于水电站的功能经济指标及运行稳定性，可靠性都有重要影响。
水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式，功能参数，水工建筑物的布置等，并考虑国内外已生产的水轮机的参数及制造厂的生产水平，拟选假设干个方案进展技术经济的综合比拟，最终确定水轮机的最正确型式与参数。
一：水轮机选型的内容，要求和所需资料1：水轮机选择的内容（1）确定单机容量及机组台数。
（2）确定机型和装置型式。
（3）确定水轮机的功率，转轮直径，同步转速，吸出高度及安装高程，轴向水推力，飞逸转速等参数。
对于冲击式水轮机，还包括确定射流直径与喷嘴数等。
（4）绘制水轮机的运转综合特性曲线。
（5）估算水轮机的外形尺寸，重量及价格。
wertyp9ed\结合水轮机在构造、材质、运行等方面的要求，向制造厂提出制造任务书。
2.水轮机选择的根本要求水轮机选择必须要考虑水电站的特点，包括水能、水文地质、工程地质以及电力系统构成、枢纽布置等方面对水轮机的要求。
在几个可能的方案中详细地进展以下几方面比拟，从中选择出技术经济综合指标最优的方案。
（1）保证在设计水头下水轮机能发生额定出力，在低于设计水头时机组的受阻容量尽可能小。
（2）根据水电站水头的变化，及电站的运行方式，选择适合的水轮机型式及参数，使电站运行中平均效率尽可能高。
（3）水轮机性能及构造要能够适应电站水质的要求，运行稳定、灵活、可靠，有良好的抗空化性能。
在多泥沙河流上的电站，水轮机的参数及过流部件的材质要保证水轮机具有良好的抗磨损，抗空蚀性能。
（4）机组的构造先进、合理，易损部件应能互换并易于更换，便于操作及安装维护。
（5）机组制造供货应落实，提出的技术要求要符合制造厂的设计、试验与制造水平。
（6）机组的最大部件及最重要部件要考虑运输方式及运输可行性。
3.水轮机选型所需要的原始技术材料水轮机的型式与参数的选择是否合理、是否与水电站建成后的实际情况相吻合，在很大程度上取决于对原始资料的调查、聚集和校核。
混流式水轮机的设计与选型方法
混流式水轮机的设计与选型方法混流式水轮机是一种常见的水轮机类型，广泛应用于水力发电站等场合。
它具有结构简单、效率高、运行稳定等优点，因此在项目建设中选用适合的混流式水轮机对电力的发电效率和运行安全性有重要的影响。
本文将介绍混流式水轮机的设计与选型方法。
一、混流式水轮机的基本结构与工作原理混流式水轮机由转轮、导叶、固定叶片、导水管等组成。
水从导水管中进入转轮的内部，经过导叶的引导后，进入转轮的混流通道，水的能量转化为转动转轮的动能，从而带动发电机发电。
二、混流式水轮机的设计要点1. 水轮机的转速根据水轮机的设计要求和实际工况，确定合适的转速是设计混流式水轮机的重要一步。
通常，转速的选择应该遵循以下原则：（1）保证水轮机的效率；（2）保证水轮机的运行平稳；（3）避免共振和临界转速。
2. 水轮机的喷口直径水轮机的喷口直径直接影响水轮机的水量和功率输出。
选择适当的喷口直径可保证水轮机高效率的运行。
喷口直径的选择需要考虑以下因素：（1）水头；（2）水轮机的效率；（3）水轮机的装置空间限制。
3. 水轮机的导叶角度导叶角度的选择直接影响水轮机的出力特性。
合适的导叶角度可使水轮机在不同负荷下保持高效率的运行。
导叶角度的选择需要考虑以下因素：（1）水轮机的设计工况；（2）水轮机的负荷变化范围。
4. 混流式水轮机的转轮形状混流式水轮机的转轮形状对水轮机的效率和运行特性有重要影响。
适当选择合适的转轮形状，可使水轮机的效率得到最大化。
转轮形状的选择需要考虑以下因素：（1）水流进入转轮的速度；（2）水轮机的出力转速。
5. 水轮机的材料选择水轮机常用的材料有钢、铸铁、不锈钢等。
在选择材料时，需要考虑以下因素：（1）水质的腐蚀性；（2）水流速度对材料的冲击力；（3）材料的成本。
三、混流式水轮机的选型方法混流式水轮机的选型需要考虑以下因素：1. 水头和水量根据水力资源的水头和水量确定所需的装机容量，再根据实际情况选择合适的混流式水轮机。
第六章 水轮机的选型设计
3、选择水轮机主要参数计算
4、计算各方案的吸出高度 H s
5、绘制各方案的运转综合特性曲线
6、确定各方案的安装高程 安
7、各方案分析比较
8、结论
§6-3 反击式水轮机主要参数计算
主要介绍最常见的用模型综合特性曲线选择 参数的方法，基于几点考虑：
①原、模型水轮机满足相似条件，因此，可 用相似公式计算原、模型水轮机主要参数。
9.81Q11H 2
P 式中: ----水轮机的额定出力，单位kW。P Pf f
其中 Pf 为同步发电机额定容量； f 为发电机效
率，中小型 f 95% ~ 96% ，大中型 f 96% ~ 98%
H ----水轮机的设计水头，单位m。
Q11 ----设计工况下的单位流量
对HL式和ZD式水轮机，采用模型最优单位
转速 n110M 与模型出力限制线交点的单位流量值
；对ZZ式水轮机，由于无出力限制线，出力受
气蚀的限制，故选用小于型谱推荐的 Q11 值。
----水轮机效率，可按单位流量取值点的
模型效率 M ，先初略加上1%---3%的效率修正
值进行计算。待求出 D1 后，再按转轮直径标 准系列取与之接近的标准直径（见课本P17)。
转速所包含的区间，这个区间就是原型水轮机的
工作范围。若这个区间在模型综合特性图上处于
高效率区，则说明原型水轮机工作范围理想，所
选参数配合合理。
初选水轮机基本参数表
台数Z
P Pf Z f
D1
P
3Hale Waihona Puke 9.81Q11H 2标准直径
max
1 1 M max
5
D1M D1
水轮机选型设计毕业论文
水轮机选型设计毕业论文目录第一章水轮机....................................... - 4 - 1.1 特征水头的确定............................................. - 4 -1.2 水轮机选型................................................. - 6 -1.3 水轮机蜗壳及尾水管......................................... - 8 - 1.3.1 蜗壳尺寸确定............................................ - 8 - 1.3.2 尾水管尺寸确定.......................................... - 8 -1.4 调速设备及油压设备选择..................................... - 9 - 1.4.1 调速功计算.............................................. - 9 - 1.4.2 接力器选择.............................................. - 9 - 1.4.3 调速器的选择............................................ - 9 - 1.4.4 油压装置............................................... - 10 -第二章发电机...................................... - 11 -2.1 发电机的尺寸估算.......................................... - 11 - 2.1.1 主要尺寸估算........................................... - 11 - 2.1.2 外形尺寸估算........................................... - 12 -2.2 发电机重量估算............................................ - 13 - 第三章混凝土重力坝................................ - 14 -3.1 剖面设计.................................................. - 14 - 3.1.1 坝高的确定............................................. - 14 - 3.1.2 坝底宽度的确定......................................... - 16 -3.2 稳定与强度校核............................................ - 17 -紧水滩水电站坝后式厂房方案论证设计3.2.1 作用大小............................................... - 17 - 3.2.2 承载能力极限状态强度和稳定验算......................... - 20 - 3.2.3 正常使用极限状态进行强度的计算和验算................... - 25 -第四章引水建筑物布置.............................. - 27 -4.1 压力钢管布置.............................................. - 27 - 4.1.1 确定钢管直径........................................... - 27 -4.2 进水口布置................................................ - 28 - 4.2.1 确定有压进水口的高程................................... - 28 - 4.2.2 渐变段尺寸确定......................................... - 28 - 4.2.3 拦污栅尺寸确定......................................... - 28 - 4.2.4 通气孔的面积确定....................................... - 29 -第五章主厂房尺寸及布置 ............................ - 30 -5.1 厂房高度的确定............................................ - 30 - 5.1.1 水轮机安装高程......................................... - 30 - 5.1.2. 尾水管顶部高程及尾水管底部高程......................... - 30 - 5.1.3 基岩开挖高程........................................... - 30 - 5.1.4 水轮机层地面高程....................................... - 31 - 5.1.5 发电机层楼板高程....................................... - 31 - 5.1.6 吊车轨顶高程........................................... - 31 - 5.1.7 厂房顶高程............................................. - 31 -5.2 主厂房长度的确定.......................................... - 31 - 5.2.1 机组段长度确定......................................... - 31 - 5.2.2 端机组段长度........................................... - 32 - 5.2.3 装配场长度............................................. - 33 -5.3 主厂房宽度和桥吊跨度的确定................................ - 33 - 第六章混凝土溢流坝................................ - 34 -6.1 溢流坝段总宽度的确定...................................... - 34 - 6.1.1 单宽流量q的选择....................................... - 34 - 6.1.2 确定溢流前缘总净宽L ................................... - 34 - 6.1.3 确定溢流坝段总宽度..................................... - 35 -6.2 堰顶高程的确定............................................ - 35 -6.2.1 堰顶高程的确定 ......................................... - 35 - 6.2.2 闸门高度的确定 ......................................... - 36 - 6.3 堰面曲线的确定 ............................................ - 36 - 6.3.1 最大运行水头max H 和定型设计水头d H 的确定 ............... - 36 - 6.3.2 三圆弧段的确定 ......................................... - 36 - 6.3.3 曲线段的确定 ........................................... - 36 - 6.3.4 直线段的确定 ........................................... - 37 - 6.3.5 反弧段的确定 ........................................... - 37 - 6.3.6 鼻坎挑角和坎顶高程的确定 ............................... - 38 - 6.3.7 溢流坝倒悬的确定 ....................................... - 38 - 6.4 溢流坝强度和稳定验算 ...................................... - 39 - 6.4.1 作用大小 ............................................... - 39 - 6.4.2 承载能力极限状态强度和稳定验算 ......................... - 41 - 6.4.3 正常使用极限状态进行强度的计算和验算 ................... - 43 - 6.5 消能与防冲 ............................................... - 44 - 6.5.1 挑射距离和冲刷坑深度的估算 ............................. - 44 -第七章 压力钢管应力分析及结构设计................... - 44 -7.1 水力计算 .................................................. - 45 - 7.1.1 水头损失计算 ........................................... - 45 - 7.1.2 水锤计算 ............................................... - 49 - 7.2 压力钢管厚度的拟定 ........................................ - 53 - 7.3 钢管、钢筋、混凝土联合承受压的应力分析 .................... - 54 - 7.3.1 混凝土开裂情况判别 ..................................... - 54 - 7.3.2 应力计算 ............................................... - 58 -紧水滩水电站坝后式厂房方案论证设计第一章 水轮机1.1特征水头的确定1. 在校核洪水位下, 四台机组满发，下泄流量Q=14100m 3/s,由厂区水位流量关系可得，尾水位▽尾=220.54m ，▽库=291.8mH 1=0.99×(▽库－▽尾)=0.99×(291.8－220.54)=70.54m2, 在设计洪水位下，四台机组满发，下泄流量Ｑ=11000 m 3/s,由厂区水位流量关系得, 尾水位▽尾=217.82m, ▽库=289.94mH 2=0.99×(▽库－▽尾)=0.99×(289.94－217.82)=71.40m3, 在设计蓄水位下,一台机组满发，由下列式子试算出该情况下对应的下泄流量和水头N=9.81QH η H=0.99×(▽库－▽尾) ▽尾=f (Q)η=η水×η电=0.95×0.9列表试算，得当下泄流量为67.5 m 3/s 时，一台机组满发，对应水头为81.26m.，即H 3=81.26m.4.在设计蓄水位下，四台机组满发，试算该情况下对应的下泄流量和水头，列表试算当下泄流量为274 m 3/s 时，四台机组满发，对应水头为80.08m ，即H 4=80.08m 。
水轮机选型设计及振动分析
任务书设计原始资料一、电站地理位置：位于华北地区。
电站所在地海拔高程约930 m 。
二、枢纽任务：发电为主。
三、总装机容量：P总=3000MW 保证出力：400MW四、水轮机工作水头最大水头Hmax=150m 平均水头Hav=130m设计水头Hr=120m 最小水头Hmin=110m任务与要求一、水轮机部分1.水轮机型号选择。
2.应用主要综合特性曲线初步拟订待选方案。
3.通过初步分析比较淘汰明显不合理的方案，保留两个较好方案精选。
4.精选过程进行两个方案的动能经济比较。
绘制运行特性曲线，进行机电设备的投资估算及土建工程比较5.确定最佳方案。
并对其进行如下计算：⑴水轮机飞逸转速；⑵轴向力；⑶导叶高程，导叶最大及最优开度；⑷蜗壳水力计算及单线图；⑸尾水管型式选择及单线图和主要剖面图的绘制；⑹对水轮机结构的特殊要求。
二、绘制水轮机的运转综合特性曲线；对发电机的型号进行选择；三、进行蜗壳，尾水管的水力计算；四、利用DASP软件对机组的振动特性进行分析。
五、计算书和说明书⒈分别编写设计计算书和设计说明书各一分。
⒉计算书要求计算准确，层次清晰，公式和系数选择要求正确合理并标明依据。
⒊说明书要论证充分正确，结论清楚。
书写字迹工整。
，⒋图纸要符合标准，要求选择一张用计算机绘制。
⒌说明书附英文标题与摘要。
目录任务书 (1)设计原始资料 (1)任务与要求 (1)目录 (2)摘要 (4)第一部分水轮机选型设计及装机初选方案的拟定 (6)绪论 (6)第一节水轮机 (6)第一章初选方案的拟定 (7)1.1机组型式的确定 (7)1.2机组台数确定 (7)1.3初选方案的选定 (7)1.4精选方案的确定 (8)1.4.1 方案Ⅰ的选择计算 (8)1.4.2 方案II的选择计算 (10)1.4.3方案III基本参数的确定 (12)1.4.4初选方案的分析及精选方案的确定 (13)第二章精选方案的比较 (14)2.1 运转综合特性曲线的计算与绘制 (14)2.1.1 等效率曲线的绘制 (14)2.1.2等吸出高度线的计算与绘制 (19)2.2 投资估算 (21)2.2.1 机电设备计算比较 (21)2.2.2 动能经济比较 (23)2.2.3 土建工程比较 (23)2.2.4 最优方案的确定及相关参数的确定 (23)2.2.5 最优方案的其他参数的确定。
水轮机初步选型设计
目录绪论 (1)第一章水轮机型号选择 (3)第一节选择机组台数、水轮机型号及装置方式 (3)第二节确定转轮直径、同步转速 (6)第三节运转综合特性曲线的计算和绘制 (14)第四节计算水轮机最大吸出高度和安装高程 (19)第五节待选方案的综合比较 (26)第二章蜗壳计算 (31)第一节形式、进口断面参数选择 (31)第二节蜗壳各断面参数计算 (35)参考文献 (40)总结 (41)绪论一、 设计目的：水轮机课程设计是水轮机课程教学中的一个重要实践环节，在学完水轮机有关章节的理论知识后，经过课程设计的实践，以达到巩固和加深所学理论知识的目的，并培养学生独立思考、工作的能力。
通过这一课程设计的实践，进一步掌握选型设计的内容、程序和步骤，应该考虑合比较的种种因素，培养查阅并利用资料、手册的能力。
为今后的毕业设计打下基础。
二、 设计任务：根据所给的原始资料，对指定原始参数进行水轮机选型设计，包括：1.选择机组台数、水轮机型号及装置方式2.确定转轮直径、同步转速3.运转综合特性曲线的计算和绘制4.计算水轮机最大吸出高度和安装高程5.待选方案的综合比较6.蜗壳的水力计算(1)确定蜗壳各断面尺寸(2)绘制蜗壳平面单线图三、 设计成果：1.设计计算说明书：设计说明书需说明设计思想、方案比较及最终结果设计计算书应包括设计计算过程、计算公式、参数选取的依据和计算结果2.用坐标纸绘制出的图纸四、 原始资料：电站名：CEH-1水电站该水电站为引水式开发的电站电力系统容量60万千瓦最大水头H max：320m设计水头H r：290m最小水头H min：250m装机容量：12万千瓦年利用小时数：4360h下游平均尾水位：1729.0m下游最低尾水位：1726.0m下游最高尾水位：1733.0m第一章 水轮机型号选择第一节 选择机组台数、水轮机型号及装置方式一、 机组台数及水轮机型号确定：1. 水轮机型号确定：由所给出的原始数据判断，水轮机的运行水头范围为：250m~320m，故可供选择的水轮机形式有混流式和冲击式两种。
水轮机选型设计
第六章水轮机选型设计由于各开发河段的水力资源和开发利用的情况不同，水电站的工作水头和引用流量范围也不同，为了使水电站经济安全和高效率的运行，就必须有很多类型和型式的水轮机来适应各种水电站的要求。
水轮机由于它自身能量特性、汽蚀特性和强度条件的限制，每种水轮机适用的水头和流量范围比较窄，要作出很多系列和品种（尺寸）的水轮机，设计、制造任务繁重，生产费用和成本也大。
因此有必要使水轮机生产系列化、标准化和通用化，尽可能减少水轮机系列，控制系列品种，以便加速生产、降低成本。
在水电站设计中按自己的运行条件和要求选择合适的水轮机。
一、水轮机选型设计的任务及内容1．任务水轮机是水电站中最主要动力设备之一，影响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、经济效益，因此根据H、N的范围选择水轮机是水电站中主要设计任务之一，使水电站充分利用水能，安全可靠运行。
每一种型号水轮机规定了适用水头范围。
水头上限是根据该型水轮机的强度和汽蚀条件限制的，原则上不允许超过；下限主要是考虑到使水轮机的运行效率不至于过低。
2．内容(1) 确定机组台数及单机容量(2) 选择水轮机型式（型号）及装置方式(3) 确定水轮机的额定功率、转轮直径D1、同步转速n、吸出高度H s、安装高程Z a 、飞逸转速、轴向水推力；冲锤式水轮机，还包括喷嘴数目Z0、射流直径d0等。
(4) 绘制水轮机运转特性曲线(5) 估算水轮机的外形尺寸、重量及价格、蜗壳、尾水管的形式、尺寸、调速器及油压装置选择(6) 根据选定水轮机型式和参数，结合水轮机在结构上、材料、运行等方面的要求，拟定并向厂家提出制造任务书，最终由双方共同商定机组的技术条件，作为进一步设计的依据。
二、选型设计1．水轮机选型设计一般有三种基本方法(1) 水轮机系列型谱方法: 中小型水电站水轮机选多此种方法或套用法。
(2) 套用方法：用于小型水电站设计。
(3) 统计分析的方法：大型水电站设计，应用较广泛。
2．装机特征设计包括：机组台数、单机容量、水轮机型式与装置方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录第一章基本资料 (2)1.1水轮机选择的内容 (2)第二章水能计算与相关曲线的绘制 (3)2.1水能计算 (3)2.2相关曲线的绘制 (7)第三章机组台数和单机容量的确定 (8)3.1水轮机选型方案初定 (8)3.2确定水轮机选型方案 (8)第四章水轮机基本参数的计算 (13)4.1水轮机转轮直径的计算 (13)4.2水轮机效率的计算 (13)4.3水轮机转速的计算 (13)4.4水轮机设计流量的计算 (14)4.5水轮机几何吸出高度的计算 (14)4.6飞逸转速的计算 (16)第一章基本资料水轮机的选型是水电站设计中的一项重要任务。
水轮机的型式与参数选择的是否合理，对于水电站的动能经济指标及运行稳定性、可靠性有重要的影响。
水电站水轮机的选择工作，一般是根据水电站的开发方式、动能系数、水工建筑物的布置等，并参照国内已生产的水轮机转轮参数及制造厂的生产水平，拟选出若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数1.1水轮机选择的内容水轮机选型设计包括以下基本内容：（1）根据水能规划推荐的电站总容量确定机组的台数和单机容量；（2）选择水轮机的型号及装置方式；（3）确定水轮机的轮转直径、额定出力、同步转速、安装高程等基本参数；（4）绘制水轮机的运转特性曲线；（5）确定蜗壳、尾水管的型式及它们的主要尺寸，以及估算水轮机的外形尺寸、重量和价格；（6）选择调速设备；（7）结合水电站运行方式和水轮机的技术标准，拟定设备订购技术条件；（8）对电站建成后水轮机的运行、维护提出建议。
第二章水能计算与相关曲线的绘制2.1水能计算根据所给原始资料，通过水能计算可以得到相应数据下的装机容量、发电量登各种参数，并将所得数据记录于表2-1中。
（1）水头HH=Hg-△h …………………………………（2-1）式中 Hg ——水电站毛水头，m ；△h —— 水电站引水建筑物中的水力损失，m 。
将计算结果录入表2-1第⑪列中。
（2）装机容量P 和增加装机容量△P由于同一组内流量不等，故应先按下列公式计算增加装机容量△P （Kw ）:△P=AQ △H …………………………………（2-2）式中 A ——A=9.81*α*β=8.2, α=95%,β=88%(α为发电机效率,β为水轮机效率)； Q —— 水轮机通过流量，s /m 3;△H ——水电站相邻两组组末（工作）水头之差，m 。
将计算结果录入表2-1第⑬列中第一组流量的装机容量为1P =AQH=1271Kw 。
其后流量组的装机容量P （Kw ）按下式计算：i P =+j P +△i P …………………………………（2-3）式中i ——i=2,3,4……n(n ∈N+)； j —— j=i-1。
将计算所得P 值录入表2-1第⑫列中。
（3）发电量E 和累积发电量∑E发电量E （万Kw.h ）按下列公式计算：E=PT*24/10000……………………………（2-4）式中 P ——装机容量，Kw ；T ——该组流量的出现天数，天。
将所得数据录入表2-1第⑭列。
累积发电量∑E （万Kw.h ）按下式结算：∑E =i E +j E ………………………………（2-5）式中i ——i=1，2,3,4……n(n ∈N+)； j —— j=i+1。
将所得数据录入表2-1第⑮列。
（4）年利用小时数T年利用小时T 数按下式计算：T=∑E /P*10000…………………………（2-6）式中∑E ——累积发电量，万Kw.h 。
P ——装机容量，Kw 。
所得数据录入表2-1第⑯列。
这样经过水能计算，就得到了水电站不同流量下的各种参数。
562.2相关曲线的绘制根据表2-1所得数据作出下列曲线：图2-1装机容量-年利用小时数关系曲线图2-2频率-流量关系曲线第三章机组台数和单机容量的确定根据表2-1中所得装机容量，选取水电站装机容量为30000Kw ，查图2-1得到对应的年利用小时数为3600h 。
3.1水轮机选型方案初定水电站水轮机组台数和单机容量初选为以下四种方案：3.2确定水轮机选型方案由于各方案效率相差不大，故只需进行各方案的经济比较即可，包括计算综合投资和年效益。
根据表2-1水头数据作下列的特征水头表3-2，查资料得中小型混流式水轮机模型转轮主要参数表3-3。
由于水电站水头范围为77.5~81.5m ，因此选择H240/D41型水轮机。
（1） 转轮直径1D水轮机额定出力为：r P =G P /g η………………………………（3-1）式中G P ——发电机单机容量，Kw ；g η——发电机效率，其值为95%。
取最优单位转速为77r/min 与出力限制线交点的单位流量作为设计工况单位流量11r Q ,对应的模型效率m η为0.894，暂取效率修正值△η为0.02，则设计工况原型水轮机效率η=m η+△η，故水轮机的转轮直径为：η5.111r181.9r r H Q P D =………………………………（3-2）式中G P ——发电机单机容量，Kw ；g η——发电机效率，其值为95%。
按照我国规定的转轮直径系列值，转轮直径取值比计算值大，故进一位作为转轮直径。
将计算结果录入表3-4第③列中。
（2） 效率r ηrmax η=1-（1-m0η）511D D m ……………………………（3-3）式中m0η——模型水轮机效率，查表3-3得0.92； m 1D ——模型水轮机转轮直径，m ；1D ——原型水轮机直径，m 。
效率修正值=rmax η-m0η；限制工况原型水轮机的效率为r η=m η+△η。
将计算结果录入表3-4第④列中。
（3） 设计流量r Q设计工况点的单位流量11r Q 为：11r Q =5.12181.9rT rH D P η……………………………（3-4） 式中r P ——水轮机额定出力，Kw ；T ——限制工况原型水轮机效率；1D ——原型水轮机直径，m ； rH ——设计水位，m 。
则设计流量r Q 为：r Q =11r Q 21D rH ……………………………（3-5）式中11r Q ——设计工况点的单位流量，s /m 3；1D ——原型水轮机直径，m ； rH ——设计水位，m 。
将计算结果录入表3-4第⑤列中。
（4） 不能利用流量所发电量损E由设计流量可得保证流量e Q 为e Q =r Q *65%……………………………（3-6）式中r Q ——设计流量，s /m 3。
将计算结果录入表3-4第⑥列中。
查表2-1可得相应流浪组内数据，则每组不能利用流量所发电量i E 损：i 损E =△P*T*24……………………………（3-7）式中△P ——增加装机容量，Kw ；T ——组内天数，天。
随后，可得不能利用流量（累积）所发电量损E ：损E =i E 损+j E 损…………………………（3-8）式中i ——i=1,2,3……n （n ∈N+）；j ——j=i+1。
最后采用直线内插法即可求得所选机组不能利用流量（累积）所发电量损E ，并将计算结果录入表3-4第⑦列中。
注意，当组内机组保证流量不一致时，选择小的保证流量作为不可利用临界流量。
（5） 年发电量E已知，水电站不计流量损失的总发电量为0E =11722.9万Kw.h ，则水电站年发电量E 为：E =0E -损E ………………………（3-9）E——水电站不计流量损失的总发电量，万Kw.h；式中E——不能利用流量所发电量, 万Kw.h。
损将计算结果录入表3-4第⑧列中。
（6）年产生效益W按市场价格，每度电为0.35元。
则水电站年产生效益W为：W=E*0.35………………………（3-10）式中E——年发电量。
所得数据录入表3-4第⑨列中。
（7）综合投资Z以三台机组为基准，每1Kw装机容量需投资4000元。
机组台数增加一台，综合投资增加25%；机组台数减少一台，综合投资减少25%。
由此，则有：三台机组综合投资：Z=4000*3200万=12800万元；两台机组综合投资：Z=12800万*75%=9600万元；四台机组综合投资：Z=12800万*125%=16000万元；将所得数据录入表3-4第⑩列中。
（8）收回投资年数N收回投资年数N为：N=Z/W………………………（3-11）式中Z——水电站综合投资，万元；W——年产生效益，万元。
将所得数据录入表3-4第⑪列中。
（9）方案比较并选择通过比较，可以发现方案二的年产生效益最高，投资也不高。
而且，采用两大一小的机组，水电站调节、调度更加灵活，故采用方案二，水电站装设两台13000Kw的大机组和一台6000Kw的小机组，总装机容量为32000Kw。
第四章水轮机基本参数的计算4.1水轮机转轮直径的计算水轮机额定出力为：r P =G P /g η………………………………（4-1）式中G P ——发电机单机容量，Kw ；g η——发电机效率，其值为95%。
取最优单位转速为77r/min 与出力限制线交点的单位流量作为设计工况单位流量11r Q ,对应的模型效率m η为0.894，暂取效率修正值△η为0.02，则设计工况原型水轮机效率η=m η+△η，故水轮机的转轮直径为：η5.111r181.9r r H Q P D =………………………………（4-2）式中G P ——发电机单机容量，Kw ；g η——发电机效率，其值为95%。
代入数据计算可得，大机组1D =1.38m ，小机组1D =0.96m 。
按照我国规定的转轮直径系列值，转轮直径取值比计算值大，故转轮直径取为大容量机组1D =1.4m ，小容量机组1D =1.0m 。
4.2水轮机效率的计算rmax η=1-（1-m0η）511D D m ……………………………（4-3）式中m0η——模型水轮机效率，查表3-3得0.92；m 1D ——模型水轮机转轮直径，m ；1D ——原型水轮机直径，m 。
效率修正值△η=rmax η-m0η，限制工况原型水轮机效率r η=m η+△η。
代入数据计算可得，大容量机组r η=0.94，小容量机组r η=0.94。
4.3水轮机转速的计算由模型综合特性曲线上查得110n =77r/min 。
则水轮机转速为：1110D H n n av=……………………………（4-4）代入数据得，大机组n =490.9 r/min ，小机组n=687.2 r/min 。
实际中转速n=3000/2P （P 为磁极对数），故取大容量机组n =500 r/min ，小容量机组n=750 r/min 。
4.4水轮机设计流量的计算设计工况点的单位流量11r Q 为： 11r Q =5.12181.9rT rH D P η……………………………（4-5） 式中r P ——水轮机额定出力，Kw ；T η——限制工况原型水轮机效率；1D ——原型水轮机直径，m ；rH ——设计水位，m 。