水电站厂房参数设计计算书
水电站厂房课程设计计算书DOC
计算书姓名*********学号*********班级*********专业水利水电工程网选班级网选三班指导老师*********答辩老师*********目录1 绘制蜗壳单线图 (3)1.1、蜗壳的型式 (3)1.2、蜗壳主要参数的选择 (3)1.3、蜗壳的水力计算 (4)1.3.1、对于蜗壳进口断面 (4)1.3.2、对于断面形状为圆形的任一断面的计算 (4)2 拟定转轮流道尺寸 (5)3 尾水管单线图的绘制 (6)3.1、进口直锥段 (6)3.2肘管 (7)3.3出口扩散段：取仰角。
(7)3.4.尾水管单线图 (7)4 厂房起重设备的设计 (8)5 厂房轮廓尺寸 (9)5.1主厂房总长度的确定： (9)5.1.1、机组段的长度的确定 (9)5.1.2、端机组段长度的确定 (10)5.1.3、安装厂尺寸确定 (10)5.2、主厂房宽度的确定 (11)5.3、厂房各层高程的确定 (11)5.3.1、水轮机组安装高程 (11)5.3.2、尾水管底板高程 (11)5.3.3、主厂房基础开挖高程 (11)5.3.4、进水阀地面高程 (11)5.3.5、水轮机层地面高程 (12)5.3.6、发电机安装高程 (12)5.3.7、发电机层楼板高程 (12)5.3.8、起重机（吊车）的安装高程 (12)5.3.9、屋顶高程（屋面板厚度） (13)5.4、安装间的位置选择及设计 (13)6 厂区布置 (13)7副厂房的设计 (14)8主厂房内部布置 (15)9结构布置 (16)1.绘制蜗壳单线图 1.1、蜗壳的型式：由于水轮机的设计水头62.540p H m m =>，故采用金属蜗壳。
另外，水轮机的型式为HL220—LJ —120，可知本水电站应采用金属蜗壳。
1.2、蜗壳主要参数的选择（参考《水力机械》第二版，水利水电出版社）金属蜗壳的断面形状为圆形，为了同时满足厂房尺寸要求和良好的水力性能，一般蜗壳的包角取：0345ϕ=（P98）。
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D 1=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0ϕ= 340°～350°。
本设计采用0ϕ = 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：60000KW15000KW 4N f ==，选取发电机效率为f η=0.96，这样可求得 水轮机的额定出力：1500015625KW 0.96N fN r fη=== ②设计水头：H p =H r =46.2m ，D 1=2.25m 由此查表得：η= 0.91131150L/s 1.15m /s 1Q ==水轮机以额定出力工作时的最大单位流量： 15625131.11 1.15m /s 1max33229.819.812.2546.20.91221N rQ D H r η===<⨯⨯⨯③水轮机最大引用流量：1231.112.2538.2m /s max 1max 1Q Q D ==⨯= ④蜗壳进口断面流量：3453max 38.236.61m /s 0360360Q Q c ϕ==⨯= 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：20max m 537.63606.53452.38360=︒⨯︒⨯=︒==c c c c V Q V Q F ϕ 断面的半径：m 443.16.53603452.383600max max =⨯⨯︒︒⨯===︒ππϕπρccV Q F从轴中心线到蜗壳外缘的半径：2 1.9252 1.443 4.811m max max R r a ρ=+=+⨯=1.3.2对于中间任一断面设i ϕ为从蜗壳鼻端起算至计算面i 处的包角，则该断面处max 360ii Q Q ϕ=，max360i c Q V ρπ=，2i a i R r ρ=+其中：3max 38.2m /s Q =， 5.6m /s c V =，1925mm 1.925m a r ==。
乌溪江水电站枢纽布置及厂房排架设计(计算书)优秀模板
目录1 基本资料..................................................... - 4 -2 水轮机....................................................... - 4 - 2.1水电站水头的确定 (4)2.1.1H的确定 ........................................... - 4 - max2.1.2 设计低水位H的确定.................................. - 5 -minH的确定 ............................................ - 6 -2.1.3av2.2水轮机型号选择： (6)2.2.1 HL200型水轮机方案的主要参数选择 ....................... - 6 -2.2.2 HL180型水轮机方案的主要参数选择 ....................... - 7 -2.2.3 HL160型水轮机方案的主要参数选择 ....................... - 8 -2.3.1调速功计算 ............................................ - 10 -2.3.2接力器选择 ............................................ - 10 -2.3.3调速器的选择 .......................................... - 11 -2.3.4油压装置的选择 ........................................ - 11 -3 发电机 ...................................................... - 14 - 3.1主要尺寸估算 (14)3．2 外形尺寸估算 .............................................. - 14 -3.2.1平面尺寸估算 .......................................... - 14 -3.2.2 轴向尺寸计算.......................................... - 15 -3.2.3 水轮发电机重量估算.................................... - 16 -4 混凝土重力坝 ................................................. - 17 - 4.1坝底宽度.. (17)4.2坝顶宽度 (17)4.3坝顶高程 (17)4.4稳定和应力校核 (18)4.4.1基本组合 .............................................. - 18 -4.4.2 偶然组合.............................................. - 26 -5 混凝土溢流坝 ................................................. - 33 - 5.1溢流坝孔口尺寸的确定.. (33)5.1.1 溢流坝下泄流量的确定.................................. - 33 -5.1.2 溢流孔口尺寸确定和布置................................ - 33 -5.1.3 堰顶高程的确定........................................ - 33 -5.1.4 闸门布置.............................................. - 33 -5.2 溢流坝的剖面布置 ........................................... - 34 -5.2.1 溢流面曲线............................................ - 34 - 5.2.2溢流重力坝剖面如下图所示：................................ - 35 - 5.3溢流坝稳定验算.............................................. - 36 -5.5.1鼻坎的型式和尺寸 ...................................... - 40 -5.5.2挑射距离和冲刷坑深度的估算 ............................ - 40 -6 引水建筑物 ................................................... - 41 -6.1基本尺寸 (41)6.1.1隧洞断面 .............................................. - 41 -6.1.2闸门断面 .............................................. - 42 -6.1.3 拦污栅断面............................................ - 42 - 6.2托马断面. (43)6.2.1引水隧洞的水头损失 .................................... - 43 -6.2.2 压力钢管的水头损失.................................... - 44 -6.2.3断面计算 .............................................. - 46 - 6.3调压室设计比较：.. (46)6.3.1 阻抗式调压室.......................................... - 46 -6.3.2差动式方案............................................. - 50 -7 厂房 ......................................................... - 57 -7.1厂房长度确定 (57)7.1.1机组段长度 ............................................ - 57 -7.1.2端机组段长度 .......................................... - 58 -7.1.3装配场长度 ............................................ - 58 - 7.2主厂房宽度确定.. (58)7.3主厂房顶高程确定 (58)7.3.1水轮机安装高程 ........................................ - 58 -7.3.2尾水管底板高程 ........................................ - 59 -7.3.3基岩开挖高程 .......................................... - 59 -7.3.4水轮机层地面高程 ...................................... - 59 -7.3.5发电机层地面高程 ...................................... - 59 -7.3.6桥吊安装的高程 ........................................ - 59 -7.3.7厂房顶部高程 .......................................... - 59 -8 专题：厂房排架设计........................................... - 60 -8.1排架布置及荷载.............................................. - 60 -8.1.1恒载 .................................................. - 61 -8.1.2活荷载 ................................................ - 61 - 8.2荷载组合.. (63)8.3内力计算 (63)8.3.1机组段排架 ............................................ - 64 -8.3.2 厂房端部排架.......................................... - 65 - 8.4 配筋计算 .................................................. - 67 -8.4.1 横梁配筋.............................................. - 67 -8.4.2立柱配筋 .............................................. - 67 -1 基本资料(见说明书)2 水轮机2.1 水电站水头的确定2.1.1 max H 的确定1. 校核洪水位+四台机组满发 Z上=240.00m ，下Q =8530s m 3由获青水位流量关系曲线得：Z 下=128.33m毛H = Z 上- Z 下=240.00-128.33=111.67m 净H =96%×111.67=107.2m2. 设计洪水位+四台机组满发Z 上=238.00m ，下Q =6280s m 3由获青水位流量关系曲线得：Z 下=125.95m毛H =238.00-125.95=112.05m 净H =96%×112.05=107.57m3. 正常蓄洪水位+一台机组发电 Z上＝232.5m.发电机出力N=4.5万千瓦则即水轮机出力为水N =%965.4=4.6875万KW （96%为大中型水电站） 根据N=9.8ηQH ，水电站的效率一般为85%即η=85%.表2-1试算过程Q （m 3） Z 上（m ） Z 下(m) 毛H (m)净H (m)水N (万KW)55232.5 115.53 116.97 112.29 5.15 50 232.5 115.48 117.02 112.34 4.68 45 232.5115.44117.06 112.38 4.22由N ～Q 关系曲线，N=4.6875万KW →Q=50.2s m 3 Z 下=115.48m毛H =232.5-115.48=117.02m 净H =96%×117.02=112.34m4. 正常蓄洪水位+四台机组满发 Z上＝232.5m.发电机出力N=18万千瓦则即水轮机出力为水N =%9618=18.75万KW 根据N=9.8ηQH ，水电站的效率一般为85%即η=85%经试算：Q=199.68m/s, 查获青水位流量关系曲线得：Z 下=116.47m 毛H =232.5-116.47=116.03m净H =96%×116.03=111.39mmax H =max ﹛107.20,107.57,112.34,111.39﹜=112.34m2.1.2 设计低水位min H 的确定设计低水位（即设计死水位）+机组满发 Z 上＝192.00m发电机出力N=9.8QH η=4.5×4=18万千瓦，即水轮机出力为水N =%9618=18.75万KW 表2-2试算过程Q （s m 3） Z 上（m ） Z 下(m) 毛H (m) 净H (m) 水N (万KW)400192.00 117.05 74.95 71.95 24.00 350 192.00 116.91 75.09 72.09 21.04 300192.00 116.76 75.24 71.95 18.07由N ～Q 关系曲线，N=18.75万KW →Q=311.34s m 3 Z 下=116.78m毛H =192.00-116.78=75.22m净H =96%×75.22=72.21m 即 min H =72.21m2.1.3 av H 的确定加权平均水位2H H H min max av +==221.7234.112+=92.28m引水式水电站r H =av H =92.28m2.2 水轮机型号选择：根据该水电站的水头工作范围72.21～112.34，查《水电站》教材型谱表选择合适的水轮机型有HL200、HL180和HL160三种。
水电站厂房课程设计计算说明书
水电站厂房课程设计计算书学院：水利与环境学院指导老师：殷德胜学号：2008101440§1 绘制蜗壳单线图一、蜗壳的型式：水轮机的设计头头46.240p H m m =>，采用金属蜗壳。
另外，由水轮机的型式为HL220—LJ —225，可知本水电站采用金属蜗壳。
二、蜗壳主要参数的选择（参考《水力机械》）金属蜗壳的断面形状为圆形为了良好的水力性能一般蜗壳的包角取0345ϕ= 查表得(P160)：3max 38.9/Q m s = 蜗壳进口断面流量max360c Q Q ϕ=334538.937.3/360c Q m s =⨯=,蜗壳进口断面平均流速c V 由图4—30查得， 5.8/c V m s =。
由附录二表5(P162)查得：3250,3850b a D mm D mm ==，则1625,1925b a r mm r mm ==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（mm）比例：1：100三、蜗壳的水力计算1、对于蜗壳进口断面（P100）断面面积20max 34538.9 6.427360360 5.8c c c c Q Q F m V V ϕ⨯====⨯断面的半径max 1.430m ρ====。
从轴中心线到蜗壳外缘的半径：max max 2 1.9252 1.431 4.786a R r m ρ=+=+⨯=。
2、对于断面形状为圆形的任一断面的计算设i ϕ为从蜗壳鼻端起算至计算面i 处的包角，则该计算断面处的max 360ii Q Q ϕ=，i ρ=2i a i R r ρ=+。
其中：3max 38.9/Q m s =， 5.8/c V m s =， 1925 1.925a r mm m ==。
表 １—１根据计算结果表１－１，画蜗壳单线图，如下图所示，比例为1:80，单位为mm。
§2 尾水管单线图的绘制根据已知的资料，得此水电站尾水管对应的尺寸如下：为了减少尾水管的开挖深度，采用弯肘形尾水管，由进口直锥段、肘管和出口扩散段三部分组成。
某水电站厂房计算书[002]
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水电站厂房第一节几种水头的计算(1)H max=Z蓄—Z单机满出力时下游水位H r= Z蓄—Z全机满出力时下游水位H min=Z底—Z全机满出力时下游水位一、H max的计算。
1 假设H max=84m由公式Nr=K Q H公式中 Nr为单机出力50000KWK 为出力系数8.5H 为净水头=H0—ΔH=0.97H0 (ΔH=0.03H0)Q 为该出力下的流量。
故解出Q=70.028m3/s查下游流量高程表得下游水位为198.8m上游水位为284mΔH=0.03 (284—198.8)=2.6m又因为284—84—2.6= 197.42 重新假设Hmax=83m由公式Nr=K Q H解出Q=70.87m3/s查下游流量高程表得下游水位为199.3m上游水位为284mΔH=0.03 (284—199.3)=2.5m又因为284—83—2.5=198.5故H max=83m二、H min的计算。
1 假设H min=60m由公式Nr=K Q H公式中 Nr为全机出力200000KWK 为出力系数8.5H 为净水头=H0—ΔH=0.97H0 (ΔH=0.03Ho)Q 为该出力下的流量。
故解出Q=392.16m3/s查下游流量高程表得下游水位为203.50m上游水位为264mΔH=0.03 (264—203.50)=1.80m又因为264—60—1.80=202.20< 203.502 重新假设Hmin=59m由公式Nr=K Q H解出Q=398.80m3/s查下游流量高程表得下游水位为203.58m上游水位为264mΔH=0.03 (264—203.58)=1.77m又因为264—59—1.77=203.23 = 203.58故H min=59m三、H r的计算。
1 假设H r =70m 由公式Nr=K Q H公式中 Nr 为全机出力200000KW K 为出力系数8.5H 为净水头=H 0—ΔH=0.97H 0 (ΔH=0.03Ho) Q 为该出力下的流量。
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：1：1001.3。
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，如上图所示，由《水电站动力设备设计手册》查得：蝶形边高度可近似地定为，为座环蝶形边锥角，一般取55°。
水电站厂房计算书(可用)
水电站厂房设计计算书一、水轮机吸出高度Hs 的计算。
Hs = 10—∇/900—（σ +Δσ）H公式中∇为电站的海拔高程为69.75m 。
（由多年平均流量Q=100秒立方米）σ 为水轮机的汽蚀系数为0.133。
Δσ 为水轮机的汽蚀系数修正值为0.026。
设计水头H=48.3m ，mHs24.20.348)026.0133.0(9005.76910=⨯+--=二、主厂房控制高程的确定。
1、水轮机的安装高程a ∇在水电站厂房设计中，水轮机的安装高程a ∇是一个控制性指标标高，只有a ∇确定以后才可以确定相应的其他高程a ∇= 2/0b H s w ++∇w ∇w ——电站设计尾水位，由已知为77.00m由已知采用立轴混流式水轮机，∵m mm D D b 25.2.2250,25.0/11===∴m D b 56.025.225.025.01=⨯==又因为mH s 24.2=，所以水轮机的安装高程：a ∇= mb H s w 52.792/56.024.2772/0=++=++∇2、尾水管底板高程：▽1=a ∇－b 0/2－h=79.52－0.5625/2－5.85=73.39m3、主厂房开挖高程厂房∇由上，尾水管高度h=5.85m ，取尾水管底板厚δ=1.5m ，则主厂房开挖高程m 89.715.139.731=-=-∇=∇δ厂房4、水轮机层地面高程 水∇混凝土外包半径蜗壳最大半径水++∇=∇max ρa1.38max =ρm ，上部混凝土厚度取1.0m ，则水轮机层地面高程m9.810.138.179.52=++=∇水5、发电机装置高程装∇装∇=水∇+机墩进人孔高（1.8~2.0）+机墩进人孔顶部混凝土厚度（1~1.5）故, 水∇=81.9+2.0+1.5=85.4m 6、发电机层楼板高程发∇发∇=装∇+风罩高度=85.4+2.43=87.83m在本高程布置时，满足发电机出线安全，且装∇比下游最高洪水位78.5m 高出6.9m ，故运行时安全合理。
水电站厂房计算说明书1
密云水电站厂房设计计算书一、大体资料和设计依据、工程概况-------------有关密云水电站工程概况的说明及相关的工程资料如前附课程任务书。
设计依据(1) 坝址地形图一张，比例为1:1000，如任务书所示(2) 坝型为斜墙土坝，依据发电量和装机容量，厂房按Ⅱ级建筑物设计。
(3) 电站下游尾水位：最高尾水位：94.6m ∇； 正常尾水位：93.5m ∇； 单机满负荷出力时尾水位：91.84m ∇； 最低尾水位：91.5m ∇。
(4) 水电站装机容量6KW 万，共四台机，厂房布置在右岸。
(5) 电站的设计水头46.2p H m =。
(6) 水轮机型号：HL211—LT —225； 转轮重量：14t ； 轴向水推力：78t ； 气蚀系数：0.165,0.027σσ=∆=。
(7) 蜗壳尾水管尺见任务书。
(8) 蜗壳尾水管如图1-1所示：尾水管单位参数示意图（1-1）5(9) 发电机型号：550/7928/550TS —28 (SF15-)；风道直径：8.4m ；定子半径：6.5m ； 转子直径：4.90m ；转子带轴总重：82.6t 。
其他尺寸如下图5—2：（单位为：mm ）123456785600,1655,2120,900,7258,5020,1350,2400h h h h h h h h ======== 9123451194,6470,8400,4900,3920,3350h D D D D D ====== (10) 蝶阀尺寸：43.40m 。
(11) 电气主接线：输电电压110KV ；主变压器型号：40500/110SFL —。
(12) 主压开关站面积：⨯⨯2长宽=7060 m 。
550/7928/550TS —28 (SF15-)型发电机尺寸示用意如图1-2:辅助设备：—100，尺寸：120.0150.0190.0 cm；（1）调速器：T⨯⨯—1.7，尺寸： 100cm；高 241.2cm。
水电站厂房课程设计计算说明书
外婆大寿祝福语1、亲爱的外婆，您尊敬的形象，就像一座巨大的丰碑，永远矗立在我们的心灵深处！2、您正是一位不断掘取生活乐趣的老人，是我们人生的榜样，真心祝福您在生活的乐趣中，越活越年轻！外婆，生日快乐。
3、满脸皱纹，双手粗茧，岁月记载着您的辛劳，人们想念着您的善良；在这个特殊的日子里，祝您福同海阔、寿比南山，愿健康与快乐永远伴随着您！4、让我的祝福，像那悦耳的铃声，飘进你的耳畔，留驻您的心间，祝您生日快乐！5、今天是个喜庆的日子，外婆，在您辛劳了六十年的今天，子孙欢聚一堂，同享天伦之乐，祝您寿与天齐，并祝美好明天！6、甜甜的蛋糕，甜甜的祝福，柔柔的烛光，深深的祝福。
今天是您生日，愿所有的快乐、所有的幸福、所有的温馨、所有的好运围绕在您身边。
外婆祝您生日快乐！7、献上天天都属于您的赤诚和爱心，寄上声声都祝福您的亲情，亲爱的外婆，祝您生日快乐，永远快乐，福如东海！8、岁月飞逝，青春易去心难老；仙福永享，寿比南山不老松。
年年有今日，岁岁有今朝，愿您万寿无疆，福禄天齐。
9、外婆，你给我的回忆，是我童年里，最温暖的那一抹色彩！希望你今天是最快乐的一天！真心祝你，健康长寿！10、亲爱的外婆，今天是您的七十岁大寿，希望您在100岁大寿的时候，比现在还要精神百倍！我们永远爱您的！11、外婆的心，是最温暖的春风；外婆的手，是最灵巧的画家；外婆的笑容，是世界上最温暖的彩虹！亲爱的外婆，祝您年年有今日，岁岁有今朝！12、亲爱的外婆，您养育子孙的恩典，真是深如东海、重如泰山！在您生日的今天，祝愿您生日快乐，外婆，生日快乐。
13、在外婆生日到来的今天，愿所有的欢乐和喜悦，不断涌向您的窗前，愿你生日快乐。
14、外婆，你给我的回想，是我童年里，最热和的那一抹色彩！希看你今天是最快乐的一天！真心祝你，健康长寿！15、外婆愿你今天的回忆温馨，愿你今天的梦甜在心，愿你这一年欢欢喜喜，祝你生日美好无比！16、安逸静谧的晚年，是一种休息，是一种愉悦，是一种至高的享受！在这个特殊的日子里，祝您福如东海长流水、寿比南山不老松，健康与快乐永远伴随您！17、亲爱的外婆，真心祝你福寿康宁！希望你永远都健康长寿，我们永远爱你！18、亲爱的外婆，健康就是幸福，祝您乐观长寿，祝您生日快乐。
水电站厂房计算书
目录1设计资料 (1)1.1概述 (1)1。
2水文 (1)1.3工程地质 (2)1.4水库水位 (2)1。
5灌溉 (3)1。
6旅游 (3)1。
7航运 (3)1.8养殖 (3)1。
9其它 (4)2 枢纽布置 (5)2.1工程等级及主要建筑物级别的确定 (5)2.2坝型的选择 (5)2。
3厂房型式选择 (6)2。
4枢纽总体布置 (6)3 水轮发电机组选择 (8)3。
1水轮机的选型 (8)3.2确定水轮机的尺寸 (9)3。
3蜗壳尺寸估算 (148)3。
4尾水管 (161)3。
5发电机、调速器、油压装置的选择 (18)4 进水口设计 (24)4。
1进水口的进口高程选择 (25)4。
2进水口的主要设备 (26)5 水电站厂房布置 (27)5。
1立轴反击式机组的布置 (27)5.2机组附属设备的布置 (30)5。
3安装场的布置及尺寸的确定 (322)5.4主厂房主要尺寸的确定 (33)5.5副厂房的布置 (37)5.6厂房的通风、空调、采暖与采光 (40)5。
7厂房结构布置 (436)6 结构计算 (460)6.1厂房稳定性计算 (460)6。
2吊车梁计算 (541)参考文献................................................................................................. 错误!未定义书签。
致谢......................................................................................................... 错误!未定义书签。
附录附件1开题报告附件2译文及原文影印件1设计资料1。
1 概述元木山水电站位于湖南省隆回县境内，资水主源赧水下游，距隆回县城3。
2km。
工程以发电为主，兼有通航、旅游等综合效益。
坝址控制流域面积6656km2，占赧水总流域面积7103km2的93.71％,多年平均流量175m3/s，总装机容量18MW。
(整理)水电站厂房课程设计计算书1
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max0360ϕ=c Q Q 334512.0311.53/360=⨯=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=，mmr 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1:1001.4蜗壳的水力计算1.4.1对于蜗壳进口断面（P100）断面面积20max 34512.03 1.75360360 6.6ϕ⨯====⨯c c c c Q Q F m V V断面的半径0maxmax 0.746360360 6.6ρππ====⋅⨯⨯c m V 。
从轴中心线到蜗壳外缘的半径：max max 2 1.052520.746 2.545ρ=+=+⨯=a R r m 。
1.4.2对于断面形状为圆形的任一断面的计算设i ϕ为从蜗壳鼻端起算至计算面i 处的包角，则该计算断面处的max 360iiQ Q ϕ=，i ρ=2i a i R r ρ=+。
水电站厂房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，可知本水电站采纳混流式水轮机，转轮型号为220，立轴，金属蜗壳，标称直径D 1=225cm=2.25m 。
蜗壳要紧参数的选择[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阻碍不大，因此为了取得良好的水力性能一样采纳0ϕ= 340°～350°。
本设计采纳0ϕ = 345°，通过计算得出通过蜗壳入口断面的流量Q c ，计算如下：①单机容量：60000KW15000KW 4Nf==，选取发电机效率为f η=，如此可求得水轮机的额定出力：1500015625KW 0.96N fN r f η=== ②设计水头：H p =H r =46.2m ，D 1=2.25m 由此查表得：η=131150L/s 1.15m /s 1Q ==水轮机以额定出力工作时的最大单位流量： 15625131.11 1.15m /s 1max33229.819.812.2546.20.91221N rQ D H r η===<⨯⨯⨯③水轮机最大引用流量：1231.112.2538.2m /s max 1max 1Q Q D ==⨯⨯= ④蜗壳入口断面流量：3453max 38.236.61m /s 0360360Q Q c ϕ==⨯= 依照《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 。
座环示用意如图一所示：蜗壳的水力计算1.3.1关于蜗壳入口断面 断面的面积：20max m 537.63606.53452.38360=︒⨯︒⨯=︒==c c c c V Q V Q F ϕ 断面的半径：m 443.16.53603452.383600max max =⨯⨯︒︒⨯===︒ππϕπρccV Q F从轴中心线到蜗壳外缘的半径：2 1.9252 1.443 4.811m max max R r a ρ=+=+⨯= 1.3.2关于中间任一断面设i ϕ为从蜗壳鼻端起算至计算面i 处的包角，那么该断面处max 360ii Q Q ϕ=，max360i c V ρπ=，2i a i R r ρ=+其中：3max 38.2m /s Q =， 5.6m /s c V =，1925mm 1.925m a r ==。
水电站厂房设计计算书
1.设备各尺寸确定1.1蜗壳尺寸的确定根据所给资料，取其包角为345º，断面外半径i a i r R ρ2+=（式中2/a a D r =）,1.2尾水管尺寸的确定水轮机为混流式，且采用D 1<D 2，，可查《水电站》（河海大学 刘启钊主编）表2-1得1D =4.1m取α=11o 取 蜗壳尺寸示意图1.3水轮机转轮尺寸的确定根据资料所给HL240型水轮机转轮流道尺寸图，又D 1=4.1m ，D 2/D 1=1.078，可画出水轮机图，尺寸见水轮机图。
1.4发电机尺寸确定发电机型号：TS 900/135-56查《水电站机电设计手册（水力机械）》P166-P170页可得： 丁字机座高度 h 1= 2.59m上机架高度 h 2= 0.838m 推力轴承高度 h 3= 0.870m 励磁机高度 h 4= 2.07m h 6= 0.455m h 8=0.785m 发电机主轴高度 h 11=7.02m 机座外径 D 1= 10.17m 风罩内径 D 2=12.8m 转子外径 D 3=8.39m 下机架最大跨度 D 4= 7.76m 水轮机机坑直径 D 5=6.0m 推力轴承外径 D 6=3.2m 励磁机外径 D 7=2.64m2. 主厂房的立面尺寸的确定2.1水轮机的安装高程T ∇在水电站厂房设计中，水轮机的安装高程T ∇是一个控制性指标标高，只有T ∇确定以后才可以确定相应的其他高程 ①T ∇= 2/0b H s w ++∇w ∇——下游最低尾水位,由给定的资料，可确定w ∇为1579.8m s H ——水轮机的吸出高，由水轮机的气蚀特性决定，H H m s )(9000.10σσ∆+-∇-=式中 ▽=1581.20m ，由所给资料 m σ=0.201；设计水头H=38m ，由《水电站》（河海大学 刘启钊主编）图2-26，查得0.030σ∆=，代入上式，得10 1.7570.2010.030380.535s H m =--+⨯=-（），导叶高度b 0=1.5m ，则水轮机安装高程 T 1579.80.535 1.5/21580.015m ∇=-+=②水轮机安装高程还需按照最低尾水位需淹没尾水管一定水深反算，这里取淹没水深为2m,又最低尾水位为1579.8mT ∇= 最低尾水位-2+h+b 0/2又h/D 1=2.6 所以h=4.1×2.6=10.66m则水轮机安装高程 T ∇=1579.8-2+10.66+1.5/2=1589.21m③水轮机安装高程还需根据地质条件的最大开挖高程进行确定。
水电站设计计算书
[键入公司名称][键入文档标题] [键入文档副标题][键入作者姓名]2016/1/6本次课程设计的主要任务是水电站的设计前言 (4)1、水轮机发电组选择 (5)1.1选择机组台数、单机容量及水轮机型号 (5)1.1.1水轮机型号选择 (5)1.2 HL230水轮机的主要参数计算 (5)1.2.1转轮直径D1计算 (5)1.2.2转数n计算 (5)1.2.3效率及单位参数修正 (6)1.2.4工作范围的检验略 (6)1.2.5吸出高度Hs计算 (6)1.2.6水轮机安装高程计算 (7)1.3选择蜗壳型式、包角、进口尺寸 (7)1.3.1蜗壳的型式 (7)1.3.2蜗壳的断面形状 (7)1.3.3蜗壳的包角 (7)1.3.4蜗壳进口断面的平均流速 (7)1.3.5蜗壳外形尺寸的计算 (7)1.4尾水管型式及尺寸设计 (8)1.4.1进口直锥段 (9)1.4.2 出口扩散段 (9)1.4.3尾水管的高度 (9)1.4.4尾水管的水平长度 (9)1.5发电机型号的选择及尺寸计算 (10)1.5.1主要尺寸估算 (10)1.5.1.1极距τ (10)1.5.1.2定子内径Di (10)1.5.1.3定子铁芯长度Lt (10)1.5.1.4定子铁芯外径Da (11)1.5.2发电机型号选择 (11)1.5.3发电机外形尺寸估算 (11)1.5.4水轮发电机的总重量估算 (12)1.5.4.1发电机转子重量按发电机总重量的12估算 (12)1.5.4.2发电机飞轮力矩GD2估算 (12)1.6调速器及油压装置的选择 (12)2、引水系统设计 (13)2.1进水口轮廓 (13)2.2进水口高程选择 (13)2.2.1进口底部高程 (13)2.2.2进口顶部高程 (13)2.3坝式进水口尺寸拟定 (13)2.3.1进口段 (13)2.3.2闸门段 (14)2.3.3渐变段 (14)2.4通气孔和进人孔 (15)2.4.1通气孔的布置原则： (15)2.4.2通气孔的面积选择 (15)2.5进人孔 (15)2.6压力管道的布置 (15)3、厂区枢纽及电站厂房的布置设计 (16)3.1主厂房的长度 (16)3.1.1机组段长度的确定 (16)3.1.2装配场长度 (16)3.1.3边机组段加长 (16)3.2主厂房的宽度 (17)3.3主厂房的高度 (17)3.3.1安装高程 (17)3.3.2尾水管底板高程 (17)3.3.3开挖高程 (18)3.3.4水轮机层地板高程 (18)3.3.5发电机层地板高程 (18)3.3.6吊车轨顶高程 (18)3.3.7厂房天花板及屋顶高程 (18)4、主厂房布置的构造要求 (19)4.1厂房内的交通 (19)4.2厂房的采光、通风和防潮 (19)4.3主厂房的分缝 (19)5、副厂房的布置设计 (19)6、吊桥选择 (19)7、结论 (19)【参考文献】 (20)前言设计题目来源于老师，本次课程设计的主要任务是水电站的设计。
水电站厂房参数设计计算书
水电站厂房第一节几种水头的计算⑴H_=Z浴一Z单机满出力时下游水位H尸Z裕一Z全机满出力时下游水位H^=Z底一Z全机满出力时下游水位一、的计算。
1 假设H aa=84m由公式N"K Q H公式中Nr为单机出力50000KWK为岀力系数8. 5H 为净水头二H。
一A H=0. 97H0 ( A H=0.O3H o)Q为该出力下的流量。
故解出Q二70. 028m3/s查下游流量高程表得下游水位为198. 8m上游水位为284mA H=0. 03 (284—198. 8)=2. 6m又因为284—84—2. 6= 197.42 重新假设Hmax=83m由公式Nr=K Q H解出Q二70. 87m3/s查下游流量高程表得下游水位为199. 3m上游水位为284mAH二0.03 (284—199. 3)=2. 5m又因为284—83—2. 5=198. 5故H=a,=83m二、Hw的计算。
1 假设H mln=60m由公式Nr-K Q H公式中Nr为全机出力200000KWK为出力系数8. 5H 为净水头二Ho— A H=0. 97H0 ( A H=0. 03Ho)Q为该出力下的流量。
故解出Q二392. 16m3/s查下游流量高程表得下游水位为203. 50m上游水位为264mA H=0. 03 (264—203. 50) =1. 80m又因为264—60—1. 80=202. 20< 203. 502重新假设Hmin=59m由公式Nr=K Q H解出Q二398. 80m3/s查下游流量高程表得下游水位为203. 58m上游水位为264mA H二0. 03 (264—203. 58) =1. 77m又因为264—59—1. 77=203. 23 = 203. 58故H*=59m三、出的计算。
1假设H=70m由公式N"K Q H公式中Ni•为全机出力200000KWK为岀力系数8. 5H 为净水头二H。
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水电站厂房第一节几种水头的计算(1)H max=Z蓄—Z单机满出力时下游水位H r= Z蓄—Z全机满出力时下游水位H min=Z底—Z全机满出力时下游水位一、H max的计算。
1 假设H max=84m由公式Nr=K Q H公式中 Nr为单机出力50000KWK 为出力系数8.5H 为净水头=H0—ΔH=0.97H0 (ΔH=0.03H0) Q 为该出力下的流量。
故解出Q=70.028m3/s查下游流量高程表得下游水位为198.8m上游水位为284mΔH=0.03 (284—198.8)=2.6m又因为284—84—2.6= 197.42 重新假设Hmax=83m由公式Nr=K Q H解出Q=70.87m3/s查下游流量高程表得下游水位为199.3m上游水位为284mΔH=0.03 (284—199.3)=2.5m又因为284—83—2.5=198.5故H max=83m二、H min的计算。
1 假设H min=60m由公式Nr=K Q H公式中 Nr为全机出力200000KWK 为出力系数8.5H 为净水头=H0—ΔH=0.97H0 (ΔH=0.03Ho) Q 为该出力下的流量。
故解出Q=392.16m3/s查下游流量高程表得下游水位为203.50m上游水位为264mΔH=0.03 (264—203.50)=1.80m又因为264—60—1.80=202.20< 203.502 重新假设Hmin=59m由公式Nr=K Q H解出Q=398.80m3/s查下游流量高程表得下游水位为203.58m上游水位为264mΔH=0.03 (264—203.58)=1.77m又因为264—59—1.77=203.23 = 203.58故H min=59m三、H r的计算。
1 假设H r=70m由公式Nr=K Q H公式中 Nr为全机出力200000KWK 为出力系数8.5H 为净水头=H0—ΔH=0.97H0 (ΔH=0.03Ho)Q 为该出力下的流量。
故解出Q=336.13m3/s查下游流量高程表得下游水位为203.40m上游水位为284mΔH=0.03 (284－203.40)=2.10m又因为284—70—2.10=211.90 > 203.402 重新假设Hr=78m由公式Nr=K Q H解出Q=301.66m3/s查下游流量高程表得下游水位为203.33m上游水位为284mΔH=0.03 (284－203.33)=2.34m又因为284—78—2.34=203.66 = 203.33故Hr=78m第二节水轮机的选型(7)根据该电站的水头范围和该机组的出力范围，在水轮机系列型谱表中查出该电站最好选择HL220机型。
一、水轮机的额定出力计算。
Nr = Ngr / ŋ公式中Ngr为水轮机额定出力。
ŋ为水轮机效率为90%。
Nr 为水轮机出力为55430KW。
故Ngr为5.543万KW二、水轮机转轮直径的计算。
为水轮机模型效率为89%。
为该出力下模型的流量。
由此初步假定原型水轮机在该工况下,效率由公式：得又因为转轮直径应选符合转轮直径系列并比计算值稍大的值故为2.75m。
三、水轮机转速n的计算。
初步假定（对于坝后式水电站）由公式又因为水轮机的转速要采用发电机的标准转速，为此要选取与上述公式得出的转速相近的发电机的标准转速。
常选取稍大的标准转速作为水轮机采用的转速。
故为250 r/min。
又因为当n = 250 r/min 时水轮机的效率比较低，故选取比标准转速稍小的标准转速。
故选取n = 214 r/min。
四、效率与单位参数修正。
HL220-2750的求得原型（当水头H〈150m时〉效率修正值：考虑原型与模型水轮机在制造工艺、质量上的差异，在已求得的值中减去一个修正值则由此原型水轮机在最优工况下的效率为:与假定值不等，重新假定。
重新假定： ,效率得又因为转轮直径应选符合转轮直径系列并比计算值稍大的值故为2.75m。
HL220-2750的求得原型（当水头H〈150m时〉效率修正值：考虑原型与模型水轮机在制造工艺、质量上的差异，在已求得的值中减去一个修正值则由此原型水轮机在最优工况下的效率为与假定值相等。
单位转速修正值：由于按规定单位转速可不加修正，同时单位流量Q也可不修正，由上可见，原假定，，正确，所以为2.75m和n = 214 r/min是正确的。
五、水轮机工作范围的检验。
则水轮机最大引用流量：与特征水头H max，H min,H r相应单位转速为：效率验证如图：六、水轮机吸出高度Hs的计算。
Hs = 10—/900—（σ +Δσ）H公式中为电站的海拔高程为203.79m。
（由多年平均流量Q=100秒立方米）σ为水轮机的汽蚀系数为0.133。
Δσ为水轮机的汽蚀系数修正值为0.02。
第三节发电机的选型一、发电机的外型尺寸。
n=214r/min>150r/min 故采用悬式发电机。
1 主要尺寸估算⑴．极距：（查表3—2得查〈水电站〉表5—8得p=14）(2).定子内径：（3）.定子铁芯长度：（4）.定子铁芯外径：因n=214r/min>166.7r/min有2 平面尺寸估算⑴定子机座外径：因n=214r/min>166.7r/min，有⑵风罩内径：因⑶转子外径：⑷下机架最大跨度：因（查表）⑸推力轴承外径和励磁机外径：根据发电机容量查表得：取3 轴向尺寸的计算⑴定子机座高度：因n=214r/min⑵上机架高度：⑶推力轴承高度、励磁机高度和永磁机高度：查表得：取⑷下机架高度：悬式非承载机架：⑸定子支座支承面至下机架支承面或下挡风板之间的距离：悬式非承载机架：⑹下机架支承面至主轴法兰盘之间的距离：⑺转子磁轭轴向高度：无风扇：⑻发电机主轴高度：⑼定子铁芯水平中心线至主轴法兰底盘之间的距离：二、发电机的重量估算1 发电机总重：2 发电机转子重：3 发电机飞轮力矩：因100r/min<n<375r/min 取二、轮机蜗壳外型尺寸的计算由于，因此采用金属蜗壳。
查资料得：蜗壳进口直径：（查表得）蜗壳断面长：蜗壳断面高：金属蜗壳座环尺寸：查表得：第四节调速系统(7)一、调速器的选择调速功计算：∵水轮机在该工况的效率∴∵属于大型调速器。
二、接力器选择1 接力器直径的计算采用标准导水机构用两个接力器操作选用额定油压为4.0Mpa 已知导叶数，采用标准正曲率导叶，查表6—4取为0.03，∵=0.25。
选用与之偏大的2 接力器的最大行程的计算在HL220模型综合特性曲线上由设计工况点：查得又则∴3 接力器容积的计算两个接力器总容积4 主配压阀直径的选择由公式：得取与之偏大的d=80mm即选用DT-80型电气液压式调速器。
三、油压装置的选取油压装置不考虑空放阀和进水阀的用油，则油压装置压力油罐的容积按经验公式：选择与之接近偏大的HYZ-1.6型分离式油压装置。
四、主变的选取采用扩大单元接线，两台机组共用一台主变，参考《水电站厂房设计》附录1—6，选用SSPL-10000型主变五、起重设备参考《机电设计手册》：发电机转子重量：182.85T乘以动力系数1.2：182.85×1.2=219.42T 选用2×125双小车桥式起重机。
第五节尾水管的选型由于采用HL220型，因此，所以：肘管进口直径D3：对于混流式水轮机，h1=0.05577m，h2=0.06971m，h3=0.1m，第六节厂房尺寸的确定(3)一、机组段平面尺寸的确定。
的确定。
1 主厂房长度的确定。
（1）机组间距L1:由发电机风罩确定的机组段长度L1:L1=Φ+B+2δ=8.92+4.2+2×1.5=14.12(m)所以取L1:为14.2米。
（2）机组段长度L2:计算边机组段长度的时候需要考虑设备的布置和吊运的要求。
由经验公式得：L2= L1+△L=14.2+0.8×2.75=16.4(m) [式中△L=(0.2-1)D]]（3）装间长度L3:根据吊运与机组检修等的布置要求，由经验公式得L3=（1-1.5）L1所以取L3:为19米。
所以厂房的总长为3 L1+ L2+ L3=3×14.2+16.4+19=78米。
2 主厂房宽度的确定。
（1）厂房水下部分宽度的确定:①下游侧宽度B1:B1主要决定于下游尾水管的尺寸，故B1=4.5×D1=12.375m。
取B1:为12.4m。
②上游侧宽度B2:B1主要决定于蜗壳进口的布置、主阀、机组及其他附属设备的布置，为了方便取与厂房水上部分上游侧的宽度相同为：8.3m。
（2）厂房水上部分宽度的确定:①下游侧宽度B1:B1主要决定于发电机层地面的设备的布置及交通要求。
B1=8.92÷2+1.5+1.2=7.16m。
取B1为7.2m。
②上游侧宽度B2:B2主要决定于发电机层地面的设备的布置及交通要求。
B2=8.92÷2+1.5+1+1.2=8.16m。
取B1为8.3m。
二、尾水平台及尾水闸室的布置。
尾水管的出口分为两个孔，每孔的尺寸为3.29m×3.34m，中间隔墩宽为0.9m。
尾水闸门尺寸为3.49m×3.54m，每台机组各设一套闸门，分别以四台电动活动式尾水闸门起闭机操作。
在每台机组的尾水闸墩上分别设置两个尾水闸室，分别放置尾水闸门。
根据吊运闸门和行人交通的需要，以及尾水管的长度，设置尾水平台，高程与发电机层地面高程相同为：210.23m三、主厂房控制高程的确定。
1 水轮机的安装高程：∵∴∵因为一台机组满发时引用最小流量为70.87m3/s,对应的水位即为下游尾水位：∴水轮机安装高程：取为200m2尾水管底板高程：▽1=▽3－b0÷2－h1=200－0.6875÷2－7.15=192.387 3尾水管进人孔地面高程：▽2=▽3－r1－h2=200－4.4－1.8=193.68(m)4水轮机层地面高程：▽4=▽3+r2+h3=200+1.8425+1.2=203(m)5发电机定子安装高程：▽D=▽4+h4+h5=203+2+1=206(m)6发电机层地面高程：▽5=▽D+ h6=206+4.23=210.23(m)7安装间地面高程：根据下游洪水资料及厂房的施工等需要将安装间高程相对发电机地面高程抬高△H为4.77。
所以安装间高程为▽6=▽5+△H=210.23+4.77=215(m)8吊车轨顶高程：▽7=▽6+ h max+ h7+c+ h8=215+7.88+0.2+0.8+1.895=225.775(m)所以取▽7为225.78米。
9屋顶大梁底部高程：▽8=▽7+△h+ h9+ h10 =225.78+0.2+1.8+1.2=228.98(m)所以取▽8为229米。