大型卧式贯流水轮机安装高程的确定
遵义市牛角塘水电站水轮机选择及安装高程的确定
—． Ｏ３ ２ ９ １７
０９ ． ２ ３ ２４
Ｈ ａ 按设计最低尾水位 ６０Ｏｍ计算） ｒ ｘ（ ｏ ９． Ｏ
３ ７ｎ ９． Ｉ
Ｈ ｉ 按厂房设计拱水位 ６ ６８ｍ ｍｎ（ ９ ．８ 计算）
Ｈ ｉ 按下游角口电站水库设计洪水位计算） ｍｎ（
Ｈ Ｗ
３ ５ ２． ｍ
３ ５ ６． ｍ
科 学论坛
遵义市牛角塘水 电站水轮机选择及安装高程的确定
李 启 文
（ 庆 市 涪 陵水 电工 程 咨询 公 司 重 ４８０） ０ ０ ０
日 要】 按河流规划 ， 义市牛角塘水 电站需与下游角 口水 电站衔接， 膏 遵 但因下游电站水库运行水位变幅较大 ， 直接 影响牛角塘水电站水轮机选择及
（ Ｈ ９．％ 按 ｗ的 ７ ５计算）
陶泥河水库正常蓄引水位
３ ．Ｏ ６ ｍ
７０ ０ ３ ．８ ｍ
从 工程投 资分析 ， ２台机方案和 ３台机方案 的投 资基本相当 ，但 ３台
机 组 方 案 便 于 分 期 投 产 。因 此 ， 工程 投 资角 度 ， 从 ３台机 方 案 优 于 ２台机 方
水轮 机额定流量 ， ｓ
水轮机额定出力 ｋ ｗ 水轮机转轮直径 ｍ 水轮机额定工况点效率 ／ 最高效率
１ ． ６２
５５ ０３ １４ ． ９／４２ （ １ ９ ． 模型）
１． ０８
３ ０ ４４ ｌ２ ＿ ９ ，３ ２（ ２ ９ ． 模型）
水轮机允许吸出高度 ｍ 静态总投资 （ 含辅机及土建投 资）（ 万元）
案。
设计尾水位 （＝％ ｐ５）
正 常尾水 位ห้องสมุดไป่ตู้ 设 计最低 尾水位
２ 水 轮 机 的选 择 、
水轮机的吸出高度和安装高程
第 四 节第二水章轮水机轮的机吸的蜗出壳高、度尾及水安管和装气高蚀程
Hs
Pa
PB
H
Pa ：水轮机安装位置的大气压，
Pa 10.33
900
(mH 2O)
则
Hs
10.0
900
(
m
)H
或
Hs
10.0
900
K mH
Hs为正，指定部位在尾水位以上； Hs为负， 指定部位在尾水位以下。
第 四 节第二水章轮水机轮的机吸的蜗出壳高、度尾及水安管和装气高蚀程
作用 型式 尺寸
作用 型式 尺寸 变更
成因 吸出高度 安装高程
第二章 水轮机的蜗壳、尾水管和气蚀
➢ 复习及思考题
1、蜗壳有哪些类型？各适用于什么条件？ 2、蜗壳水力计算有哪些假定原则，金属蜗壳和混凝土蜗壳
的各种计算方法的精度如何？ 3、尾水管有哪些功能和类型？各适用于什么条件？ 4、尾水管的主要参数有哪几个？如何确定？ 5、哪些情况下尾水管的尺寸要局部变动？如何变动？ 6、汽蚀是如何形成的？危害性如何？ 7、常见的水轮机气蚀有哪几类？有哪些防止措施？ 8、什么是水轮机的吸出高度Hs？各类水轮机Hs如何确定？
第 四 节第二水章轮水机轮的机吸的蜗出壳高、度尾及水安管和装气高蚀程
二、水轮机的安装高程
1、立轴混流式水轮机： Zs w Hs b0 2 （导叶中心的位置高程）
w ：设计尾水位，m ； b0：导叶高度，m 。
第 四 节第二水章轮水机轮的机吸的蜗出壳高、度尾及水安管和装气高蚀程
2、立轴轴流式水轮机： Zs w Hs XD1
第 四 节第二水章轮水机轮的机吸的蜗出壳高、度尾及水安管和装气高蚀程
根据下游流量 ~ 水位关系曲线确定设计尾水位 w
灯泡贯流式机组安装高程的确定
现 象 的几 种 工况 分 别进 行 分析 计 算 。当水 轮 发 电 机 组最 小 水 头运 行 时 。 水 轮机 内部过 流 流量 较 大 。 水 轮 机空 化 系数 也 较 大 ．所 以机 组 的 吸 出高 度 比 较大 。 此 时 下游 尾水 位 也 比较 低 ， 一 般 在此 种 情 况
３ ． ３ 尾 水 管 出 口淹 没 深度 机组 运 行 时 尾水 管 出水 口处要 有 一 定 的淹 没 深度 ， 主要 是 为 了 防止 尾 水 管 Ｅ ｌ 进气 。 破 坏 机 组 运
第 ６期 （ 总第 ３ ９ ７期 ）
［ 文章编号 】１ ０ ０ ９ － ２ ８ ４ ６（ ２ ０ Ｉ ｓ ） ０ ６ ． － ０ ０ ５ ０ － － ０ ３
吉 林
水
利
２ ０ １ ５年 ６月
灯 泡贯流式机组安装 高程 的确定
胡 李杰 ｔ ．胡卫 娟
（ １ ． 华 北水利 水 电大学 ，河 南 郑 州 ４ ５ ３ ０ ０ ０ ： ２ ． 中 国水 电顾 问集 团昆明勘 测设 计研 究 院 ．云 南 昆 明 ６ ５ ０ ０ ０ ０ ）
一
发 生空 化 ．因此 考虑 适 当的安 全 系数 是 非 常有 必 要 的 。对 灯泡 贯 流式 机 组来 说 ，由 于采 用 卧轴 布
置， 且转 轮 直 径也 很 大 。 转 轮上 下 缘高 度 也 相 差很 大， 压力 最 低 点在 叶 片顶 点 处 ， 转 轮上 下 缘 的 空化
系数 也 相 差较 大 ．当转 轮转 动 时压 力 最低 点 的位 置是 随 转 动变 化 的刚 。 由此 对 大 型灯 泡 贯 流式 机 组来 说 ， 其安 全 系数 Ｋ值 不需 要 取得 过 大 ， 此 文认 为取 Ｋ ＝ １ ． ０ ５较合 适
大型水轮机导水机构组装与安装施工工法(2)
大型水轮机导水机构组装与安装施工工法大型水轮机导水机构组装与安装施工工法一、前言大型水轮机导水机构组装与安装施工工法是指在大型水轮机的安装过程中，对导水机构进行组装和安装的具体工法。
它是保障水轮机正常工作的重要环节，也是确保水力发电工程安全可靠运行的关键。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行详细介绍。
二、工法特点该工法具有以下特点：1. 灵活性：可根据具体工程情况进行调整，适应不同水轮机的导水机构。
2. 高效性：采用先组装后安装的方式，能够提高施工效率和质量。
3. 清晰明了：通过详细的施工工艺描述和图纸说明，确保施工过程清晰可见。
4. 安全可靠：注重施工中的安全措施和质量控制，确保施工过程安全可靠。
三、适应范围该工法适用于各类大型水轮机导水机构的组装与安装，包括混凝土导流壳、导管、进水口等。
四、工艺原理在组装与安装大型水轮机导水机构的过程中，需要根据施工工法与实际工程之间的联系，采取相应的技术措施。
首先，根据工程图纸和设计要求，组装并安装导水机构的各个部件。
然后，根据导水机构的特点和安装位置，制定专门的施工工艺。
在施工过程中，还要注意导水机构与水轮机之间的连接和密封，保证施工质量。
五、施工工艺1. 准备工作：包括组装所需的材料、机具设备、图纸以及安全措施。
2. 导水机构组装：按照工程图纸和设计要求，组装导水机构的各个部件，包括混凝土导流壳、导管和进水口等。
3. 导水机构安装：根据设计要求，将组装好的导水机构安装到水轮机上，确保与水轮机之间的连接和密封。
4. 终检验收：在安装完成后，进行终检验收，确保导水机构的安装质量符合要求。
六、劳动组织施工过程中需要合理组织人力资源，确保施工过程顺利进行。
根据施工工艺的要求，合理安排施工人员的数量和工作岗位，确保每个环节的顺利进行。
七、机具设备根据施工工艺的要求，所需的机具设备包括吊装设备、组装设备、焊接设备、测量设备等。
大型泵站水泵安装高程的计算方法刍议
收稿日期：２０１９ ０５ ２１ 作者简介：问泽杭（１９６３—），男，本科，研究员级高级工程师，主要从事水利工程建设、管理工作。
１４
江 苏 水 利
２０１９年 ９月
害的气蚀（空穴），造成机组强烈振动、部件损坏，影 响水泵使 用 寿 命 和 运 行 稳 定 性，缩 短 了 维 修 周 期， 增加了水 泵 机 组 维 护 养 护 费 用，严 重 时，造 成 泵 站 机组失效，直 接 影 响 泵 站 效 益 的 发 挥。 近 年 来，随 着对气蚀对水泵运行重要性的认识，设计单位从水 泵安装高程入手，在模型试验和规程规定的基 础 上，适当地降低了水泵安装高程以增加叶轮淹没深 度，使水泵 运 行 气 蚀 状 况 有 了 较 大 的 改 善。 然 而， 确定合适的水泵安装高程目前仍是泵站设计的一 个难点。理论 研 究 表 明，水 泵 安 装 高 程 越 低，气 蚀 状况越好，但过低的水泵安装高程又会明显增加土 建工程投 资。 李 玉 芷 等［１］用 汽 蚀 安 全 系 数 法 对 水 泵安装高程进行了探讨。本文通过对水泵安装高 程计算公 式 的 修 正，确 定 安 装 高 程 适 用 计 算 方 法， 为泵站工程设计提供参考。
２ 现行水泵的安装高程计算方法
《泵站设 计 规 范 》ＧＢ５０２６５－２０１０对 水 泵 安 装
高程作了规定。即在进水池最低水位时，应满足不
２０１９年 ９月 Ｓｅｐ．２０１９
江 苏 水 利 ＪＩＡＮＧＳＵＷＡＴＥＲＲＥＳＯＵＲＣＥＳ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
水利工程建设 １３
大型泵站水泵安装高程的计算方法刍议
问 泽 杭１，李 太 民２，吴 海 军１
（１．江苏省南水北调办公室，江苏 南京 ２１００２９；２．江苏省骆运水利工程管理处，江苏 宿迁 ２２３８００）
大型水轮机导水机构组装与安装施工工法
大型水轮机导水机构组装与安装施工工法大型水轮机导水机构组装与安装施工工法一、前言大型水轮机导水机构是水电工程中重要的设备，其组装与安装施工工法对于保证水轮机的正常运行和提高水电站的发电效率至关重要。
本文将介绍大型水轮机导水机构组装与安装施工工法的各个要点，包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点大型水轮机导水机构组装与安装施工工法具有以下特点：1. 高可靠性：采用先进的组装与安装技术，确保导水机构的稳定性和可靠性。
2. 灵活性强：适用于不同型号和规格的水轮机导水机构的组装与安装。
3. 施工周期较短：通过优化施工工艺，提高施工效率，缩短施工周期。
4. 施工成本相对较低：采用经济合理的施工方法，降低施工成本。
三、适应范围本工法适用于大型水轮机导水机构的组装与安装，包括不同型号和规格的挡水墙、引流隔槽、封闭式导叶等。
四、工艺原理在大型水轮机导水机构的组装与安装施工过程中，需要根据实际工程要求，细化工艺原理，并采取相应的技术措施。
工艺原理主要包括以下几个方面：1. 施工工法与实际工程之间的联系：结合具体工程需求，选择适合的施工工法，并与实际工程进行紧密配合。
2. 采取的技术措施：采用先进的导水机构组装与安装技术，保证施工质量和安全。
五、施工工艺大型水轮机导水机构组装与安装施工工艺包括以下几个阶段：1. 基础准备：进行场地平整和基础施工，确保施工基础的稳定性和可靠性。
2. 预组装：先进行部分装配和验收，确保导水机构的准确度和安装质量。
3. 分段装配：将导水机构按照设计要求分段装配，确保各部分的连接和定位准确。
4. 总装调试：将各个部分的导水机构进行总装，并进行调试，确保整体的运行平稳。
5. 安装验收：对导水机构进行全面的验收，确保施工质量和安全。
六、劳动组织大型水轮机导水机构组装与安装施工需要合理的劳动组织，包括施工人员的组织和分工，施工任务的分配和调度等，以确保施工进度和质量。
卧式的水轮发电机的安装
卧式的水轮发电机的安装卧式的水轮发电机，除容量很小的以外，都是由底座、定子、转子、轴承座等组成。
而且多数是采用管道式通风冷却，机坑与进、出风道相连。
因尺寸较小，转速较高，发电机定子和转子往往在厂内组装，经过试验后整体运到电站工地，安装工程相对简单。
一、安装的质量要求和基本程序（一）安装的基本质量要求卧式发电机都是以水轮机轴线为准进行安装的，最基本的质量要求是：1.发电机主轴法兰按水轮机法兰找正时，偏心量≤0.04mm；倾斜≤0.02mm；2.以转子为准调整定子的位置，发电机应气隙均匀一致，最大偏差不大于平均气隙的±10%，实测气隙时，应对每个磁极的两端，就转子不同的3~4个位置（如每次让转子转过90°）测量，取所有实测值的平均值为准，再计算偏差的大小；3.定子的轴向位置应使定子中心偏离转子中心，偏向水轮机端1~1.5mm，以便机组运行时使转子承受与轴向水推力相反方向的磁拉力，减轻推力轴承负荷并有利于机组稳定。
（二）卧式水轮发电机的基本安装程序卧式水轮发电机的安装程序因具体结构的不同有所差异，但基本安装程序如下：1.准备标高中心架、基础板及地脚螺栓；2.安装底座；3.安装定子、轴承座；4.转子检查及轴瓦研刮；5.吊装转子；6.与水轮机连轴、轴线检查、调整；7.安装附属装置；8.机组启动试运行。
二、卧式发电机转子的吊装卧式发电机底座、定子、轴承座的安装都以水轮机轴线为准，其安装方法与前述相同，但转子吊装与立式机组不同。
由于卧式发电机转子两端用轴承座支撑，中部的磁轭、磁极悬空在定子内，且气隙不大，又不允许转子与定子摩擦，所以转子的装入和拆卸都必须沿水平方向移动，这就形成了所谓“穿转子”的特殊工艺过程，其过程如图所示。
1.准备工作（1）准备吊具、吊索。
起吊转子时钢丝绳不能与转子两端接触，必须经过吊梁来悬挂转子。
吊梁如图（a）所示，是一根具有足够刚度的横梁，通常用工字钢或槽钢焊接而成。
机组选型及水泵安装高程和工作点的确定
第二章机组选型及水泵安装高程和工作点的确定一、机组选型及配套设备的选择（一）水泵选型设计流量： Q=1.2米3 /秒净扬程： H净 =1156.89-1055.59=101.3米初估损失扬程： A=Q/V，πD2/4=1.2/(2--3)，取经济流速。
D=0.874-0.714米,管径D<350mm , H净=101.3m>30m由④《水泵及水泵站》，如下表得 K=10% H净表2—1 常用管道水力损失估算表设计扬程 H= H净(1+K)=1.1 H净=111.43msh型双吸单级卧式离心泵的特点:1.由两个进水口汇合流入一个蜗壳中,叶轮实质上是由两个用后轮盘的单级叶轮的组成。
在同样叶轮外径情况下，流量可增大一倍，同时水的轴向推力可自行平衡。
2.泵壳分为上下两部分。
上部为泵盖，下部为泵体，两部分用螺钉相互联结，只要拧开泵盖的螺母，即可揭掉泵盖对泵内进行检修。
3.水泵的进水、出水均在同一方向上且垂直于泵轴，有利于泵和进、出水管的布置与安装。
基于上述，本站选用sh型双吸单级卧式离心泵。
由Q=1.2m3/s=4320m3/h H=111.43m 查《水泵及水泵站》图2-28sh型泵型谱图可知,在Q,H范围处无现成泵型。
由于在扬程H=111.43m时有可供选择的14sh-6、14sh-6A两种。
而在Q=4320m3/h 时无可选泵型。
根据水泵并联特点：扬程不变，流量相加。
由④《水泵及水泵站》图2-28sh型泵型谱图可得：H=111.43m时 14sh-6A型流量为0.33m3/s ,14sh-6型流量为0.41m3/s如选14sh-6A型三台总流量为0.99m3/s 如选14sh-6A型四台总流量为1.32m3/s如选14sh-6型三台总流量为1.23m3/s其中与设计流量1.2m3/s最接近的是1.23m3/s所以初选定为三台14sh-6型双吸离心泵。
查⑤《泵样》14sh-6型双吸离心泵转速1470转/分，允许吸上真空高度3.5m叶轮直径655mm，电动机功率680KW。
大型卧式潜水贯流泵机组安装的施工管理
大型卧式潜水贯流泵机组安装的施工管理【摘要】根据工程实际经验，从项目管理的角度提出保证大型卧式潜水贯流泵机组安装质量的控制措施。
【关键词】贯流泵；安装；施工；过程控制1 概述江苏省通榆河北延送水工程的第二、三梯级泵站――灌河北泵站、善后河南泵站中的水泵装置均选用了单泵流量为10 m3/s、叶轮直径为2m的卧式潜水贯流泵（简称主机泵，型号分别为：2000GZBW-1.76/10.5-330kW/10kV、2000GZBW-1.54/10.5-315kW/10kV），是目前我国已建成的叶轮直径最大的潜水贯流泵。
该泵由潜水电机、行星齿轮减速箱、卧式轴流泵段三个相对独立的部件组成，一体化整体机组，总重约30T。
机组在工厂加工组装后运达现场整体安装，比传统分体机组安装较为容易。
但该潜水贯流泵机组整体安装没有先例可供参考，给安装工作带来一定难度，建设方非常慎重，对安装工作的全过程做了充分安排，确保工程施工质量。
2 筹划布置2.1 合同管理两泵站工程按土建及安装、主机泵、金属结构、机电设备、电气及自动化、管理设施等工作内容均分为10个标，分标多、工作交叉繁杂。
主机泵的安装因土建施工单位缺少相关工作经验，安装工作由厂家自己负责，土建施工单位协助配合。
主机泵生产厂家委托符合招标文件要求的安装公司全权负责该项安装事宜，并将吊装作业签订协议合法分包，所有程序均符合规范及标书要求。
2.2 技术管理施工方认真进行图纸识读及会审工作，按照现行国家标准、技术规范及标书要求制定施工方案。
（1）施工方法：根据贯流泵的具体结构形式，本工程贯流泵机组由生产厂家在工厂组装，工地现场进行整体吊装，进、出水预埋管等处二期砼采用BY-60灌浆料灌实。
（2）施工机具：参考100T汽车起重机起吊数据9米位置起吊30T荷载算，选择100T汽车起重机作为本次吊装作业的主要施工机械。
（3）施工顺序：检查汽车起重机正常___起吊主机泵附件至预定位置___起吊主泵机组至预定位置___起吊调整主泵机组至安装位置___紧固螺栓及进、出水预埋管注浆。
卧式混流式水轮机安装
卧式混流式水轮机安装卧式机组安装前，除作好设备验收，清点工作外，还要根据制造厂说明书和设计图纸对预埋的引水管口、尾水管预留孔位及各基础螺栓孔位置进行测量检查，及早发现问题及时处理。
卧式混流式水轮机安装的主要项目有：埋设部分的安装，蜗壳安装，基座及轴承的安装，水轮机转动部分的安装，轴线调整等项。
一、埋设部分的安装卧式混流式机组埋设部分包括主阀、伸缩节、进水弯管。
通常把这几件组合成一体，吊装就位后进行一次性调整，以减少调整工作量。
调整台格后，加以固定，浇注二期混凝土。
二、蜗壳安装卧式混流武水轮机的蜗壳通常与座环浇铸〔焊〕成整体，并与导水机构组装成整体到货的。
蜗壳安装仍然是将这些部件分解清扫组装成整体后进行的，这样使部件组装更为方便，更能保证装配质量。
蜗壳的吊装就位是在埋设部分的二期混凝土养生合格后进行的。
为了保证连接质量，减少调整工作量，也可以与进水弯管、伸缩节、主阀连成整体一次调整，如图4 -3所示。
1．蜗壳的垂直调整蜗壳的垂直度，直接影响到机组轴线的水平以及转轮与固定止漏环的同心性，要严格控制。
调整方法有：〔1〕方形水平仪法：用方形水平仪直接靠在蜗壳的加工面上测量，方法比较简单，精度可到达0.02～0.04mm/m。
〔2〕吊线电测法：在靠近加工面2、4两点〔图4-4〕处悬吊一根钢琴线，用听声法测量2－2、4－4两点的距离。
这种方法的精度可到达0.02rnm/m。
考虑到安装尾水管可能把蜗壳拉斜，因此，一般使蜗壳向顶盖方向倾斜0. 05 -0.1mm/m。
2．蜗壳左右偏斜调整蜗壳左右偏斜要求精度不高，可以用水下尺测量加工面上1.3两点的水平腰即可，如图4- 4所示。
如果偏斜太大，可用支承架12上的7进行调整(图4-3)。
图4-3进水弯管和蜗壳的支架1一蜗壳2-顶丝(A图) 3-进水弯管4-进水管5-压梁6-支承架；7-斜面调整整垫铁，8-地脚螺拴．9-进水支承10-垫铁1l一压铁12一蜗壳尾部支承架图4—4蜗壳的安装(a)蜗壳后视图(b)蜗壳侧视图A图：1-带球头螺栓；2一锁紧螺母3-螺母4-角钢支承架三、尾水管安装蜗壳调好后，为防止装尾水管及浇二期混凝土时使蜗壳变位，要对已调好的蜗壳进行临时加固，然后才能吊装尾水管。
水轮机安装高程
水轮机安装高程水轮机是一种利用流体动能转换为机械能的设备，广泛应用于水力发电、农业灌溉等领域。
水轮机的安装高程是指水轮机轴心线与水位高程之间的相对高度差，其大小对水轮机的运行效率和性能有着重要的影响。
下面将介绍水轮机安装高程的相关内容。
1.水轮机安装高程的概念水轮机安装高程是指水轮机轴心线与水位高程之间的相对高度差。
它的大小直接影响着水轮机的装机功率、转速、效率、启闭机构的选型以及水轮机进出水口的设计等。
水轮机的安装高程应根据场地实际情况、水文地貌特征和水轮机的性能参数等因素进行合理安排。
2.水轮机安装高程的影响因素水轮机安装高程的影响因素主要包括以下几个方面：（1）水库水位变化的影响：水库水位的变化会直接影响水轮机运行的水头和水流量等参数，从而影响其发电效率和质量。
（2）水头高度的选择：水头高度是指水位与水轮机进水口的垂直距离，它的大小直接影响水轮机的转速、效率和装机功率等参数。
水头高度的选择应根据水轮机的类型、规格、性能参数以及水流情况等因素进行合理确定。
（3）机房或机舱建筑物的高度：水轮机的机房或机舱建筑物也需要考虑其高度因素，以保证设备稳定运行和运维人员的安全。
（4）进出水口的设计：进出水口的设计对水轮机的安装高程和运行效率等参数也有着重要的影响，应根据水流情况和轮机性能参数等因素进行综合考虑。
3.水轮机安装高程的测量方法水轮机安装高程的测量一般采用水准测量和全站仪测量等方法。
其中，水准测量是通过测量水位和用水轮机轴心线高度差来计算出水轮机安装高程值，而全站仪测量则是利用全站仪的高程读数来计算出水轮机安装高程值。
4.水轮机安装高程的调整方法水轮机安装高程的调整通常是通过调整进出水口的高度和调整水轮机底板高度来实现的。
调整时应注意平衡水轮机进出水口之间的水平距离和水轮机进出水口的高度，以确保水流量和水头的稳定性。
5.水轮机安装高程的注意事项在进行水轮机安装高程的设计和调整时，需要注意以下几个方面：（1）应根据实际情况合理选取进出水口位置和高度，以确保水流稳定和高效转换；（2）水轮机进出水口的位置和高度应避免受到其他建筑物或设备的影响；（3）应根据水库水位变化情况进行及时调整，以保证水轮机的正常运行；（4）在调整水轮机安装高程时，应该先停机检查和确定调整的安全性和必要性，避免出现安全事故。
大型贯流式水轮机安装高程确定浅析
西北水电•2020年•第S2期文章编号:1006—2610(2020)S2—0074—06大型贯流式水轮机安装高程确定浅析王龙，刘国峰,张子艳（中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，西安710065）摘要:简要介绍了《水电站机电设计手册》、《水轮机设计手册》以及美国相关标准规定的大型贯流式水轮机吸出高度、安装高程计算方法和使用建议。
通过分析大型贯流式水轮机空化特性,给出选择大型贯流式水轮机空化基准面的建议。
结合贯流式水轮机运行特点，通过对比设计手册、相关标准以及典型水电站空化安全系数K的取值，提出空化安全系数K取值建议;最后提出了下游设计尾水位取值建议以及安装高程确应考虑的其他因素。
关键词:贯流式水轮机;空化;吸出高度;尾水位;安装高程中图分类号:TK733.8文献标志码:A DOI：10.3969/j.issn.1006-2610.2020.S2.016Preliminary Analysis on Determination of Installation Elevation of Large-scale Tubular TurbineWANG Long，LIU Guofeng，ZHANG Ziyan(Powerchina Northwest Engineering Corporation Limited，Xi'an710065，China)Abstract:The article briefly introduces the calculation methods and usage suggestions of the suction height,installation height of large-scale tubular turbines specified in the"Electrical and Mechanical Design Manual of Hydropower Stations","Water Turbine Design Manual"and relevant American standards.By analyzing the cavitation characteristics of large-scale tubular turbines,suggestions for selecting the cavitation datum level of large-scale tubular turbines are bining the operating characteristics of the tubular turbine，and comparing the design manual,relevant standards and the value of the cavitation safety factor K of typical hydropower station,the value of the cavitation safety factor K is proposed；finally,the value of the downstream design tail water level and other factors to be considered in the determination of the installation elevation are proposed.Key words:tubular turbine；cavitation；suction height；tail water level；installation elevation0前言近30a来，水电资源开发及技术发展迅猛。
水轮机的工作原理—水轮机的安装高程
✓ 空蚀现象及空蚀系数； ✓ 材料的空蚀性能； ✓ 河流水质； ✓ 当地海拔及气压。
4.3.1 空蚀
➢ 水轮机的空化现象大约在20世纪被人们发现的，是水流在能量转
换过程中产生的一种不利现象。
➢ 当液体温度一定时，降低压力到某一临界压力时，液体会汽化或
溶解于液体中的空气发形成空穴，这种现象称为空化。
➢ 空化是在液体中形成空穴使液相流体的连续性遭到破坏，它发生
在压力下降某一临界值的流动区域中。在空穴中主要充满着液体 的蒸汽以及从溶液中析出的气体。当这空穴进入压力较低的区域 时，就开始发育成长为较大的气泡。
4.3.1 空蚀
4.3.1 空蚀
4.3.1 空蚀
➢ 当空化产生的气泡被流体带到压力高于临界值的区域，气泡就将
设计尾水位
设计尾水位 (e)
D1
+Hs
-Hs
+Hs
-Hs
ht
D1
ht
2
hp
hp
最高尾水位 (c)
最高尾水位 (f)
4.3.4 水轮机的安装高程
⑴立轴混流式水轮机
w
Hs
b0 2
式中 w ——尾水位，m；
b0——导叶高度，m。 ⑵立轴轴流式水轮机
w Hs XD1
式中 D1—转轮直径，m；
X—轴流式水轮机结构高度系数，取0.41。
4.3.3 水轮机的吸出高度
吸出高度的规定
4.3.3 水轮机的吸出高度
为了避免转轮叶片上的空化，必须使压力最低点压力大于水流
的饱和汽化压力，即。PKg
Pm in
g
Pv
g
经化简最终得到
Hs
10.0
根据运行工况确定水轮机安装高程
根据运行工况确定水轮机安装高程
蓝可华
【期刊名称】《广西水利水电》
【年(卷),期】1991(000)001
【总页数】5页(P50-54)
【作者】蓝可华
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TK730.6
【相关文献】
1.遵义市牛角塘水电站水轮机选择及安装高程的确定 [J], 李启文
2.贯流式水轮机安装高程确定的新方法 [J], 李波
3.苏只水电站水轮机安装高程的确定 [J], 张延锋;马国强
4.大型卧式贯流水轮机安装高程的确定 [J], 刘益祥
5.大型贯流式水轮机安装高程确定浅析 [J], 王龙;刘国峰;张子艳
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大型卧式贯流水轮机安装高程的确定
大型卧式贯流水轮机安装高程的确定刘益祥(广西电力工业勘察设计研究院,南宁 530023)摘 要:文章简述直接利用水轮机运行水头确定大型卧式贯流水轮机安装高程的方法,以及确定大型卧式贯流水轮机安装高程应考虑的主要因数。
关键词:大型;卧式贯流水轮机;安装高程中图分类号:T K730.6 文献标识码:B 文章编号:1001-408X (2008)01-0067-021 引言 随着低水头水力资源的开发利用,卧式布置的贯流式水轮发电机组被广泛采用。
由于该机型水轮机转轮直径(即垂直尺寸)相对于运行水头很大,其运行空化状况与常规立式机组有很大不同,因此如何正确考虑与安装高程有关各种参数,合理确定水轮机的安装高程,对保证机组安全稳定运行和减少土建工程量十分重要。
2 卧轴贯流式水轮机安装高程的计算公式 在国家标准《水轮机基本技术条件》(G B/T15468-2006)中已明确定义:安装高程为水轮机安装时的基准面高程,“卧式水轮机安装时的基准为主轴中心高程”;吸出高度为“水轮机所规定的空化基准面至尾水位的高程差”;空化基准面“对卧轴或斜轴反击式水轮机为转轮叶片最高点处的高程”。
因此卧轴水轮机安装高程可由下式表述:Z AN =Z 下+H S -D 12(1)式中 Z AN ———水轮机主轴中心高程,m ;Z 下———尾水管出口处水位,m ;H S ———吸出高度,水轮机规定的空化基准面至尾水位的高程差,m ;D 1———水轮机转轮公称直径,m 。
H S =10-Δ900-K ・σc ・H (2)式中 Δ———电站海拔高程,m ;K ———空化安全系数;σc ———模型临界空化系数;H ———水轮机运行水头,m合理地确定水轮机的安装高程,就是合理地确定Z 下及H S 等各参数的取值。
3 贯流式水轮机安装高程的确定3.1 电站下游尾水位的确定 低水头径流式电站其上游水位一般在正常高水位与水库死水位之间波动运行,波幅很小,而下游水位则与电站下泄流量有关,波动较大,不同的下游水位形成机组运行水头的变化。
贯流式水轮机安装高程确定的新方法
贯流式水轮机安装高程确定的新方法李波【摘要】文章通过实例介绍了通过分析若干净水头下贯流式水轮机的安装高程从而确定安装高程的一种方法,并介绍了几种常见的影响贯流式水轮机安装高程确定的最低尾水位.【期刊名称】《湖南水利水电》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】3页(P95-97)【关键词】贯流式水轮机;吸出高度;安装高程;最低尾水位【作者】李波【作者单位】湖南省水利水电勘测设计研究总院长沙市410007【正文语种】中文前言贯流式水轮机属于反击式水轮机的一种，其安装高程为主轴中心线高程，其确定方法同样以H s和设计尾水位来计算确定。
H s和▽安的计算公式如下：水轮机吸出高度按照式（1）计算：针对贯流机，其水轮机安装高程按照式（2）计算：以上公式中：▽——电站海拔高度（m）；Kδ——电站装置汽蚀系数与模型汽蚀系数之比值；δM——水轮机模型空化系数；▽W——设计尾水位（m）；D1——转轮直径（m）；H——水轮机工作水头（m）。
从式（2）可以看出，当水轮机选定后，其安装高程的确定同其他反击式水轮机相同，取决于设计尾水位和H s值。
但是，贯流式水电站有其自身的特点，用于确定水轮机安装高程的尾水位和H s与其他类型机组又有不同。
本文就介绍一种贯流式水轮机安装高程确定的新方法。
1 贯流式水轮机安装高程的确定1.1 贯流式水电站的运行特点贯流式水电站多为径流式，其水库基本无调节性，机组运行水头随电站天然来水情况而变化。
当来流量增大时，机组运行台数增多，下泄流量增大，下游水位随之抬高，电站水头随之减小；当来流量减小时，机组运行台数减少，下泄流量减小，下游水位随之降低，电站水头随之增大。
且水位随流量的变化比较明显。
根据这一运行特点，水轮机工作水头H及▽W随电站下泄流量变化不断变化，从式（1）和式（2）可以看出，要确定一个合适的安装高程，就必须找到机组运行时▽W+Hs最小的工况。
1.2 安装高程的确定方法本文通过以下实例来介绍一种贯流式水轮机安装高程的确定方法。
水轮机安装高程计算的新方法
水轮机安装高程计算的新方法杨军（中南勘测设计研究院工程设计院湖南长沙410014）【摘要】径流式水电站的水头和流量随天然来水情况呈相反的关系变化，水头的变幅相对较大，水电站发出单机容量的水头一般高于发出电站装机容量的水头，水轮机的额定水头宜按发足装机容量的情况来考虑，根据来水流量保证率曲线和下游水位～流量关系曲线进行演算得到的机组安装高程，更切合实际和经济。
【关键词】径流式水电站安装高程额定水头流量保证率曲线新方法1．以往计算径流式水电站水轮机安装高程的方法以往计算径流式水电站水轮机安装高程的方法，是按机组额定水头计算吸出高度、并根据装机台数确定设计尾水位,最终计算安装高程。
立轴反击式水轮机安装高程是指导叶中心高程；卧轴水轮机安装高程是指主轴中心高程。
不同装置方式的水轮机安装高程计算公式有别，《水电站机电设计手册水力机械》中给出了水轮机安装高程计算的公式。
立轴混流式水轮机安装高程按公式（1）计算：▽A =▽W+ Hs + b/2 (1)立轴轴流式水轮机安装高程按公式（2）计算：▽A =▽W+ Hs + X D1 (2)卧轴反击式（包括混流式和贯流式）水轮机安装高程按公式（3）计算：▽A =▽W+ Hs –D1/2 (3)上述公式中：▽A——水轮机安装高程（m）；▽w——电站设计尾水位（m）；Hs——机组吸出高度（m）,计算公式见下述；b——导叶高度（m）；D1——转轮直径（m）；X——轴流式水轮机高度系数，依转轮型号不同而异。
对于立轴轴流式水轮机来说，为了简便起见，其安装高程（▽A）也常按转轮中心线确定，此时不必计算XD1，但应特别注明。
机组吸出高度Hs按公式（4）或公式(5)计算：Hs ≤10 - ▽/900 - KσσM H (4)Hs ≤hs- ▽/900 (5)式中：▽——电站所在地的海拔高程（m）；σ——转轮模型汽蚀系数，根据模型试验得到；MH——净水头（m）,一般按电站设计水头计算，对轴流式水轮机还应用最小水头，对混流式水轮机还应用最大水头及对应的σM进行复核；Kσ——电站装置汽蚀系数σZ与转轮模型汽蚀系数σM之比值，简称汽蚀安全系数，Kσ=σZ/σM；Kσ值与机组过流水沙条件、转轮材质、电站运行水头和转轮模型试验方法等有关。
卧式水轮机安装技术要求
卧式水轮机安装要求（1）蜗壳垂直度偏差不超过0.06MM/M，偏斜小于0.5MM/M。
（2）水轮机主轴水平度允许偏差不应超过0.02MM/M转轮端面跳动量不应超过0.05MM/M。
（3）转轮与转轮室间隙应符合设计要求，其偏差不应超过设计间隙10%。
（4）导水机构全关闭后，导叶密封面局部间隙不应超过0.08MM。
（5）导叶密封与前后盖板之间的端面间隙不应超过0.25MM。
10 卧式水轮发电机安装（GB/T8564—2003）10.1 轴瓦研刮10.1.1 轴瓦和镜板的检查按9.2.1 条和9.2.2 条要求进行。
制造厂要求在工地研刮的轴瓦，一般分初刮和精刮两次进行。
初刮在转子穿入定子前进行，精刮在转子中心找正后进行。
10.1.2 座式轴承的研刮，应符合下列要求：a) 轴瓦与轴颈间的间隙应符合设计要求，两侧的间隙为顶部间隙的一半，两侧间隙差不应超过间隙值的10％；b) 轴瓦下部与轴颈的接触角应符合设计要求，但不超过。
沿轴瓦长度应全部均匀接触，在接触角范围内每平方厘米应有1 个_3 个接触点；c) 采用压力油循环润滑系统的轴承，油沟尺寸应符合设计要求，合缝处纵向油沟两端的封头长度不应小于15mm。
10.1.3 推力瓦研刮应符合下列要求：a) 推力瓦与推力盘的接触面应达到75％，每平方厘米应有1 个_3 个接触点；b) 无调节结构的推力瓦，其厚度应一致。
同一组各块瓦的厚度差，不应大于0.02mm。
10.2 轴承座安装10.2.1 轴承座的油室应清洁，油路畅通，并应按4.12 条要求做煤油渗漏试验。
10.2.2 根据水轮机固定部件的实际中心，初调两轴承孔中心，其同轴度的偏差不应大于0.1mm；轴承座的水平偏差，横向一般不超过0.2mm/m，轴向一般不超过0.1mm/m。
10.2.3 轴承座的安装，除应按水轮机固定部件的实际中心调整轴承孔的中心外，还应考虑转子就位后，主轴的挠曲变形值及轴承座的压缩值。
a) 将转子分别起、落在轴承座上，测量轴承座压缩值，以相同厚度的垫片加于轴承座底部；b) 根据转子主轴的挠曲变形值，调整发电机后轴承座的上扬值，使水轮机的法兰能与发电机的法兰平行对中连接。
试论水轮机吸出高度的合理确定
试论水轮机吸出高度的合理确定从我州某电站水轮机在运行中产生气蚀及修补的方法、介绍了对水轮机吸出高度的认识。
标签：允许吸出高度；安全系数前言：目前，在水电站的设计中，对水轮机吸出高度的确定常用下列三种方法：一是从水轮机运转特性曲线；二是运用转轮综合特性曲线选定σ值后由公式求出；三是依据比速与真机气蚀系数的大量统计规律来进行确定。
1、三种办法中，第一种办法只注重考虑了尺寸的影响，且查取的数据比较粗略，第二种办法是依据相似理论，虽运用较广，但制造中由于线形及加工工艺等因素的影响，故存在原型间与模型间的误差，真机的气蚀系数可能增大。
第三种办法是来源于对大量运行真机的实际资料抽象出来的统计规律来确定真机的吸出高度。
这种办法虽较前两种办法接近真机，但统计抽象出来的规律毕竟是普遍规律，不属特殊规律，不宜用于电站水轮机的吸出高度的计算。
常用的计算吸出高度的公式：一式为Hs≤10--（1.05～1.1）H；二式为Hs≤10--（σ+Δσ）H；三式为Hs≤10--KσσH；四式为Hs≤10--H。
2、一式中给出一个考虑气蚀系数误差的安全裕量5%～10%，二式中考虑了水头变化时，气蚀系数的变化量，在数值上基本与一式相当，只是在高水头段略大于10%，三式系在一、二式基础上修改而成，引进了装置气蚀系数与模型气蚀系数的比值Kσ，实际也是一个考虑安全裕量的系数。
四式是根据实践统计出来的吸出高度与比速的指数关系来考虑安全裕量，系试验公式。
3、从理论角度来看，按照上述公式计算吸出高度，应能保证水轮机的无气蚀运行，即使在水轮机运行遵守Hs的限制条件下，气蚀侵蚀还是经常发生。
如我州某水电站，已投入运行的2台单机2660kW的HL220型水轮机，电站最大水头、设计水头均为44m，最小水头为43.6m，水轮机吸出高度为+0.76m，水轮机处海拔高程为214.26m，尾水变幅不大，按照上述理论公式计算，应该能够满足无气蚀侵蚀要求，但实际运行的结果并非如此。
水泵安装高程确定
混流泵
➢ 1、蜗壳式混流泵 型号：20HB-40
400HW-5
水泵安装高程确定
2、导叶式混流泵
➢ 型号：250HD-16
水泵安装高程确定
轴流泵
立式轴流泵
型号：14ZLD-70 14ZLB-70 14ZXB-70 350ZLB-4
水泵安装高程确定
二、抽水装置
1、离心泵抽水装置
水泵安装高程确定
第一章 水泵的类型和构造
一、泵型
➢ 1、单级单吸离心泵 即一个叶轮，单面吸水。 型号：IB100-80-200
IS90-65-1125 3B31、BA
水泵安装高程确定
2、单级双吸离心泵
➢ 即一个叶轮、双面 吸水。 型号：
250S-30 20Sh-6A
水泵安装高程确定
3、多级单吸离心泵
➢ 即多个叶轮、 单面吸水。型号： D46-50×12
水泵安装高程确定
➢ 二、轴流泵 ➢ （一）轴流泵的工作原理 ➢ 轴流泵是利用叶轮在水中旋转时产生的推力将
水提升的，这种泵由于水流进入叶轮和流出导 叶都是沿轴向的，故称轴流泵。如下图。
水泵安装高程确定
水泵安装高程确定
➢ （二)轴流泵的构造 ➢ 轴流泵按泵轴的安装方式分为立式、卧式和斜
式三种，它们的结构基本相同。目前使用较多 的是立式轴流泵。主要零部件有：喇叭管、叶 轮、导叶体、出水弯管、轴和轴承、填料函等。
1、水泵的汽蚀方程式 2、汽蚀余量 水泵安装高程3确、定 吸上真空高度
§4-3水泵安装高程的确定
教学目标：掌握安装高程的确定方法 一、安装高程 ➢ 水泵基准面高程称为水泵的安装高程。水泵安
装过低，使泵房土建投资增大，施工难度增加； 过高则水泵产生汽蚀。因此，只有合理确定水 泵的安装高程，才能尽量降低泵站的造价，保 证水泵的正常运行，防止汽蚀现象的发生。
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大型卧式贯流水轮机安装高程的确定刘益祥(广西电力工业勘察设计研究院,南宁 530023)摘 要:文章简述直接利用水轮机运行水头确定大型卧式贯流水轮机安装高程的方法,以及确定大型卧式贯流水轮机安装高程应考虑的主要因数。
关键词:大型;卧式贯流水轮机;安装高程中图分类号:T K730.6 文献标识码:B 文章编号:1001-408X (2008)01-0067-021 引言 随着低水头水力资源的开发利用,卧式布置的贯流式水轮发电机组被广泛采用。
由于该机型水轮机转轮直径(即垂直尺寸)相对于运行水头很大,其运行空化状况与常规立式机组有很大不同,因此如何正确考虑与安装高程有关各种参数,合理确定水轮机的安装高程,对保证机组安全稳定运行和减少土建工程量十分重要。
2 卧轴贯流式水轮机安装高程的计算公式 在国家标准《水轮机基本技术条件》(G B/T15468-2006)中已明确定义:安装高程为水轮机安装时的基准面高程,“卧式水轮机安装时的基准为主轴中心高程”;吸出高度为“水轮机所规定的空化基准面至尾水位的高程差”;空化基准面“对卧轴或斜轴反击式水轮机为转轮叶片最高点处的高程”。
因此卧轴水轮机安装高程可由下式表述:Z AN =Z 下+H S -D 12(1)式中 Z AN ———水轮机主轴中心高程,m ;Z 下———尾水管出口处水位,m ;H S ———吸出高度,水轮机规定的空化基准面至尾水位的高程差,m ;D 1———水轮机转轮公称直径,m 。
H S =10-Δ900-K ・σc ・H (2)式中 Δ———电站海拔高程,m ;K ———空化安全系数;σc ———模型临界空化系数;H ———水轮机运行水头,m合理地确定水轮机的安装高程,就是合理地确定Z 下及H S 等各参数的取值。
3 贯流式水轮机安装高程的确定3.1 电站下游尾水位的确定 低水头径流式电站其上游水位一般在正常高水位与水库死水位之间波动运行,波幅很小,而下游水位则与电站下泄流量有关,波动较大,不同的下游水位形成机组运行水头的变化。
因此,以不同的水头计算出相应的下游尾水位更为直观确切,Z 下可用下式表达:Z 下=Z 上-H -h W(3)式中 Z 上———电站进水口库水位,m ;H ———水轮机运行净水头,m ;h W ———流道水力损失,m 。
Z 上的选取应为,在计算额定工况(额定水头、额定出力)时,可取水库死水位;当计算最大水头及最小水头工况时,应取水库正常高水位,以保证选择的安装高程安全可靠。
h W 值在进行初步计算时可采用0.5m 左右。
3.2 水轮机安装高程的确定 对大型卧式贯流式机组的安装高程的计算,最好对额定水头、最大水头、最小水头几种工况分别进 收稿日期:2007-07-04 作者简介:刘益祥(1938-),男,山东招远人,教授级高级工程师,主要从事水电站水轮机专业设计工作,E -mail :liuyx @ 。
76第27卷第1期2008年第1期 红水河HongShui River Vol.27,No.1No 1112008行计算比较。
当机组在额定水头、额定出力时水轮机的临界空化系数较大,负吸出高也较大,所以一般情况下机组的安装高程是由此工况决定的。
最大水头时,水轮机的过机流量将减少,其临界空化系数也将减小,负吸出高也将减小,但此时尾水位也最低,此运行工况不仅要核实按额定水头工况确定的安装高程是否恰当,也要核算尾水管出口的淹没深度是否满足要求(即尾水管出口顶部应有尾水位以下0.5 m的埋深)。
最小水头时,水轮机过流量较大、水轮机临界空化系数也大,虽然此时机组要求的负吸出高很大,但此时下游尾水位很高,一般不会影响到安装高程的改变。
3.3 关于D1/2 国家标准《水轮机基本技术条件》(G B/T15468 -2006)中已规定了水轮机的空化系数的基准面,对卧轴反击式水轮机为转轮叶片最高点处的高程。
因此在确定水轮机的安装高程的公式(1)中,有了D1/2项;,对我们确定其安装高程会更有好处。
现代水轮机的一些基本参数,均可通过模型试验获得验证。
模型水轮机与原型水轮机要做到完全的几何相似,其试验结果可以满足能量性能的要求,但空化试验必须要考虑重力的影响,应满足重力相似准则,要模型与原型的弗劳德数相等,否则模型的空化试验数据是不能直接应用到原型水轮机的。
实际上由于卧式大型贯流式原型水轮机垂直方向尺寸很大,而电站水头又很小,其试验水头不可能与几何尺寸成同一比例关系(模型不可能做得太大,试验水头也不能用的太小),即不可能满足重力相似要求,不可能实现原型与模型的弗劳德数相等(如贵港航运枢纽水电站原型水轮机名义直径D1P=6.9m,模型水轮机名义直径为D1M=0.34m,其比为20.29;原型水轮机额定水头为8.5m,模型水轮机试验水头为4m,其比值为2.125,可见其原型机与模型的弗劳德数相差甚远,如取同值,无法试验)。
因此原型与模型之间各对应高程的压力、空化不可能都保持相似,只能选择一个基准面,在这基准面上可以做到模型与原型的压力、空化相似。
在IEC60193国际标准中说明,空化的基准面应对应空化发生的位置来选择,对大型卧式贯流水轮机来说,毫无疑问地应选在桨叶的最上端。
由于大型卧式贯流水轮机的垂直高度较大,因此在其垂直方向的各高程(Z′)的σ值必然会有变化,其值为:σ=σC-Z′-Z CH(4)式中 σC———空化基准面的临界空化系数;H———运行水头,m;Z C———空化基准面高程,m。
以往的模型试验多数是以机组中心线高程为基准面的。
由公式(4)可以看出,当空化基准面选在轮毂中心处时,计算原型机叶片顶部的σ值时,式中(Z′-Z C)即为原型机的名义直径的一半,D1P/2。
由于IEC60193中同时说明:空化基准面高程由供需双方协商确定,对于大型卧式贯流式水轮机,可能会有多个确定空化基准面高程的情况(转轮上端处、转轮上端的下0.2D1处、转轮轮毂处),因此,在根据已有的模型特性曲线确定安装高程时,一定要了解该模型试验中的空化基准面高程的位置,并对公式(1)作相应的修正。
3.4 关于K值 公式(2)中K为空化安全系数。
在实际工作中我们通常是取模型试验中临界空化系数来进行空化计算的,而且是效率下降1%的临界空化系数。
在此工况下,水轮机实际上已产生空化,因此适当考虑一个安全系数是需要的。
但是也应看到,由于大型卧式贯流水轮机原型机的转轮直径很大,转轮上下缘的高差使得上下缘的装置空化系数差别也很大。
如贵港航运枢纽水电站厂房的水轮机D1P=6.9m,从图1转轮横剖面的简图中可以看出,当其以转轮上缘为基准面时,其σC=1.8,图上给出不同部位的装置空化系数σ值,其原型机转轮底部的装置空化系数是顶部的1.45倍,而全断面的空化系数加权平均值为顶部空化系数的1.23倍。
从公式(4)可知,D1越大和H越小,其转轮上部与下部的σ差值越大,反之就越小。
由此可见,对大型卧式贯流式水轮机而言,原型机的空化性能比模型要好的多,即说明原型机还有更多的空化系数裕量。
从已运行的大型贯流机组水轮机空化均较轻微,也说明了这点。
所以K 值不应取得过大,笔者认为取K=1.05较合适。
图1 水轮机转轮横剖面简图(下转第75页)86红水河2008年第1期 (3)减少了调速机构的占用场地,优化了厂房美观设计;(4)方便土建人员的施工,减少了土建投资成本。
3.3.2 缺点这种结构为两个接力器装置调节、控制,接力器之间的协调能力要求高,运行稳定性较差,且控制环在受推力的作用下起动工作时,出现向上跳动的问题。
3.4 解决缺点的对策 接力器之间的协调能力直接影响控制环工作的稳定性,如控制环受力不均匀将产生跳动。
为此,在管路安装时,必须保证油管路畅通无阻,同时,油管路中的每一个接口都要严格地安装,并且在安装前,在接口上涂上密封胶水,防止渗漏。
为了更好地解决控制环在受推力的作用下起动工作时出现向上跳动的问题,专门设计一个防跳动装置。
如图7所示,在设计控制环时,在圆筒上面设计一条槽(或是一个台阶),为了保证压板不卡死控制环,槽的下端面(或是台阶的上端面)要低于导向块(或水导轴承支架,或支持盖圆筒)的上端面约0.2～0.5mm,然后把设计加工好的压板安装到导向块(或水导轴承支架,或支持盖圆筒)的上端面上。
当控制环出现向上跳动时,此处的压板就会限制跳动,起到了防跳动的作用。
图7 防跳动装置示意图4 改进后的水轮机调速机构的应用 上述的水轮机调速机构与高油压的调速器配合使用,我厂自从2005年起签订的使用高油压调速器的新项目,都用上了改进后的水轮机调速机构,如云南老窝河四级水电站、云南富宁百达水电站、云南普坪水电站、云南龙子潭水电站、云南永安水电站、云南新庄水电站、贵州马槽河水电站、云南支丹水电站等。
根据客户反馈的意见,对于已经运行的机组的稳定性并不比前者差,他们下一步计划将把以前的旧机组都改造成用这种结构的调速机构。
5 结论 水轮机调速机构的改进,不仅优化了水轮机组的技术设计,缩短了机组的投产时间,而且也优化了电站厂房的美观设计,使整个项目更加现代化、科学化,最终为客户的项目投资降低了成本,也为我厂的发展做得更好。
(上接第68页)3.5 关于电站初期运行问题 如果电站要求机组在施工期运行,即利用围堰挡水,上游还达不到正常高蓄水位时机组投产运行,此时应核算其安装高程能否满足要求。
因为此种工况时,上游水位较低,同样水头下下游尾水位也较低,水轮机在大开度、大流量工况下的σ值很大,此时机组会因埋深不足而空化严重甚至会产生振动。
对有此要求的电站,应进行技术经济比较,在可能的情况下适当降低机组的安装高程,或初期运行时注意避开振动区运行。
4 几点结论意见 (1)国家标准《水轮机基本技术条件》G B/T 15468-2006)中规定,卧式反击式水轮机空化基准面为转轮叶片最高点处,水轮机的吸出高度H S为该基准面至尾水位的高程差,因此在该类型的水轮机模型试验时最好也取以转轮叶片最高点处为基准面,并依此计算其空化系数。
以往的模型试验多数是以机组中心线高程为基准面的。
因此,在根据已有的模型特性曲线确定安装高程时,一定要了解该模型试验中的空化基准面高程的位置,并对公式(1)作相应的修正。
(2)正确确定水轮机安装高程必须合理确定下游尾水位。
对低水头卧式贯流机组安装高程的确定建议按上游死水位时水轮机为额定水头时计算下游尾水位,以水轮机额定工况下的σC计算其H S值,确定其安装高程;按上游正常高水位时复核水轮机在最大水头时的安装高程,并校核其尾水管出口埋深是否满足要求。
(3)在按公式(1)、公式(2)计算安装高程时,空化安全系数一般可取K=1.05,对多泥沙河流或D1较小而运行水头较大时,K可略取大值。