水泵水轮机

空 蚀 磨 损
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水泵水轮机
相似理论
水轮机的相似理论即是指模型与原型水轮机满足几何相 似、运动相似、动力相似三个条件。 1、几何相似，主要是指模型与原型过流部分几何形状 与表面粗糙度相同，并且一切相应的线性尺寸成相同的比例。 2、运动相似，是指模型与原型两个水轮机所形成的液 流，相对应的点处，液流速度与方向相同，大小成比例。 3、动力相似，是指两个水轮机所形成的液流中各相对 应点所受力数量相同、名称相同，且同名力方向一致，大小 成比例。作用在液流表面上的力主要有压力、惯性力、粘性 力和重力等。
水泵水轮机
比转速 水轮机的单位参数转速、流量、扬程等只能 从不同方面反应水轮机的性能，但是比转速可以 系统全面的反应水轮机的性能参数。 ns=3.65nQ1/2ŋ1/2
式中：n为转速； Q为流量； ŋ为效率。
水泵水轮机
比转速是表现水轮机运行工况的重要综合参数， 所以目前通常采用比转速来给水轮机进行分类。提高 比转数对于提高机组的动能效率以及降低机组造价和 厂房投资有重要意义。 比转速越高则流量越大，在一定的流速下要保证 流量提高则所需过流断面越大，要求导叶的相对高度 加大，造成转叶轮数少，因此直接影响到叶轮的几何 形状。所以选用的时候要采用适当的比转速。 在相同水头条件下提高比转速可以提高水轮机的 出力，同事还可以提高发电机的转速，从而可以用较 少的磁极数，缩小发电机的尺寸降低发电机的成本。
水泵水轮机
3、每套水泵水轮机设备包括水泵水轮机、调速 系统、进水阀成套设备、高中压气系统、机组供 排水系统、机组监测及运行控制系统，及各种设 备的基础埋件、连接管路、阀门、表计、管路附 件、自动化元件、电缆等。
Hale Waihona Puke Baidu
水轮机
混流式水轮机轴架
4、水泵水轮机本体包括：转轮、主轴、 水导轴承及其润滑油冷却系统、主轴密 封、座环、蜗壳、顶盖及排水装置、底 环、泄流环、导叶和导水机构、导叶接 力器、机坑里衬及机坑内吊车、尾水管 里衬、蜗壳和尾水管排水阀及其它必要 的附件等。
4、溧蓄电站水泵水轮机额定值 、
水泵水轮机额定转速为xxxr/min。 水轮机工况额定水头为xxxm 在额定水头xxxm，额定转速xxxr/min时，水轮机工 况额定输出功率为xxxMW。 在水泵工况最大扬程，同一引水系统中三台机同时 运行时，每台水泵保证流量不小于xxxm3/s。 在水泵工况最小扬程时，水泵最大轴输入功率不大 于发电电动机最大轴输出功率xxxMW。
水轮发电机在运行中因机组故障等突然甩去负荷，发电机输出功率 为零，此时如水轮机调速机构失灵或其他原因使导水机构不能关闭，则 水轮机转速迅速升高。当输入的水流能量与转速升高时产生的机械摩擦 损失能量相平衡时，转速达到某一稳定的最大值，这个最大转速称为水 轮机的飞逸转速。 甩负荷一般都是由于失去网电以后，机组跳闸而水轮机导叶开度机 构因失电或失去油压等发生拒动，从而无法正常关闭进入水轮机蜗壳的 水流。发生甩负荷时，正常情况机组应该能紧急停机，也就是说导叶接 力器迅速回归零位，根据压力管道调保计算，在保证安全的水锤压力下， 确定最小的关闭时间，一般在6秒左右，这种情况下，只要正常监控机 组紧急停机状况即可，注意机组进水主阀的关闭情况，如果一切正常， 那就在转速至35%额定转速时手动或自动刹车。
水泵水轮机在规定的水头(扬程)范围和 导叶开度较宽广的范围内有较高的效 率，且效率曲线变化平缓，合理选择 最优效率点，以获得较高的加权平均 效率，兼顾水泵水轮机的稳定性。
导叶开度主要是以调节其流量来调整效率， 达到性能最佳。
水泵水轮机效率由模型效率按规定的效率换算方 法进行，其效率保证值将通过相似条件下运行的 模型水泵水轮机在试验室进行试验时所测定的特 性为基础，并将通过模型验收试验来验证。 原型水泵水轮机水轮机工况加权平均效率应不低 于91.5%。其数值按下式计算：
水泵水轮机
当发电电动机空载时，在最大毛水头和最大导叶 开度下，机组产生的瞬态飞逸转速不大于 470r/min，稳态飞逸转速不大于465r/min。水泵 水轮机所有部件均设计制造成能安全地承受在最 大飞逸转速下连续运行5min所产生的应力、温度、 变形、振动和磨损。
5、性能保证
卖方应保证提供的水泵水轮机及其附属设备 满足在第一分册“一般技术条款”所规定的 运行条件下和正常频率变化范围内安全稳定 地运行，并能满足在所有过渡过程工况下以 及短时最大频率范围内安全运行，保证机组 在最大稳态飞逸转速下安全运行5min而不会 产生有害变形或损伤，并允许机组无需检查 就可继续投入运行。同时应提出提高水泵水 轮机运行稳定性的措施。
3、水泵水轮机的型式和说明
水泵水轮机型式为立轴、单级、混流可逆式， 带有可逆式和弯肘高窄形尾水管，水泵水轮机 与电动发电机主轴刚性直联。 旋转方向为：水轮机工况俯视顺时针旋转，水 泵工况俯视逆时针旋转。引水系统和尾水系统 采用一管三机布置形式，设有尾水调压室。 水泵水轮机的蜗壳、座环、泄流环、尾水管、 机坑里衬等设备将埋入混凝土中。机组采用上 拆方式，水泵水轮机与发电电动机通过法兰直 接连接。
水泵水轮机
水 轮 机 的 剖 面 图
2、水泵水轮机运行条件
水轮机工况运行水头 a) 最大净水头以电站最大毛水头xxxxm，1台机组空载运行条件下 计算得出。 b) 最小净水头以电站最小毛水头xxxxm，同一输水道3台机组在水 泵水轮机输出该水头下允许最大功率运行条件下计算得出。 水泵工况运行扬程 a) 最高扬程以电站最大毛扬程xxxxm，加上同一输水道3台机组在 水泵工况额定转速下按协联关系运行时输水系统所有水头损失计 算得出。其中水头损失包括压力损失、局部损失和沿程损失。 b) 最小扬程以电站最小毛扬程xxxxm，加上1台机组在水泵工况额 定转速下按协联关系运行时输水系统所有水头损失计算得出。
机电部
水泵水轮机
1、水泵水轮机概述 2、水泵水轮机运行条件 3、水泵水轮机型式和说明 4、水泵水轮机额定值 5、性能保证
水泵水轮机
1、水泵水轮机的概述 、
1、本规范包括n套水泵水轮机及其附属设备和卖方提供的其它辅 助设备与系统的设计、制造、模型试验、工厂试验、交付、安装 以及现场试验和运行等的技术服务要求。 2、模型试验主要是利用相似理论在泵的设计研究以及使用方面 起着十分重要的作用。主要可以解决以下几个方面： 1）、对新设计的产品，为了减少制造费用和试验费用，需将 原型泵缩小为模型，进行模化实验以验证其性能是否达标 2）、在现在效率高结构简单性能可靠地泵中（比转速比较接 近的），作为模型，按照相似关系进行设计，这种称为相似设计 法或者模化设计法，其优点是设计简单、性能可靠。 3）、由性能的相似关系，在改变转速、叶轮几何尺寸及流体 密度时，可以进行性能参数的相似换算。
式中ηij是水泵水轮机对应水头下的效率，ωij为对应于 表2.2.4-1中对应工况的效率加权因子，且
原型水泵水轮机水泵工况加权平均效率应不低于93.0%， 其数值按下式计算：
式中ωj对应于表2.2.4-2中对应工况的效率加权因子， 且 ，效率ηj为相应扬程下的效率。 水轮机工况输出功率和水泵工况输入功率要满足2.2.3的 要求及第五分册“附件”中保证值的要求。 水泵工况流量要满足2.2.3节的要求及第五分册“附件” 中保证值的要求。每台水泵保证流量不小于70m3/s。
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探伤是指利用射线或者超声波检查产品是否符 合技术要求：晚上进行因为探伤是用放射性射 线对金属照射.这种射线对人体有很大的危害.白 天人比较多,万一不小心进入探伤区域,将受到辐 射.即使人不在探伤区域,但对探伤区域附近的人, 这种射线也会有影响.选择晚上人少的时候探伤 比较好.白天的温度,日光等对探伤的准确性有一 定影响.
空蚀磨损保证 空蚀的形成与水的气化现象有密切关系。对于某一 温度的水，当压力降低到某一汽化压力时，水开始产生 汽化现象。通过水轮机的水流，如果某些地方流速升高， 必然引起该处的局部压力降低，如果该处水流速度增加 很大，以致使压力降低到该水温下的汽化压力时，则低 压区的水开始汽化，溶解在水中产生很多小气泡，当小 气泡流经高压区时会破裂，在气泡破裂的瞬间产生局部 空穴现象，高压区的水瞬间填满气泡的空间会产生一个 冲击力。如果破裂发生在叶轮附近毁在其表面产生高频 冲蚀。冲蚀压力可达几十到几百MP，冲击频率可达每 秒几万次，通常这种现象叫做空蚀现象。
水泵水轮机所有可拆卸部件包括转轮、主轴、 主轴密封、水导轴承、轴承支座、顶盖、导叶、 导叶接力器和导水机构等应能利用厂房桥式起 重机从水泵水轮机上部通过发电电动机定子内 孔吊出和吊入。卖方应在投标文件中注明可拆 卸部件的主要外形尺寸、拆装程序和方法。
水泵水轮机的部件设计应能方便地进行维修、安装 和拆卸，并满足运输条件要求。 原型水泵水轮机的流道要与经过验收的模型水泵水 轮机几何相似 。 水泵水轮机的结构应使转动部分有适当的轴向间隙， 以便调整、拆卸和检查推力轴承，清扫主轴连接处 的法兰及止口部分。 当运行水头大于额定水头时，水泵水轮机在水轮机 工况最大功率应满足发电电动机在功率因数为1.0时 的容量加上励磁容量的要求。
5、水泵水轮机及其附属设备应用的标准、材 料、材料试验、工作应力、工艺、焊接、探伤 和其它一般技术要求除应满足本规范的要求外， 还应满足第一分册“一般技术条款”的要求。 6、调速系统包括：调速器、油压装置及补气 装置、漏油装置、操作控制装置及其它必要的 附件等。 7、进水阀成套设备包括：进水阀、伸缩节、 延伸段、油压装置、旁通及检修阀、操作控制 装置及其它必要的附件等。