金属结构安装及混流式水轮发电机演示文稿
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铆接闸门
钢闸门 焊接闸门 铸造闸门 铸铁闸门 木闸门 普通混凝土闸门 混凝土闸门 预应力混凝土闸门 钢丝网水泥混凝土 闸门 混合连接闸门
其他材料闸门
1.2、各主要典型闸门的概述
• 1.2.1、平面滑动闸门(见下图): • 由门叶主体、滑动支承、止水装置和吊耳 四个部分组成门叶主体一般由面板、主横 梁、边梁(柱)和次梁组成有面板的梁格 结构 • 滑动支承是装在门叶主体边梁处的滑块。 其在门槽内的支承轨道上作滑动摩擦运动, 接触处是面或线。滑动支承的闸门摩擦阻 力大,启门力大。
水工金属结构的分类:
• 水工金属结构主要由以下四个方面 组成:闸门、启闭机、引水钢管、 其它(如屋架、出线塔架、设备基 础等等)。今天只介绍前三种。
1、闸门: 1.1、闸门的分类:
• • • 1、按闸门的工作性质可分为: 工作闸门、事故闸门、检修闸门和施工期导流闸门。 (检修闸门一般设于工作闸门前,用于建筑物或工作闸门等检修时短期挡水, 一般在静水中启闭。事故闸门多设于深孔工作闸门前,用于建筑物或设备出 现事故时,能在动水中关闭而在静水中开启;兼作检修闸门时,也称事故检 修闸门;需要在限定时间内紧急关闭的事故检修闸门,称为快速检修闸门。) 2、按闸门设置的部位可分为: ⑴ 露顶式闸门:设置在开敞式泄水孔口,当闸门关闭孔口挡水时,其 门叶顶部高于挡水水位,并需设置三边止水。 ⑵ 潜孔式闸门:设置在潜没式泄水孔口,当闸门关闭孔口挡水式,其 门叶顶部低于挡水水位,需要设置顶部、两侧和底缘四边止水。 3、按闸门的结构型式和构造特征可分为: ⑴平面闸门 ⑵弧形闸门 4、按制造闸门的材料的不同,闸门可分为以下类型,但我们在此只介绍 第一类的钢闸门。
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水力发电
• 原理:
– 水力发电即开发水力资源,将水能转换为转动 的机械能,最终转化为电能的发电方式。
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长江院普西桥监理部
金属结构的制造和安装
• 水利水电工程中,金属结构与机电安 装工程主要包括: • 压力钢管的制造与安装、闸门制造安 装、启闭机制造与安装、水轮发电机 及其附属设备安装、控制保护设备安 装、发电电压设备安装、变电设备安 装、过船设备安装等。
压力钢管实物图
普西桥电站压力钢管主管段
普西桥压力钢管岔管、支管段
压力钢管岔管
• 钢管按管节不同的安装位置,又可分为水 平管、斜直管、垂直管、平面弯管、空间 弯管等等。
2.3、钢管上的闸门
1、在压力水管的进口处一般都设置平板闸 门,以便在压力管道发生事故或检修时用 以切断水流。 2、在分组供水和联合供水时,为避免一台 机组检修影响其他机组的正常运行,或在 调速器、导水叶发生故障时紧急切断水流, 防止机组产生飞逸,在每台机组前都应设 置阀门,通常称为下阀门。我们普西桥电 站1#、2#支管末端各设置一个蝴蝶阀。
定 轮 闸 门
定轮闸门
1.2、各主要典型闸门的概述
• 1.2.3、链轮闸门:直升式平面闸门之一, 基本结构与平面滑动闸门相一致,但其行 走机构与闸门门叶是可分离的 • 链轮支承是环绕门叶边柱由一系列圆柱滚 子组成的形似链条式的闭合链环。这种支 承的闸门也称履带式闸门。 • 链轮支承也作滚动摩擦,其优点是由数目 较多的小滚柱承受闸门的水压力,单个轮压 小,使得门槽内敷设的轨道断面小、重量轻
• 孔口宽度大的露顶式弧形闸门。每侧支臂 多由两根承压构件(柱)组成。对高度较 大的,每侧也有用三根承压构件的。支承 铰由连接支臂的铰链、固定轴和固定铰座 组成。铰座牢固地与建筑物上的埋设构件 联接,并传力于基础上。支铰要转动灵活, 其安装位置应高出下游水面。支承铰的形 式有圆柱铰和圆锥铰等。圆柱铰构造比较 简单,制造、安装也较方便,应用普遍; 圆锥铰多用于大跨度(宽)露顶式弧形闸 门上。
普西桥电站概况
• 普西桥电站单机机容量为10万千瓦,总装机容量为20万 千瓦。 • (1)2台套单机额定功率102.56MW的立轴混流式水轮 机; • (2)2台套单机额定容量114.286MVA的悬式水轮发电 机;
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普西桥特征水头及流量
最大水头: 125 m 最小水头: 87m 加权平均水头: 117.64 m 水轮机额定水头: 109 m
控制环
主轴 顶盖
导叶 座环
涡壳
尾水管 转轮 主轴密封 水导轴承
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混流式水轮机的特点
安装工程的重要性
• 金结、机电安装工程在水电站建设中有着 重要地位,投资量一般占建设总投资的 12~45%,大多金结、机电安装工程均在 建设工程的后期,工期十分紧张,突击性 强,所以,如何搞好综合平衡、加强施工 协调,对降低施工成本、保证施工工期有 着重要的作用。
• 金属结构制造和安装,由于时间的 关系,不可能从技术上进行叙述, 今天从以下几个方面与大家进行介 绍
1.3.1、闸门安装主要考虑的因素
A、闸门的结构型式、止水方式。 B、现场的运输道路、起重设备条件、吊装空 间及条件。 C、人员调配、设备配置或租借情况。 D、安装中的安全、质量方案及其相应预案。
1.3.2、闸门安装的基本工艺过程
2、压力钢管
• 压力管道是从水库、压力前池或调压 室把水量输向厂房的水轮机蜗壳中, 一般为有压状态。其特点是集中了水 电站大部分或全部的水头,另外坡度 较陡,内水压力大,还承受动水压力 的冲击(水击压力),且靠近厂房,一旦 破坏会严重威胁厂房的安全。所以压 力管道具有特殊的重要性,对其材料、 设计方法和加工工艺等都有特殊要求。
• 蝴蝶阀:蝴蝶阀由阀壳和阀体组成。阀壳为一短 圆筒,阀体形似圆盘,在阀壳内绕水平或垂直轴 旋转。阀门关闭时,阀体平面与水流方向垂直; 开启时,阀体平面与水流方向一致。蝴蝶阀的操 作有电动和液压两种,前者用于小型,后者用于 大型。这种阀门启闭力小,操作方便迅速,体积 小,重量轻,造价较低;但在开启状态时由于阀 门板对水流的扰动,造成附加水头损失和阀门内 汽蚀现象;在关闭状态时,止水不严密,不能部 分开启。适用于大直径、水头不很高的情况。 • 目前蝴蝶阀应用最广,最大直径可达8m以上,最 大水头达200m。蝴蝶阀可在动水中关闭,但必须 用旁通管平压后在静水中开启。
平面滑动闸门
平面滑动闸门
1.2、各主要典型闸门的概述
• 1.2.2、定轮闸门(见下图): • 由门叶主体、滚动支承、止水装置和吊耳 四个部分组成,门叶主体同样是由面板、 主横梁、边梁(柱)和次梁组成有面板的 梁格结构 • 滚动支承是装在门叶边梁上的轮子,其在 门槽轨道上作滚动摩擦运动,接触处是点 或线,滚轮支承摩擦阻力小,启门力也小, 但闸门门叶较重。
• 它分为露顶式和潜孔式。水库水位不超过 门顶称露顶式弧形闸门(也称表孔弧形闸 门)。水库水位高于门顶称潜孔式弧形闸 门(也称深孔弧形闸门或高压弧门)。 • 弧形闸门安装过程中需要进行测量控制的 部件包括:支承大梁(或锚栓架)、固定 支铰、底坎、侧轨、门楣、启闭机机架。
• 弧形闸门的本体由门叶、支臂、支承铰和 止水装置四部分组成。门叶是由弧形面板 和主次梁的梁格体系构成。门叶梁格布置 有主横梁系与主纵梁系两种形式。主横梁 系多用于露顶式或孔口比较宽高比较大的 弧形闸门;主纵梁系常用于高水头宽高比 较小的潜孔式弧形闸门。弧形闸门的支臂 支撑门叶并传递径向合力于支铰轴上。支 臂有直支臂和斜支臂之分,后者多用于
• 钢管管体的焊缝及主要受力附件的焊缝均 要进行开坡口进行焊接。对接焊缝的主要 坡口型式有:X型、不对称X型、K型、V型、 U型等。常见的对接焊缝的坡口型式如下图 所示。
2.2、钢管的布置型式
• 钢管按供水方式不同,分为集中供水式、 分组供水式和单独供水式。 • 钢管按是否埋设,分为明管和埋管。 • 钢管按埋设的方式分为洞内式和坝内式等。 • 钢管按管节的结构不同又分为直管、弯管、 渐缩管、锥管、岔管。
3、启闭机
启闭机的分类: 螺杆启闭机、油压启闭机、台车启闭机、 门式启闭机、卷扬式启闭机。
3.1启闭机的作用
• 启闭机是用来开起与关闭闸门、拦污珊等 的起重设备。根据水电厂的运行需要,启 闭机担负着调节闸门过流量,宣泄洪水、 排沙、冲沙等重要任务。同时,启闭机机 械也可以完成其他金属结构与机电设备的 安装与检修等工作。
平面闸门的几种类型
• 1.2.4、人字门, 用于船闸等、 一般为静水启 闭。(葛洲坝 船闸)
现状
• 平面闸门布置紧凑,制造较易,使用安全 可靠,维修方便,广泛用于各类水工建筑物及 其他场合。至今,在世界各国的工程设施 上平面闸门的采用数量仍居首位。中国水 利工程使用最早最多的闸门是平面闸门, 目前焊接钢闸门已普遍采用,从其设计、 制造、安装及运用等诸方面均已达到世界 先进水平
卷扬式启闭机
双吊点
水轮机的分类
• 水轮机分类:
水轮机
反击式水轮机
贯流式 水头
<25m
轴流式
3 ~ 80m
混流式 (普西桥)
30 ~ 700m
冲击式
300 ~ 1800m
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水轮机的分类
混流式 (普西桥)
贯流式
轴流式
冲击式
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混流式水轮机结构
部套名称
接力器
主要功能
推动 控制环 转动,通过传动机构带动 活动导叶转动, 从而控制机组流量。 与转轮相连,向发电机传递水轮机的机械能。 支撑 导叶轴颈 、水导轴承、 主轴伸出部分 和控制 环;具有封水作用。顶盖固定在 座环 上,其中心主轴 伸出处安装水导轴承和主轴密封。 控制流入转轮的水流量,导叶全关时应有可靠的封水 性能。 外圆和蜗壳相连,内圆和顶盖、底环、基础环相连。 承受机组的重量、涡壳上部混凝土的重量、水轮机水推 力及蜗壳内部水压力。 使水轮机的进水形成一定环量并沿整个圆周均匀地输 送给导水机构 将水轮机转轮流出的液流排至下游;能量恢复作用。 将水能直接转换为机械能,是水轮机最重要的部件。 位于主轴通过顶盖部分,起防止水通过转轮侵入主轴 作用。 承受水轮机转动部分的径向力,保持转轮和主轴绕旋 转中心转动。
2.1、钢管的构造、材料和焊接
• 压力钢管由管体、支承结构、运行和检修 维护所需的附件组成。管体部分包括直管、 弯管、渐缩管、锥管、岔管;支承部分包 括支承结构、支墩、镇墩;运行和检修维 护所需的附件包括人孔、伸缩节、防失稳 的加劲环、排水孔、通气孔、测压孔等等。
• 钢管的选材应符合标准。按钢管及附件结 构的不同受力条件,进行材料的选择,主 要考虑的因素是屈服强度、抗拉强度、伸 长率、冷弯指标以及C、Mn、Si、S、P等 合金元素及杂质的含量。 • 同时必须考虑到材料的可加工性及焊接性。 • 钢管焊接的焊缝等级一般要求均较高,特 别是钢管纵缝、分管焊缝、弯管焊缝、凑 合节的封闭焊缝、厂房内明管焊缝等,均 是按一类焊缝要求。
1.2、各主要典型闸门的概述
• 1.2.6、弧形闸门 • 弧形闸门是我国应用最广泛的一种闸门形 式。因具有圆弧形的挡水面而得名。 • 结构主要由三大部分组成:门叶结构、支 臂结构、支铰等。 • 大多数为双支臂结构,随着超大型弧门结 构的发展,现在三支臂结构已经开始大量 使用。
• 弧形闸门是挡水面为圆柱体的部分弧形面 的闸门。其支臂的支承铰位于圆心,启闭 时闸门绕支承铰转动。弧形闸门不设门槽, 启闭力较小,水力学条件好,广泛用于各 种类型的水道上作为工作闸门运行,广泛 用于各种类型的水道上作为工作闸门运行。
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弧形闸门实物图
弧形闸门加工厂内 试拼装
弧形闸门实物图
现场安装弧Βιβλιοθήκη Baidu闸门
1.3、闸门的制造和安装
• 闸门的制造一般均由专门的制造厂进行制 造,在此也就不进行叙述了。只有很少量 的工程,可能因其工程量确实很小,而在 工地进行现场进行加工制造。在制造中注 意材质、画线下料和拼装的精度、焊缝内 外质量,并注意控制焊接变形。现在就闸 门的安装进行介绍。
3.2启闭机的特点:
1、启闭机操作的不是自由悬挂的重物,而是 沿着闸门槽上下移动或绕着支铰旋转的闸 门。 2、动水中启动闸门的启闭机,载荷的大小还 与闸门开度而变化的动水压力有关。 3、特别是大跨度的闸门,需要双吊点启闭, 一定要保持双吊点同步。 4、启闭机的速度非常低。一般不超过4米/分, 只有一些快速闸门才达到10—14米/分。