水轮装置方式及水轮机型号毕业论文
水轮机制动系统,毕业设计

课题名称水轮机制动系统系别机电系专业电气工程与自动化班级姓名学号指导教师起讫时间:年月日~年月日(共周)毕业设计(论文)开题报告水轮机制动系统引言:20世纪以来,水电机组一直向高参数、大容量方向发展。
随着电力系统中火电容量的增加和核电的发展,为解决合理调峰问题,世界各国除在主要水系大力开发或扩建大型电站外,正在积极兴建抽水蓄能电站,水泵水轮机因而得到迅速发展。
摘要:水电站的有功调节通常是通过调速器实现的,但当水轮机组并入电网运行时,对于单台发电机来说转速反馈几乎不起作用。
近年来,随着自动发电控制(AGC)的需要,有功功率在控制系统中的调节品质已成为当前电力系统自动化领域的突出问题。
关键词:参考文献:200MW混流式水轮机的效率改进,水轮机原理与流体动力学计算基础,)、功率、水头、系统工作原理:如图1所示:测量元件把机组转速N(频率FN流量等参量测量出来,与给定信号和反馈信号综合后,经放大校正元件控制执行机构,执行机构操纵水轮机导水机构和桨叶机构,同时经反馈元件送回反馈信号到信号综合点。
图1水轮机调节系统结构图一、水轮机电气控制设备系统水轮机制动系统是由水轮机电气控制设备系统和被控制系统(流体控制和PLC控制)组成的闭环系统。
水轮机、引水和泄水系统、装有电压调节的发电机及其所并入的电网称为水轮机调节系统中的被控制系统;用来检测被控参量与给定量的偏差,并将其按一定特性转换成主接力器行程偏差的一些装置组合,称为水轮机控制设备。
水轮机调速器则是由实现水轮机调节及相应控制的机构和指示仪表等组成的一个或几个装置的总称。
(一)水轮机的选型:水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。
冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转,工作过程中水流的压力不变,主要是动能的转换;反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转,工作过程中水流的压力能和动能均有改变,但主要是压力能的转换。
通过查找资料;反击式水轮机中,水流充满整个转轮流道,全部叶片同时受到水流的作用,所以在同样的水头下,转轮直径小于冲击式水轮机。
水轮机的毕业设计

水轮机的毕业设计水轮机的毕业设计一、引言水轮机是一种利用水流动能转化为机械能的装置,广泛应用于水电站、水泵站等工程中。
作为水利工程专业的学生,我对水轮机的设计和运行原理有着浓厚的兴趣。
在即将毕业的时刻,我决定选择水轮机作为我的毕业设计课题,以深入研究其设计和性能优化。
二、设计目标在开始设计之前,我首先明确了我的设计目标。
我希望设计一个高效、可靠且具有较高输出功率的水轮机。
同时,我也希望通过设计过程中的实践操作,加深对水轮机原理的理解,并提高自己的设计能力。
三、设计流程1. 研究水轮机原理:在开始设计之前,我深入研究了水轮机的原理和工作方式。
我学习了水轮机的分类、水轮机叶片的形状和布置、水轮机的工作过程等方面的知识。
2. 确定设计参数:根据实际情况和设计要求,我确定了水轮机的设计参数,包括水轮机的装机容量、转速、进口流量等。
同时,我也考虑了水轮机的安装环境和使用条件,以确保设计的可行性。
3. 进行水轮机叶片设计:水轮机叶片是水轮机的核心部件,对水轮机的性能有着重要影响。
我使用计算机辅助设计软件进行叶片的设计,通过调整叶片的形状和布置,以提高水轮机的效率和输出功率。
4. 进行水轮机模型制作:为了验证设计的可行性,我使用3D打印技术制作了水轮机的模型。
通过对模型的实际测试,我可以评估设计的准确性和性能优化的效果。
5. 进行性能测试和优化:在制作完成水轮机模型后,我进行了一系列的性能测试。
通过测量水轮机的输出功率、效率和流量特性等参数,我可以评估设计的优劣,并进行必要的优化调整。
四、设计结果经过一段时间的努力,我成功地完成了水轮机的毕业设计。
我的设计结果表明,我设计的水轮机在装机容量、转速和效率等方面都达到了预期目标。
与此同时,我还发现了一些可以进一步优化的地方,以提高水轮机的性能。
五、结论与展望通过这次毕业设计,我对水轮机的设计和性能优化有了更深入的了解。
我不仅学到了理论知识,还通过实践操作提高了自己的设计能力。
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。
水轮发电机组论文水轮发电机论文

水轮发电机组论文水轮发电机论文浅谈水电站大型水轮发电机组的快速安装要摘结合某水电站大型水轮机组安装工程,介绍机组的结构特点以及主要安装方法,随后就如何进行快速高效机组安装,提出实践性强的技术措施和组织措施。
实践证明,工程较原工期大大提前,取得良好的社会经济效益。
关键词水电站;发电机组;安装工程1 工程概述某大型水电站,装有4台轴流转桨式水轮发电机组,总的装机容量达到了4×150MW ,其转轮的直径仅比葛州坝1、2号机组小,是目前国内直径最大的轴流转桨式水轮机之一。
该水电站自2008年5月开始安装发电机组,2008年11月16日开始发电,其中1号机组提前了15天发电。
在后3台机的安装过程中,我们克服了种种不利因素的影响,2009年投产发电,较原计划提早了11天,实现了一年“三投”任务。
特别是在4号机组安装过程中,整个安装从定子的组装到发电,我们只要了169 天,而从转轮吊装到机组投入商业运行仅用了27 天,安装速度之快创造了国内同类机组的的先进水平。
2 发电机组的主要技术参数以及结构特点1)水轮机的主要技术参数,如表1所示。
2)发电机的主要技术参数,如表2所示。
3)水轮发电机组的结构特点。
①水轮机。
水轮机由尾水管、转轮室、座环、支持盖、导水机构、转轮、导流锥及承重锥段组成。
其中座环为支柱式结构,由座环上环、固定导叶及上下蜗壳护板组成。
上环外圆最大尺寸为Φ16000mm ,内圆最小尺寸为Φ13460mm ,分4辨到货,总重为97794kg;转轮室分上环、中环、下环三段结构。
转轮室上环与基础环合为一体,上环内圆为Φ10400mm ,外圆最大尺寸为Φ13560mm ,比座环内圆最小尺寸大;水轮机转轮直径为Φ10400mm,仅次于葛州坝的1、2 号机组转轮,是国内20多年来直径最大的轴流转桨式转轮,其桨叶操作机构为带操作架的转臂连杆传动机构,装配后重量为431000kg。
②水轮发电机。
水轮发电机定子为散装结构,机座分6瓣运抵工地,采用现场装配技术在工地组焊定子机座、叠装铁芯和嵌线等。
水电站水轮机设计毕业论文

水电站水轮机设计毕业论文1 前言水轮机是水电站的重要设备之一,它是靠自然界水能进行工作的动力机械与其他动力机械相比,它具有效率高、成本低、环境卫生等显著特点。
另外,水轮机的好坏直接影响到水电站的能量转换效率,在水轮机生产制造前,我们必须首先根据给定电站的水力条件对水轮机进行选型设计、对其零件进行结构分析以及对部分零部件进行强度计算及校核等。
鉴于此,作为我们以后在水轮机制造厂或水电站工作的热能与动力工程专业的学生,也就必须熟练掌握水轮机的设计思想、设计方法以及设计步骤,所以在学习各种专业课程后开始本次毕业设计。
毕业设计是本科教学计划中最后一个综合性、创造性的教学实践环节,是对学生在校期间所学基础理论、专业知识和实践技能的全面总结,是对学生综合能力和素质的全面检验,也是教学、工程实践的重要结合点。
它主要是培养学生综合运用所学知识和技能去分析和解决本专业范围内的工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握水轮机设计的一般程序和方法,使学生在进行了工程实践能力的综合训练后,在今后的工作岗位上具有应用专业技术解决工程实际问题的能力。
本次毕业设计从水轮机的基本工作原理出发,系统地、较为全面地进行了水轮机的选型设计、水轮机的结构分析、水轮机部分零部件的强度计算及校核等。
设计分为六部分:第一部分:水轮机的选型设计;第二部分:导水机构运动图的绘制;第三部分:蜗壳的水力设计;第四部分:尾水管的设计;第五部分:蜗壳的强度计算;第六部分:绘制导叶加工图。
在设计过程中,着重阐述了水轮机选型设计的具体方法及方案选择、水轮机的结构设计两部分。
2水电站的水轮机选型设计2.1 水轮机的选型设计概述水轮机的选型设计是水电站设计中的一项重要任务,其计算结果直接关系到水电站的机组能否长期运行、投资的多少、经济效益的高低。
它是根据水电站设计部门提供的原始资料及参数,选择合理的水轮机型号和计算水轮机的各种性能参数。
一般情况下,先根据水电站的类型、动能计算以及水工建筑物的布置等初选若干个方案,然后进行技术经济比较,再根据水轮机的生产情况和制造水平,最后确定最佳的水轮机型号及尺寸。
水轮发电机组系统毕业设计

水轮发电机组系统设计目录第一章.水轮发电机组选型 (3)第一节水轮机机组台数及型号选择 (3)原始资料 (3)机组台数的选择 (3)机组型号的选择 (3)第二节水轮机基本参数的计算 (4)方案一 (4)方案二 (9)方案三 (13)方案四 (17)方案五 (21)方案六 (25)第三节最优方案的选择与比较 (29)六种方案比较表 (29)水力机械部分 (31)水轮发电机比较 (32)方案经济比较 (34)最优方案的选择 (35)第四节配套发电机的选择 (37)水轮发电机尺寸参数的计算 (37)水轮发电机外形尺寸计算 (38)水轮发电机轴向尺寸计算 (39)水轮发电机重量计算 (40)第五节尾水管的选择与计算 (42)蜗壳 (42)尾水管选择计算 (56)第二章调速设备的选择 (46)第一节调速器的选择原则 (56)第二节调速器工作容量的选择计算 (56)第三节调速器选择 (47)第四节油压装置选择计算 (48)第三章辅助设备设计 (49)第一节主阀的选择 (49)进水阀形式的选择 (49)第二节油系统设计 (51)供油对象及其油量计算 (51)第三节压缩气系统设计 (55)供气对象 (55)供气方式 (55)高压气系统的设备选择 (56)低压气系统设备选择 (56)第四节供排水系统设计 (60)技术供水系统 (60)排水系统设计 (62)第四章水电厂房的布置设计 (66)第一节厂房长度的计算 (66)第二节厂房宽度的计算 (67)第三节厂房各高程的计算 (68)第五章结语 (70)参考资料及文献 (71)第一章.水轮发电机组选型第一节:水轮机机组台数及型号的选择1.1.1 原始资料最大水头=58m,平均水头=55m,设计水头=54m,最小水头=52m,电站总装机容量22万kW,年利用小时数4500h,保证出力6.5万kW。
电站建成后将承担峰荷部分基荷,本电站有调相任务。
1.1.2 机组台数的选择我国的建成的中型水电站一般采用4-6台机,为保证运行的可靠性和灵活性,保障电站的经济运行及考虑机组台数对电站各方面的影响,暂选机组台数为四台和五台。
毕业设计水电站的水轮机设计

毕业设计水电站的水轮机设计一、引言水轮机是一种将水流能转化为机械能的装置,广泛运用于水电站等发电场所。
本文旨在对毕业设计中的水轮机进行设计和分析,并对其性能进行评估。
二、设计原则在水轮机设计过程中,应考虑以下几个方面的原则:1.效率原则:水轮机的设计应追求最大化效率,以充分利用水流能。
2.可靠性原则:设计的水轮机应具备良好的可靠性,以确保长期稳定运行。
3.经济性原则:设计应尽量降低成本,提高生产效益。
三、设计步骤以下是进行水轮机设计的基本步骤:1.流量计算:根据就地条件和需求,计算水轮机所需的水流量。
2.水头计算:确定水轮机所处的有效水头,包括高度、压力等。
3.效率计算:根据水头和水流量,计算水轮机的理论效率。
4.选择类型:根据水头和流量要求,选择适合的水轮机类型,如分流式、混流式等。
5.尺寸设计:根据选择的水轮机类型,确定几何尺寸,包括叶轮直径、叶片数目等。
6.材料选择:选择适当的材料,以确保水轮机的结构强度和使用寿命。
7.制造和安装:根据设计图纸,制造和安装水轮机。
8.性能评估:对水轮机的性能进行评估,包括效率、功率输出等。
四、设计要点以下是进行水轮机设计时需要注意的要点:1.运行稳定性:设计时应考虑水轮机的运行稳定性,避免产生过大振动和噪音。
2.叶轮形状:叶轮的形状会影响水轮机的效率,应根据流体力学原理选择合适的形状。
3.叶轮材料:叶轮需要具备耐腐蚀和高强度的特性,常用材料有铸铁、不锈钢等。
4.沉砂措施:设计时应考虑沉砂措施,以防止沙砾进入水轮机破坏叶轮和导叶。
五、结论水轮机的设计是毕业设计中一个重要的环节,本文介绍了水轮机设计的基本原则和步骤,并指出了设计中需要注意的要点。
通过合理的设计和选材,可以使水轮机达到较高的效率和可靠性,提高水电站的发电效益。
同时,也提醒设计者要考虑环保和可持续性等因素。
希望本文对水轮机设计有所启发,并对毕业设计有所帮助。
简述水轮机的结构特点及安装方式

简述水轮机的结构特点及安装方式水轮机是利用水流动能进行能量转换的机械,其主要应用于水力发电、水利工程等领域。
水轮机按照工作原理可以分为反击式和冲击式两种类型,其中反击式水轮机又可以分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式等。
水轮机的结构特点和安装方式是影响其工作性能和稳定性的重要因素。
本文将简要介绍水轮机的结构特点及安装方式。
一、水轮机的结构特点水轮机的结构主要由以下几个部分组成:1.转轮:转轮是水轮机的核心部件,其形状和设计直接影响水轮机的效率和工作稳定性。
转轮的作用是将水流的动能转化为机械能,通过旋转的方式输出。
2.座环:座环是水轮机的重要支撑结构,其主要作用是固定水轮机的位置,并将水流的压力传递到机壳上。
座环一般由铸铁或钢板焊接而成,分为上环和下环两部分。
3.导叶:导叶的主要作用是控制水流的流向和速度,使其顺利进入转轮。
导叶一般由铸铁或钢板焊接而成,通过连杆与控制机构相连,可实现调节水轮机出力的功能。
4.机壳:机壳的作用是将水轮机内部的结构与水流隔离开来,同时承受水流的压力和冲击力。
机壳一般由铸铁或钢板焊接而成,分为进水口和尾水管两部分。
5.轴承:轴承的作用是支撑水轮机的转动部分,同时承受转动部分的重量和摩擦力。
轴承一般分为径向轴承和推力轴承两种类型。
二、水轮机的安装方式水轮机的安装方式主要包括以下两种:1.卧式安装:卧式安装是将水轮机水平放置在基础上,转轮和导叶等转动部分朝上,座环和机壳等固定部分朝下。
卧式安装适用于小型水轮机和要求较低的水电站。
优点是安装和维护方便,可利用自然水流进行润滑和冷却;缺点是需要较大的空间和基础,对于大型水轮机来说不够紧凑。
2.立式安装:立式安装是将水轮机垂直安装在基础上,转轮和导叶等转动部分朝下,座环和机壳等固定部分朝上。
立式安装适用于大型水轮机和要求较高的水电站。
优点是可充分利用高度空间,结构紧凑,能够承受更大的水流压力和冲击力;缺点是需要更复杂的安装和维护技术,需要配置专门的润滑和冷却系统。
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 。
水轮发电机组中水轮机的选型设计

水轮发电机组中水轮机的选型设计摘要: 在水利水电系统中的建设过程, 怎样合理选择适用的水轮机组的类型对水轮机的性能是否优越十分重要。
因此应本着具体情况具体分析的原则设计相应的实践方案, 以提高其运行的灵活性。
本文着重阐述实践中应如何对水轮机组进行设计。
关键词: 水轮机组;特征;选型设计Abstract: In the water conservancy and hydropower system in the construction process, how to choose suitable hydraulic turbine type on turbine performance is superior is very important. It should be based on concrete analysis of the principles of design and the corresponding practices, in order to improve the operation flexibility. This paper focuses on the practice should be how to design of hydraulic turbine.Key words: turbine selection design; feature;0引言水轮机组的选型设计是水电站水力机械设计的重要组成部分。
发电机由水轮机驱动,它的转子短粗,机组的起动、并网所需时间较短,运行调度灵活。
水轮机组选型设计不仅为以后的电气部分、水工部分设计打下基础,同时也会影响到电站的机电设备投资、厂房投资及发电效益等经济指标。
因此,水轮机组的选型设计必须做到科学、准确、合理、先进,满足技术性能和经济指标的要求。
1水轮机选型设计的任务及内容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。
【开题报告】万家寨水轮机结构设计

毕业设计(论文)开题报告题目万家寨水轮机结构设计专业班级学生指导教师年一、毕业设计(论文)课题来源、类型本课题来源于山西省万家寨引黄工程,设计类型为水轮机框架结构。
本课题根据实际需要,课题来源为实际工程;课题类型属于设计计算类型。
二、选题的目的及意义水轮机转轮是水电机组实现能量转换的核心部件,其性能的优劣对水电机组的运行乃至整个电力系统的生产和安全具有非常重要的意义.因此提高水轮机效率、空蚀性能和稳定性是水轮机研究和设计者的追求目标。
在此背景下,论文以水轮机调速机构为研究对象,引入计算机辅助设计方法对水轮机调速机构进行三维造型设计以及高级出图。
水轮机是一个典型的机械系统,具有轴类零件、盘套类零件、箱体类零件、齿轮类零件等,具有较强的综合性。
通过设计对专业知识有更深一步的理解,同时可以将大学几年所学到的知识融会贯通,理论与实践相结合,进一步提高设计能力,为将来去工作岗位打下良好的基础。
三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势我国现阶段对水轮机空蚀空化的研究以确定初步成效,但总的来说还不够。
我们必须继续对它进行更深的研究,才能更好的解决好水轮机的空蚀空化问题,从而提高水轮机比转速,曾长对水轮机检修周期,从而降低水利发电成本。
在国际上提升我们在水轮机的研究影响力,提升我国的科技水平,成为真正的水利发电强国。
我们分析认为,从长期来看,随着国民经济持续高速发展,人均收入的提高,国家在水轮机及辅机制造方面投入加大都会使水轮机及辅机制造需求增加。
但由于受金融危机的影响,2008年市场对水轮机及辅机制造需求有所减缓。
在市场水轮机及辅机制造需求增长有所减缓的现状下,产能扩张的势头并没有得到较好的控制。
产能过剩、重复建设不仅导致生产与消费的失衡,而且还引发了水轮机及辅机制造内的一系列恶性价格竞争,影响了水轮机及辅机制造业的盈利能力。
中国水轮机及辅机制造市场现状,为外资企业入驻中国创造了条件,国际许多水轮机及辅机制造企业已经看中在中国低成本拓展市场的机会,随着外资投入逐步加大,中国国内企业改革重组迅速壮大。
水轮机型号及装置方式

一、水轮机的装置方式: 水轮机的主轴安装方向和水轮机与发电机连 接的方式不同构成。 1、按水轮机主轴(安装的方向)装置方式划 分 (1)立轴:立式水轮机:水轮机主轴竖直安 装;大中型水轮机均采用该装置方式。 (2)卧轴:卧式水轮机:水轮机主轴水平安 装;小型或微型水轮机采用。
2、水轮机主轴与发电机轴连接的方式:
直接连接与间接连接。常见的是直接连接。 水轮机装置方式工程常见的有:
立轴直接连接 卧轴直接连接
二、反击式水轮机的型号
(一)第一部分代表水轮机型式及转轮型号 水轮机型式用汉语拼音字母所示。转轮型号统一 采用转轮比转速数字表示。在水轮机型式代表字 母后加“N”表示可逆水力机械。 (二)第二部分代表主轴布置方式及引水室特征 均用汉语拼音字母表示。 (三)第三部分是水轮机转轮标称直径1(cm) 反击式水轮机的转轮标称直径1是用以厘米为单 位的数值表示;冲击式水轮机牌号的第三部分表 示方式为:
பைடு நூலகம்
水轮机型号举例
水轮机转轮标称直径(cm) 作用在每个转轮上喷嘴数 设计射流直径(cm)
HL240 —— LJ —— 410 混流式水轮机,型号240(比转速),立轴,金属蜗壳, 转轮直径为410cm ZZ440 ——LH —— 430 轴流转浆式水轮机,型号440,立轴,混凝土蜗壳,转 轮直径430cm
水轮机的设计应用论文

水轮机的设计应用论文水轮机的设计应用论文1转轮翻身工具的设计我们考虑设计制作两个回转轴,把合在叶片轴孔上,钢丝绳挂在两个回转轴上,靠300t主钩吊起转轮。
在翻身过程中,转轮绕着这两个回转轴,从倒装位置翻转180°到达正装的工作位置。
回转轴的设计比较特殊。
通常情况下,回转轴的轴线与法兰把合面是垂直的。
本机转轮是5个叶片,如果按常规设计,两个回转轴把合在各自的叶片轴孔上后,它们的轴线不在一条线上,而是成144°(或者216°)夹角。
这种情况,即使能把转轮吊起来,由于钢丝绳要打滑,都无法进行正常翻身。
我们采用了新颖的斜法兰轴设计方案,即把合法兰的轴线与挂钢丝绳部位的轴线成72°夹角。
这样,在转轮翻转过程中,两个吊点始终在一条直线上,转轮翻身过程中不憋劲,没有因钢丝绳滑移而产生的安全隐患。
在重新设计的转轮翻身工具中,除提供两件特殊法兰(也就是上面提及的回转轴)外,我们还提供了几种不同的'吊耳、大小支座、导向杆、压板等辅助零件。
2转轮翻身步骤2.1几点说明经计算,在转轮翻身过程中,副钩承受的最大重量为57.1t,这超出了桥机50t的承载能力。
通过与安装部门沟通,在转轮翻身时,采用120t汽车吊吊装辅助吊点(吊耳I、II、III)。
通过核算,在考虑各种安全系数后,120t汽车吊可以抬吊62.08t的重量,完全可以满足转轮翻身的需要。
受安装场地的限制,转轮的翻身在厂房大门入口处进行。
因此,还另外提供一个项15小支座,安装于厂房大门入口处用于放置转轮。
2.2转轮接力器缸盖、泄水锥、叶片不参加翻身。
(3)转轮翻身重量(包括吊具)大约为190t。
3转轮的起吊翻身步骤两个特殊法兰(项7、项8)用产品螺栓把合在叶片轴孔上(中间间隔一个叶片孔),这时从上往下看,挂钢丝绳的两个吊点在一条直线上。
在另一侧把合项1吊耳1,这三点挂钢丝绳。
同时用项3螺栓M140×4×300、项4压板I、项10压板、项11螺栓M20×90、项12螺栓M24×50固定有关零件,以防止它们在翻身过程中窜动。
毕业设计(论文)—水轮机导水控制装置结构设计及加工工艺

兰州工业高等专科学校毕业设计(论文)题目水轮机导水控制装置结构设计及加工工艺系别机械工程系专业机械制造及自动化班级机制09-2班姓名寇文辉学号 200903103105指导教师(职称)马淑霞水轮机是当今社会水力发电必不可少的发电设备,然而它的控制系统对于不同的水轮机有着不同的控制类型,水轮机导水机构的控制的研究也是一大研究课题。
在本次设计中,主要研究水轮机导水系统的控制,此次用的事机械控制系统,有调速轴的转动,将力量传递给摇臂和连杆来控制水轮机的转动,来控制导叶的打开和关闭来实现水轮机的导水控制。
在本次设计中,不仅设计了水轮机导水控制系统,而且画了大量的零件图和装配图,以及几种零件的加工工艺过程。
通过这次的毕业设计为以后工作打下了结实基础。
关键词:水轮机;控制系统:导水控制Essential in today's society hydroelectric turbine power generation equipment, but its control system for different turbine types have different control, control of turbine guide apparatus of the research is a major research topic.In this design, the main research turbine guide water system control, the control system with mechanical things, there is the shaft rotation speed, the power delivered to the rocker arm and the connecting rod to control the rotation of the turbine, guide vane control the opening and closing to achieve control of the turbine's hydraulic conductivity.In this design, not only designed the turbine control system, hydraulic conductivity, and drew a large number of parts and assembly drawings, and several parts of the machining process. Through this work after graduation designed to lay a solid foundation.Key words:hydroelectric;control system;turbine's hydraulic conductivity目录1 水轮机的基础知识 (5)1.1水轮机的简介 (5)1.2水轮机导水机构作用及几何参数 (5)1.3水轮机的工作原理 (8)1.3.1发电机原理 (8)1.3.2水轮发电机基本工作原理 (8)1.4水轮机的分类 (10)1.5水轮机的主要参数 (12)2 水轮机导水机构方案设计及核算 (13)2.1水轮机导水控制部分的主要参数 (13)3 机械装配图的设计和绘制 (25)3.1机械装配图的设计概念 (25)3.2画正式装配图注意的事项 (25)3.3装配草图的设计和绘制 (28)3.4装配工作图的设计和总成设计 (31)3.5装配图的分析和说明 (32)4零件工作图的设计和绘制 (35)4.1零件工作图设计概述 (35)4.2 零件工作图设计概述 (36)4.3轴类零件工作图的设计和绘制 (37)4.4箱体(铸造)工作图的设计和绘制 (38)4.5 零件工作图设计概述 (40)4.6零件图的作用和分析 (41)5 零件的工艺规程 (47)5.1 工艺规程 (47)5.2机械加工工艺规程 (49)5.3 零件的机械加工工艺分析 (50)5.3.1机械加工工艺规程的制订原则 (50)5.3.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 (50)5.4 轴类零件的加工工艺制订 (51)5.5 箱体类零件的加工工艺 (54)5.6拨动杆零件机械加工工艺规程 (57)5.7零件的加工工艺过程 (58)结论 (62)致谢 (63)参考文献 (64)1 水轮机的基础知识1.1 水轮机的简介:水轮机:水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械,它属于流体机械中的透平机械。
毕业设计论文-混流式水轮机

白山水电站水轮机结构设计摘要水轮发电机组是将水能转化为电能的核心设备,水轮机结构设计得是否合理就成为电站能否有效运行得关键。
本设计的主要内容为白山水电站水轮机结构设计。
白山水电站位于吉林省桦甸市老恶河哨口,第二松花江上游,是国家电力公司东北公司直属的梯级水力发电厂,国家特大型企业。
白山发电厂介于东北电网南网、北网之间,地理位置适中,在东北电网中担负调峰、调频和事故备用任务,目前是东北电网装机容量最大的水电厂。
这次设计的主要内容有三部分。
第一部分是对水轮机进行总体结构的设计。
第二部分是对导水机构进行设计。
第三部分则是对主要部件进行强度校核。
在本次毕业设计中,所有的图纸都采用AutoCAD软件进行绘制。
关键词:白山水电站;水轮机;结构设计;强度校核The Structural Design of Hydraulic Turbine for Baishan Hydraulic Power StationABSTRACTThe water-turbine generator set transforms the hydro energy as the electrical energy core equipment, the hydraulic turbine structural design whether reasonable becomes the power plant whether effective movement to result in the key.This design primary coverage Baishan hydroelectric power station hydraulic turbine structural design. The Baishan hydroelectric power station is located on Lao’e river sentry post mouth in Huadian city of the Jilin Province, upstream the second Songhua River, is the stave hydro-electric power station which SGCC Northeast Corporation subordinates, National Extra large type Enterprise. The Baishan power plant is situated between south and north of the northeast electrical network, the geographical position is moderate, shoulders in the northeast electrical network adjusts the peak, the frequency modulation and the accident spare duty, at present is the biggest hydroelectric power plant installed capacity in northeast electrical network. This design primary coverage has three parts. The first part carries on the design of the overall structure. The second part carries on the design of the water organization. The third part carries on the intensity checking of the major component.In this graduation project, all blueprints use the AutoCAD to carry on the plan.KEYWORD: Baishan hydro-power station; hydraulic turbine;structural design; ntensity checking目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (3)1 绪论 (5)1.1选题的目的和意义 (5)1.2白山水电站的基本情况 (5)1.3基本参数 (6)1.4毕业设计具体内容 (6)2水轮机总体结构设计 (7)2.1转轮流道尺寸 (7)2.2导叶高度及分布圆直径 (8)2.3主轴直径 (8)2.4主要部件结构 (9)2.4.1转轮 (9)2.4.2接力器 (11)2.4.3导叶 (12)2.4.4座环 (19)2.4.5顶盖 (20)2.4.6底环 (20)2.4.7 基础环 (21)2.4.8主轴 (21)2.4.9水导轴承 (23)2.4.10主轴密封 (23)2.4.11控制环 (24)2.4.12 补气装置 (25)3导水机构传动系统设计 (27)3.1导叶开度 (27)3.2导水机构运动系统的设计 (28)3.2.1导水机构的装配尺寸 (28)3.2.2导水机构的配合公差与间隙 (28)3.2.3导水机构的传动部分 (29)4 强度校核 (36)4.1主轴的强度校核 (36)4.1.1基本参数的定义 (36)4.1.2轴身应力的计算 (36)4.1.3薄臂轴法兰与轴身联接处应力的计算 (37)4.2导叶强度计算 (42)4.2.1 基本参数的意义: (42)4.2.2 导叶上的作用力计算: (43)4.2.3 各断面惯性矩、断面模数计算: (44)4.2.4 挠度计算: (45)4.2.5 各支反力及其应力计算: (47)4.2.6 导叶轴颈C的最优间隙确定: (49)4.2.7 按选定的挠度值,复核若干断面应力: (50)致谢 (52)参考文献 (53)1 绪论1.1选题的目的和意义作为一名即将毕业的大学生,毕业设计是大学学习的最后一个重要的综合性教学环节,撰写毕业论文,主要有两个方面的目的:一是对所学知识进行一次全面的考核。
水轮机毕业设计

水轮机毕业设计水轮机毕业设计水轮机是一种将水能转化为机械能的装置,广泛应用于水电站等能源领域。
作为一个水利工程专业的毕业生,我对水轮机的设计和优化非常感兴趣。
在我的毕业设计中,我选择了水轮机作为研究对象,旨在通过对水轮机的设计和改进,提高其效率和可靠性。
首先,我对水轮机的原理和工作过程进行了深入的研究。
水轮机的工作原理是利用水流的动能来推动叶轮转动,从而带动发电机发电。
在水轮机的设计中,流道的形状、叶轮的结构和材料等都对其性能有着重要的影响。
因此,我通过模拟和实验的方法,对不同参数下水轮机的性能进行了分析和比较。
其次,我针对水轮机的设计和优化提出了一些具体的方案。
首先是流道的设计。
流道的形状对水流的流速和流量有着直接的影响,因此我采用了数值模拟的方法,通过改变流道的形状和尺寸,寻找最佳的设计方案。
同时,我还考虑了水轮机的叶轮结构和材料的选择。
叶轮的结构应该具有足够的强度和刚度,能够承受水流的冲击和旋转力矩。
叶轮的材料应具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,以保证水轮机的长期稳定运行。
在水轮机的设计和优化过程中,我还考虑了一些其他因素。
例如,水轮机的启动和停机过程,以及对水轮机的监测和维护等。
启动和停机过程需要合理控制水流的流量和流速,以避免对水轮机产生冲击和损坏。
对水轮机的监测和维护是保证其长期稳定运行的关键。
通过安装传感器和监测设备,可以实时监测水轮机的运行状态和性能指标,及时发现问题并进行维修和保养。
此外,我还对水轮机的环境影响进行了评估。
水轮机作为一种能源装置,对水资源的利用和环境保护有着重要的影响。
在设计和优化水轮机的过程中,我考虑了水轮机对水流的影响,以及对河流生态系统的影响。
通过合理设计和操作,可以减少水轮机对水流的影响,保护水资源和生态环境的可持续发展。
总结起来,水轮机毕业设计是一个综合性的课题,涉及到流体力学、材料科学、机械工程等多个学科的知识和技术。
通过对水轮机的设计和优化,可以提高其效率和可靠性,为水电站等能源领域的发展做出贡献。
毕业设计.水轮机及其辅助设备

目录第一章吉祥泉水电站原始资料介绍第二章吉祥泉电站枢纽机电设备选型2.1水轮机选型设计.... .. (5)2.2 初选方案的拟定与选择 (5)2.3 装机台数的确定 (6)2.4 初步方案基本参数计算 (6)2.5 方案一(HL220,装机三台,单机容量216.7MW) (7)2.6 方案二(HL220,装机四台,单机容量162.5MW) (11)2.7 方案三(HL160,装机三台,单机容量216.7MW) (14)2.8 方案四(HL160,装机四台,单机容量162.5MW) (18)2.8 最优方案的确定 (26)2.8.1 最优方案运转综合特性曲线的绘制(见附表a)第三章吉祥泉水电站发电机选型3.0 最优方案发电机选型计算(HL220,装机四台) (30)第四章吉祥泉水电站辅机设备设计4.0 油系统 (39)4.1 气系统 (42)4.2 水系统 (47)参考文献第一章 吉祥泉水电站原始资料介绍一、水电站名称:吉祥泉水电站二、电站地理位置:云南省境内澜沧江中游。
水库库区多为高山峡谷地貌,为深切陡峻的V 型峡谷。
三、枢纽任务:以发电为主。
四、水电站设计保证率:94%。
五、水能开发方式:有压引水式,采用右岸地下厂房方式。
六、地质概况:大坝坝基岩性以玄武岩为主,岩石坚硬,较完整,岩层中夹有薄层凝灰岩,坝基岩体具有较高的抗压强度,工程地址条件较好。
七、水文气象条件1. 电站下游水位与下泻流量的关系2. 主要来自孟加拉湾和印度洋。
坝区多年降雨量为1100mm ,多年平均无雨日208天,年平均气温20.2℃。
3. 风霜冰冻情况:坝区气候温和,无霜冻。
风向多为南风,多年平均风速1.0m/s 。
4. 河水多年平均水温17.4℃。
5. 河流含沙情况:多年平均输沙量5493万吨,多年平均含沙量1.3kg/m 3。
汛期(6~10月)来沙量占全年的95%。
7. 地震级:七级。
8. 入库洪水情况表:洪校核洪水位时最大下泄流量:8130=洪Q m 3/s 。
2014水轮机结构设计 (毕业设计指导书)

毕业设计(论文)指导书题目专业班级学生指导教师年年热能与动力工程专业水轮机结构设计指导书一、水轮机型号及参数水轮机型号及参数详见任务书二、水轮机总体结构设计根据给定的水轮机型号、机组布置型式和转轮直径等参数,确定水轮机的主要特征尺寸。
1.确定转轮的流道尺寸;2.确定导叶高度及分布圆直径;3.确定座环高度;4.根据水轮机的出力、转速,估算主轴直径;5.参照现有资料,分别设计转轮、导叶、座环、顶盖、底环、基础环、主轴等部件的结构;6.参照现有资料,分析各种主轴密封的结构特点,选择合适的主轴密封;7.参照现有资料,分析各种水导轴承的结构特点,选择合适的水导轴承;8.参照现有资料,根据顶盖、主轴密封、水导轴承的结构,合理布置控制环的结构;9.参照现有资料,选择合适的补气装置。
二、导水机构传动系统设计(导叶布置图绘制)1.根据水轮机的型号、转轮直径,确定最大可能开度所要求的最大接力器行程S max,从而最后确定传动系统的参数;2.绘制导叶开度a0和接力器行程S的关系曲线S=f(a0)),检查导叶传动与接力器移动的均衡性;3.绘制角度λ、β与a0的关系λ=f(a0)、β=f(a0);4.确定推拉杆销孔与连杆销孔在控制环上的相对位置,以使在运动中接力器活塞杆的偏斜角度最小;5.确定限位块的位置;6.检查传动件在不同位置是否相碰,尤其是易坏连接件破断后,连杆或转臂是否相碰;7.确定导叶关闭时,相邻导叶的密封位置及端面密封分布圆直径;三、导水机构结构设计根据导水机构运动图设计所确定的尺寸,参考现有的设计资料,确定导叶、套筒、连杆、转臂、剪断销、控制环等结构尺寸。
四、水导轴承设计根据所确定的水导轴承结构,参考资料(1)、(2)、(3)、(4)分别进行润滑及冷却系统设计。
五、强度校核与编程实现1.主轴强度校核根据所确定的主轴结构及尺寸,参考资料(1)、(2)进行强度校核。
2.导叶强度校核根据所确定的导叶结构及尺寸,参考资料(1)、(2)进行强度校核。
水轮机结构介绍范文

水轮机结构介绍范文水轮机是一种利用水能转化为机械能的装置,广泛应用于水力发电、水泵等领域。
它的结构主要包括水轮机框架、转轮、导叶、水桨、轴承等部分。
水轮机框架是整个水轮机的基础支撑结构,主要由底座和横梁构成。
底座一般采用铸铁或焊接钢板制成,具有足够的强度和稳定性。
横梁用来连接底座和转轮,承受转轮产生的水力力矩。
转轮是水轮机的核心部分,负责将水的动能转换为机械能。
转轮通常由一系列叶片组成,叶片的形状和数量会影响水流的流速和压力。
叶片材质一般为铸铁、钢板或水泥等。
叶片形状有直角梯形、希顿梯形、半圆形等,根据水轮机的设计需要进行选择。
导叶是调节水轮机的出口水流方向和流量的装置。
它通常由一些可调节的片状元件组成,可以通过调整导叶的角度来改变水轮机的运行状态。
导叶的材质一般为钢板或铸铁,它具有耐磨、耐蚀和耐高温等特性。
导叶装置通常安装在转轮周围,可以控制水流进入转轮的角度和速度。
水轮机的水桨是指用来控制水流进入转轮的部分。
根据水桨的位置和形状的不同,水轮机可以分为前导叶式、内导叶式和后导叶式三种。
水桨的主要材料为钢板或铝合金,具有较好的强度和耐腐蚀性能。
水桨的数量和位置也会对水轮机的性能和效率产生影响。
轴承是连接转轮和轴的装置,主要用于支撑和定位转轮的旋转。
轴承一般采用滚动轴承或滑动轴承,分为振动轴承和支座轴承两种。
振动轴承一般用于小型水轮机,支座轴承适用于大型水轮机。
水轮机还包括止回阀、调速器、冷却系统等辅助装置。
止回阀用于防止水流逆流,保证水轮机的正常运行。
调速器用于调整水轮机的转速,使其适应不同的工况要求。
冷却系统用于降低水轮机的温度,保证其正常运行。
总的来说,水轮机的结构包括框架、转轮、导叶、水桨和轴承等部分。
这些部件相互协作,将水的动能转换为机械能,实现了水能的有效利用。
水轮机的设计和选择需要考虑到各个部分的特性和要求,以提高水轮机的效率和功率输出。
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水轮装置方式及水轮机型号毕业论文目录摘要 (1)Abstract (2)第1章基本资料 (3)1.1地理位置 (3)1.2流域概况 (3)1.3水文 (3)1.3.1气象特性 (3)1.3.2径流 (4)1.3.3洪水 (4)1.3.4河流泥沙 (5)1.4地形地质条件 (5)1.5电站基本参数 (6)1.5.1 电站动能参数 (6)1.5.2 水库特性 (6)1.5.3 泥沙特性 (7)第2章水轮发电机组的选择 (8)2.1机组台数的确定 (8)2. 2水轮装置方式及水轮机型号的确定 (8)2.3水轮机主要参数的确定 (9)2.3.1确定水轮机的转轮直径 (9)2.3.2效率修正值的计算 (9)2.3.3确定水轮机的转速 (10)2.3.4确定水轮机的吸出高 (10)2.3.5水轮机的检验计算 (11)2.4蜗壳和尾水管的选择计算 (12)2.4.1蜗壳的水力计算及外轮廓的确定 (12)2.4.2尾水管主要参数的选择 (14)2.5发电机外形尺寸估算 (16)2.5.1主要尺寸计算 (16)2.5.2外形尺寸估算 (17)2.6调速器和油压装置的型式及尺寸的确定 (18)2.6.1判断调速器的型式 (19)2.6.2接力器的选择 (19)2.6.3主配压阀直径的选择 (20)2.6.4油压装置选择 (20)第3章电站枢纽布置 (22)3.1电站厂房 (22)2.2 开关站 (23)2.3 引水系统 (23)第4章引水系统设计 (24)4.1引水线路初拟 (24)4.2进水口设计 (25)4.2.1进水口型式的选择 (25)4.2.2有压进水口位置、高程的确定 (25)4.2.3进水口尺寸的拟定 (26)4.2.4进口设备 (27)4.3引水隧洞设计 (28)4.3.1有压引水隧洞断面形式及断面尺寸 (28)4.3.2隧洞衬砌的主要类型选择 (29)4.4压力管道的布置 (30)4.4.1压力管道类型的选择 (30)4.4.2压力管道引进及供水方式 (30)4.4.3压力管道直径、管壁厚度及抗外压稳定的计算 (31)4.4.4压力管道抗外压稳定校核 (32)第5章水电站厂房设计 (33)5.1主厂房主要尺寸的确定 (33)5.1.1主厂房的长度计算 (33)5.1.2主厂房的宽度计算 (35)5.1.3主厂房的各层高程计算 (37)5.2 副厂房布置 (41)第6章调压室设计 (43)6.1是否设置调压室判断 (43)6.2调压室位置的选择 (43)6.3调压室的布置方式与型式的选择 (44)6.4调压室的水利计算 (44)6.4.1调压室断面面积的计算 (44)6.4.2调压室最高涌波水位计算 (46)6.4.3计算调压室最低涌波水位计算 (46)第7章调节保证计算 (48)7.1调保计算目的 (48)7.2调节保证计算的容 (48)7.3调节保证计算的标准 (48)7.3.1转速变化率容许值 (48)7.3.2水击压力容许值 (49)7.4已知计算参数 (49)7.5调节保证计算的过程 (50)7.5.1在设计水头下甩全负荷的调节保证计算 (50)7.5.2在最大水头下甩全负荷的调节保证计算 (55)谢辞 (59)参考资料 (60)外文文献 (62)附录 (71)第1章基本资料1.1地理位置XX水电站位于XX省XX县境,地处鲜水河两源之一泥曲河上,下游为朱巴水电站,电站装机容量102MW,多年平均发电量4.04亿kW·h,年利用小时数3961h。
坝址区位于XX县境卡娘乡XX大桥下游约3.5km河段,距下游的炉霍县城约45km,距道浮115km,距约660km,库坝区有通乡公路及林场专用公路,并在泥巴乡政府所在地附近与国道317线相接,交通较方便。
从至炉霍有317国道直接相通,亦可经318国道在新都桥处经S215、S303省道到达。
1.2流域概况鲜水河为雅砻江左岸的一级支流,古称鲜水、州江。
上游分两源;主源称泥曲(又称泥科、泥渠河),发源于省达旦县青川交界处巴颜喀拉山南麓,源头多沼泽,泥曲河由北向南流。
河长364km,平均比降5.9‰,集雨面积6876km2;次源为达曲河发源于甘孜县与石渠县交界的戈洛永扎那玛东西南坡,河长295km,平均比降6.1‰,集雨面积5543km2。
两源在炉霍县城北汇合后称鲜水河。
鲜水河由西北向东南流经仁达乡、孔色、在道孚县城下游折向南经瓦日、扎拖、瓦多乡等地,在雅江县城上游汇入雅砻江。
鲜水河全长541km,河道平均比降13.9‰,流域面积19338km2。
流域地理位置界于东经99°15′~101°27′,北纬30°12′~33°25′之间。
1.3水文1.3.1气象特性鲜水河流域地处青藏高原东缘的高山峡谷区,属川西高原气候,主要受西风环流和印度洋西南季风的影响,具有高原型季风气候特征。
主要特点是:气温低,冬季长,无霜期短,降水少,干湿季分明;辐射强,日照丰富,风速大,气温随海拔的升高呈明显的垂直分布。
流域干、湿季分明:干季为11月至次年4月,受高空西风带南支气流控制,天气晴朗,气候干燥,多大风,降水少,多冰雹、雷电;5~10月为流域的湿季,由于南支西风急流逐渐北移到中纬度地区,与北支西风急流合并,西南季风盛行,携带大量水汽,使流域气候湿润、降雨集中,雨量约占全年雨量的90~95%,雨日占全年的80%左右,并且日照少、湿度较大、日温差小。
XX电站的坝址区无气象站。
鲜水河流域设有炉霍、道孚两个气象站,其中炉霍站位于炉霍县城,距离电站下坝址约39.1km,台站海拔高程3250.0m,与坝址区海拔高程接近,可以作为本阶段进行气象特性分析的依据站。
据炉霍气象站1957~2010年气象资料统计:多年平均气温6.6℃,极端最高气温31.2℃(2006年7月17日),极端最低气温-24.0℃(1989年1月19日);多年平均降水量为675.8mm,最大日降水量为53.0mm(2001年7月20日);多年平均相对湿度58%;多年平均蒸发量为1592.0mm;多年平均风速1.8m/s,历年最大风速21.0m/s,相应风向NW。
1.3.2径流XX水电站坝址位于朱巴水文站上游约39.1km,集水面积占水文站控制面积的86.3%,因此可将朱巴水文站的径流成果按面积比换算至电站坝址。
XX水电站上、下坝址距离仅2.5km,径流成果相近。
XX水电站下坝址径流成果见表1-1。
XX水电站坝址径流成果表1.3.3洪水XX 水电站坝、厂址设计洪峰流量计算采用朱巴站设计洪峰流量成果用面积比指数n=2/3次方搬移至坝、厂址处,XX 水电站坝、厂址设计洪量计算采用朱巴站的设计洪量成果用面积比指数n=1搬移至XX 水电站坝、厂址处,得到XX 水电站坝、厂址设计洪水成果。
由于本阶段泥曲河段无历史洪水资料,因此在XX 水电站坝、厂址校核洪水基础上增加15%作为安全修正值。
XX 水电站坝、厂址设计洪水成果分别见表1-2、表1-3。
XX 水电站坝址 设计洪水成果表表1-2 流量:s m /3 洪量:亿3mXX 水电站厂址 设计洪水成果表表1- 3 流量:s m /3 洪量:亿3m1.3.4河流泥沙鲜水河干流泥沙含量不大,悬移质泥沙侵蚀模数较小,据道孚水文站泥沙资料统计,多年平均含沙量315g/m3,多年平均输沙模数97.5t/(km2·a)。
1.4地形地质条件水库正常蓄水位3385m,库区回水至尽达下游,库长约13.5km,河道弯曲,日结力背斜以上河段河流总体流向SE,日结力背斜~下坝址河流流向为WE。
库岸多呈“V”型谷,河谷较狭窄两岸山体雄厚,岸坡坡度一般为35°~45°,左岸以基岩为主,右岸植被发育,以浅表层覆盖层为主。
局部段分布第四系松散堆积体。
库区阶地不太发育,仅见三处Ⅰ级阶地,拔河高约为4~10m,台面宽缓平坦,为基座阶地。
库区两岸冲沟较发育,规模较大的有布维柯、甲柯沟等9条较大支沟,其中甲柯及其上游侧右岸一条小沟、指日沟和日则沟常年水系发育,沟谷深切,沟床纵坡降缓,沟岸岩体较破碎,分布较多坡、残积覆盖层。
沟口未见规模较大的新泥石流堆积,主要为堆积的洪积扇。
XX水库为峡谷型水库,两岸山体雄厚,基岩大部分裸露,虽然工程区地震烈度较高,为Ⅷ度地震区,水库蓄水后,库水抬升较大,最大壅水高78m,但库无区域性断层发育,且为变质砂板岩,水库蓄水后变质砂板岩蓄能条件差,渗透性总体较弱,水库蓄水后诱发地震的可能性小。
坝址为砂板岩地层,区水文地质条件简单,根据坝区地下水的赋存条件,可分为第四系松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水两种类型。
第四系孔隙水主要分布于河谷地带的松散堆积物中,受大气降水、冰雪融水及两岸地下水补给,向河谷排泄。
1.5电站基本参数1.5.1 电站动能参数装机容量102MW枯水年枯水期平均出力12.9MW年利用小时数3961h多年平均年发电量 4.04亿kw .h 1.5.2 水库特性正常蓄水位3385m死水位3360m校核洪水尾水位 3246.39m设计洪水尾水位 3245.91m正常尾水位(机组满发) 3243.49m最低尾水位(一台机) 3242.61m最大水头 142.3m最小水头 98.6m设计水头 118m加权平均水头123.7m1.5.3 泥沙特性多年平均含沙量 0.315kg/m3汛期(6~9月)多年平均含沙量0.481kg/m3年平均过机含沙量0.063kg/m3第2章水轮发电机组的选择2.1机组台数的确定水电站总装机容量等于机组台数和单机容量的乘积。
在装机容量确定的情况下,可以拟定出不同的机组台数方案。
当机组台数不同时,则单机容量不同,水轮机的转轮直径、转速也就不同,从而引起工程投资、运行效益、运行条件和产品供应情况的变化。
选择机组台数时,应对加工制造能力和运输条件、总投资、水电站的运行效率和运行灵活性,运行维护工作量的大小等因素进行综合考虑。
本次设计次用3台102/3=34(MW)水轮机。
2. 2水轮装置方式及水轮机型号的确定水轮机的装置方式可分为卧轴和立轴两种,其中卧轴布置方式布置简单,不需向下开挖但占地面积较大,一般用于小型电站或水头较低的贯流式水电站。
立轴布置方式具有占地面积小的特点,但需向下进行较大的土石开挖,增加土建投资成本。
为缩小厂房面积,高水头大中型电站一般均采用立轴布置方式。
根据原始资料,本次设计电站的最大水头达142.3m,故应按照立轴方式布置机组。
根据不同型式水轮机对水头适用围的要求,混流式与斜流式水轮机可满足设计要求。
同样工作参数下,斜流式水轮机的空化系数大于混流式,为防止空化,斜流式需要较低的安装高程,因此其开挖深度大于混流式;混流式水轮机的结构比斜流式简单、造价低、维护方便、运行可靠,所以本设计采用混流式水轮机。