冲击式水轮机选择

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1、冲击式水轮机的选择冲击式水轮机的选择:能源关键词:选择轮机水轮机[摘要]主要介绍冲击式水轮机'>轮机及其辅助设备的选型方法及计算程序..并提出用最优直径比检查选型及效率修正方面的一些看法..内容的重点在中小型机组。表5个。[关键词]冲击式水轮机'>轮机选型最优直径比1引言众所周知..冲击式水轮机适用于高水头、小流量的水力条件..其应用的最高水头已接近1800m。与混流式水轮机相比..特别是在水头大于200m的场合..其优势不容忽视。由于早期选择'>选择的冲击式机组出现的问题不少..目前关于冲击式机组的选型资料又相对较

2、少..因此..冲击式机组的选型受到不少专业人员的关注。冲击式水轮机主要分为水斗式和斜击式..斜击式的比转速ns=30.70m·kW..是介于混流式和水斗式之间的品种..目前中小型范围内已做到转轮直径D1=100cm、发电机容量Ng=2500kW..虽斜击式效率相对偏低些..但设备价格优势不能忽视..所以仍得到广泛应用。2装置型式的选择'>选择2..1转轮及喷嘴数目的选择按水头和出力查水轮机应用范围图..小机组一般均用单轮单喷嘴..小型卧式双喷嘴一般卧式双喷嘴一般在D1=90..140cm..射流直径d0在7..14m

3、中使用..斜击双喷嘴目前还没有使用。2..2布置方式的选择大中型机组立式、卧式均有使用..小型机组一般用卧式。卧式布置拆卸方便..但每个转轮只能布置1..2个喷嘴..当喷嘴数目多时..必须增加转轮数..立式布置可在同一转轮上布置2..6个喷嘴..但当喷嘴数多如用3个以上时..转速不宜选得太高..以避免各射流间相互影响..而降低水轮机的效率。3改变比速法选择冲击式水轮机冲击式水轮机的选择方法..有固定比速法和改变比速法二种。由于这些年来各制造厂开发的新品种越来越多..可选择的D1和d0也越来越多..选型者可不必受固定比

4、速法关于D1..d0的限制..不同的D1可以搭配不同的d0..喷针机构已成系列可以装在不同的D1的机体上..因此这种选择方法已经代替固定比速法..越来越被广泛使用。改变比速法选择的程序和方法如下所述。3..1转速n的确定式中.ns为比转速(m·kW)..Hr为设计水头(m)..Nr为出力(kW)。比转速可在有关手册中方便查得。框算时..对水斗式单喷嘴暂取25(多喷嘴ns=25√Z0..Z0为喷嘴数)..对斜击式取50。计算出转速n后..向上取发电机同期转速。3..2确定转轮直径D1式中.u为转轮节圆周速(m..s).

5、.φ为转轮周速系数..按比转速ns值从2表1查取.g为重力加速度9..8m..s。表1ns..φ值表2)求出转轮直径D1..并取规格值D1=60u..πn(m)现在可供选择的规格值越来越多..并且还有增加的趋势..表2列出目前的规格值。表2D1规格值其中..卧式单喷嘴D1=45..140..卧式双喷嘴D1=90..140..立式双喷嘴D1=925..275..立式四喷嘴D1=140..275。框算D1时..可用下式.3..3确定射流直径d0并靠取规格值3式中.K为转轮数.Z0为喷嘴数.Q为水轮机设计流量(m..s).

6、.Hr为设计水头(m)d0规格值列于表3供选择。表3d0规格值其中..卧式单喷嘴d0=4..5..14..卧式双喷嘴d0=7..16..立式双喷嘴d0=9..24..立式四喷嘴d0=9..24。3..4斜击式D1..d0的配套品种。用改变比速法选配的斜击式品种由表4列出..供选择。表4斜击式D1..d0配套值对小型机组.D1还有37..46..53可供选择。3..5水轮机效率的估算及额定出力的验算1)大中型机组..原型水轮机的D1..d0与模型水轮机的相同或D1..d0=10.20时..可不作效率修正..如D1..d

7、0与模型的差别较大时..可参照相应预期效率表估算原型水轮机效率值。2)中小型机组..原型水轮机的D1..d0与模型的相同或D1..d0=8..10时..效率可不作修正..如D1..d0与模型的差别较大时..可参照预期效率表估算原型水轮机效率值。效率的保证值=预期效率-1....如1个转轮2个喷嘴..在100..的负荷下应增加0..5..。3)若计算出来的d0值不向上靠取规格值..则效率可不作修正..否则需扣除1..。4)斜击机组目前还没有公式计算..只能按预期效率确定..一般可按机型大小取△η=0..005.0..0

8、15..具体数值参见各制造厂提供的保证值。5)效率及出力验算①由于射流直径取了标准值..必须重新计算水轮机设计流量..式中.Z0为喷嘴数.Hr为设计水头(m)。②由Q计算单位流量Q1..并计算参数取标准值后的单位转速n1..式中.dn为喷嘴出口直径(m)..dnM为模型转轮出口直径(m)..D1M为模型转轮直径(m)。为应用方便对常用的2种机型