水轮机选型与结构设计毕业论文

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1、水轮机选型与结构设计毕业论文1.前言1.1概述改革开放以来，我国电力工业的高速发展为我国国民经济持续、快速增长和人民生活水平的不断提高提供了强有力的能源支撑。水能资源是可再生能源，是技术上最成熟，经济上最合理的清洁能源，也是我国能源结构中的重要组成部分。党的十七届五中全会明确，要在保护生态的前提下积极发展水电。“十二五”期间，国家计划投资新能源5万亿元，常规水电将开工建设8300万千瓦。水电开发迎来难得的发展机遇。水轮机作为水力原动机，在水电建设项目中，水轮机选择设计具有重要意义：水轮机效率高，抗空蚀性能好，机组运行稳定，则发电效益就高。水轮机选型设计既是水电站设计

2、的重要内容之一，也是编制设备采购招标文件的依据。因此，需要加强转轮选型设计和整个水轮机机构的设计研究，进一步提高机组的性能和质量，以适应我国水电事业的飞速发展。新中国成立以来，我国的水轮机和水电设备研究设计和制造业经历了从无到有、从小到大、从性能一般水平跨入世界先进行列的过程。特别是近几年来，通过出口机组和与世界著名水轮机制造公司的合作和接触机会增多，了解了国际上在水轮机设计中的经验和特点。我国在新产品开发、新技术和新材料应用，设计手段等发面获得了飞速发展。63本文根据山美电站的工程概况和相关参数，做了如下工作：（1）选择合适的水轮机机型。水轮机选型是水电站设计中的

3、一项重要任务。本文根据水轮机型谱参数表和模型综合特性曲线，利用相关公式计算出原型水轮机的基本参数转轮直径D1和转速，然后将计算所得到参数转换为单位转速在模型综合特性曲线上检验所选参数是否合适，并绘制出水轮机综合运转特性曲线。（2）分析水轮机各零部件的作用和结构特点，寻找各零部件的特征尺寸以及各尺寸的关联关系，参照水轮机设计手册等现有资料，运用AUTO-CAD绘图软件，对山美电站的水轮机结构进行设计。设计中优先采用先进结构、新型材料，综合考虑安全性、制造工艺以及安装、维护检修各方面因素。毕业设计不仅是对大学所学知识的一个总结，更是为以后的学习和工作打下良好的基础，培养

4、自己独立思考，实事求是和解决问题的能力。此外，通过此次毕业设计可以加强自己的文字表达能力，更好地掌握一些办公软件和绘图软件，使自己全面发展。此次毕业设计对我今后的学习和发展具有重大的意义，将是我人身中的一笔巨大财富。1.2原始资料山美水电站概述：山美水电站位于晋江支流东溪上，距泉州市约40km，地处晋江支流东溪中游。坝址以上控制流域面积1023km2，是一座以灌溉为主，结合防洪、供水、发电等综合利用的大型水利工程，位于晋江支流东溪上，距泉州市约40km，坝址以上控制流域面积1023km2，是一座以灌溉为主，结合防洪、供水、发电等综合利用的大型水利工程，水库总库容6.

5、56亿m3，山美水库总库容6.56亿m3，调节库容4.53亿m3，为不完全多年调节水库。电站总装机容量为60MW，年设计发电量1.6104亿kW·h。电站基本参数：额定出力P=15.6MW，额定水头Hr=46.2m，最高水头Hmax=56.3m，最低水头Hmin=35m。631.3设计要求和设计内容1.3.1设计内容（1）根据给定的单台水轮机额定出力和水头等参数，进行水轮机转轮的选型计算，确定合适的水轮机型号、机组同步转速和转轮直径等参数，并绘制水轮机运转综合特性曲线；(2)按选型计算确定的水轮机型号和转轮直径等参数，确定水轮机的主要特征尺寸，进行座环、蜗壳、基础环

6、、尾水管和机坑里衬等水轮机埋入部件的结构设计；(3)进行转轮的结构设计，并根据机组的型式和电站的自然条件选择合理的止漏和减压方式；(4)根据水轮机的出力、转速等参数估算主轴直径，确定转轮与主轴的连接方式；进行主轴的强度校核计算，根据校核结果修改并最终确定主轴的结构；(5)进行导水机构设计，进行顶盖、底环、控制环、导叶及其传动机构、导叶的立面和端面密封结构的设计，绘制导叶布置图，检查导叶传动与接力器移动的均衡性，检查传动件在不同位置是否相碰，并根据检查结果修改；(6)根据水轮机的结构进行水轮机工作密封和检修密封装置设计；(7)根据机组的型式和电站的自然条件水导轴承设计

7、；(8)根据水轮机的结构和电站的自然条件选择合适的补气方式；(9)进行水轮机其它部分的结构设计。1.3.2设计要求(1)充分查阅相关文献资料，按给定格式撰写毕业设计开题报告；(2)翻译至少一篇2000单词以上的本专业外文文献；(3)63按学校统一格式编写毕业设计说明书，要求书写整洁，语言简练，概念正确，条理清楚；计量单位规范统一；(4)绘图要求：设计图纸相关格式符合国家规范要求，图幅和张数如下：1张水轮机总装配图（零号图）；1张导水机构装配图（1号图）；1张导叶布置图（1号或2号图）；1张水轮机主要部件的组装图或零件图（图幅根据内容自定）。632.水轮机的选型设