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时间:2019-10-28
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1、实用1.课程设计目的水电站厂房课程设计是《水电站》课程的重要教学环节之一,通过水电站厂房设计可以进一步巩固和加深厂房部分的理论知识,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力,提高学生制图和使用技术资料的能力。为今后从事水电站厂房设计打下基础。2.课程设计题目描述和要求2.1工程基本概况本电站是一座引水式径流开发的水电站。拦河坝的坝型为5.5米高的砌石滚水坝,在河流右岸开挖一条356米长的引水渠道,获得平均静水头57.0米,最小水头50m,最大水头65m。电站设计引用流量7.2立方米每秒,渠道采用梯形断面,边坡为1:1,底宽3.5米,水深1.8米
2、,纵坡1:2500,糙率0.275,渠内流速按0.755米每秒设计,渠道超高0.5米。在渠末建一压力前池,按地形和地质条件,将前池布置成略呈曲线形。池底纵坡为1:10。通过计算得压力前池有效容积约320立方米。大约可以满足一台机组启动运行三分钟以上,压力前池内设有工作闸门、拦污栅、沉砂池和溢水堰等。本电站采用两根直径1.2米的主压力钢管,钢管由压力前池引出直至下镇墩各长约110米,在厂房前的下镇墩内经分叉引入四台机组,支管直径经计算采用直径0.9米。钢管露天敷设,支墩采用混凝土支墩。支承包角120度,电站厂房采用地面式厂房。2.2设计条件及数
3、据1.厂区地形和地质条件:文档实用水电站厂址及附近经地质工作后,认为山坡坡度约30度左右,下部较缓。沿山坡为坡积粘土和崩积滚石覆盖,厚度约1.5米。并夹有风化未透的碎块石,山脚可能较厚,估计深度约2~2.5米。以下为强风化和半风化石英班岩,厂房基础开挖至设计高程可能有弱风化岩石,作为小型水电站的厂址地质条件还是可以的。2.水电站尾水位:厂址一般水位12.0米。厂址调查洪水痕迹水位18.42米。3.对外交通:厂房主要对外交通道为河流右岸的简易公路,然后进入国家主要交通道。4.地震烈度:本地区地震烈度为六度,故设计时不考虑地震影响。2.3课程设计
4、成果要求厂房布置设计的内容为:根据给定的原始资料及机电设备,选择水轮机型号。决定厂房的型式及其在枢纽中的位置,进行厂区和厂房内部的布置,决定厂房的轮廓尺寸;计算管壁厚度并进行管壁应力分析。完成厂区布置及主、副厂房布置得设计;编写设计计算说明书。3.课程设计报告内容3.1水轮机型号选择文档实用根据该水电站的水头:平均静水头57.0米、最小水头50米、最大水头65米。水头作用范围50~65m,在水轮机系列型谱表3-3,表3-4中查出合适的机型有HL230和HL220两种,现将两种水轮机作为初选方案,分别求出其有关参数,并进行比较分析。表3-1大中
5、型混流式转轮参数(暂行系列型谱)适用水头范围转轮型号使用型号旧型号<3025-4535-6550-85HL310HL240HL230HL220HL365,QHL123HL263,H2HL7023.2HL220型水轮机的主要参数选择1.转轮直径的计算通过查《水电站》表3-6可得HL220型水轮机在限制工况下的单位流量,效率,由此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量,效率,即假设,。上述的、和、代入表3-2反击型水轮机转轮标称直径系列(单位:cm)253035404250607180841001201401601802002252502753
6、00文档实用3303804104505005506006507007508008509009501000查表3-2选用与之接近而偏大的标称直径。2.转速n的计算查《水电站》表3-4可得HL220型水轮机在最优工况下单位转速初步假定,将已知的和,代入,表3-3磁极对数与同步转速关系磁极对数P345789101214同步转速n(r/min)1000750600428.6375333.3300250214.3磁极对数P161820222426283032同步转速n(r/min)187.5166.7150136.4125115.4107.110093
7、.8磁极对数P3436384042464850同步转速n88.283.3797571.468.262.560文档实用(r/min)通过查表3-3磁极对数与同步转速关系,选取与之接近的同步转速:。3.效率及单位参数修正查《水电站》表3-6可得HL220型水轮机在最优工况下的模型最高效率为,模型转轮直径为,得原型效率:效率修正值,由此可得原型水轮机在最优工况和限制工况下的效率为:(与假定值相同)单位转速的修正值按下式计算则,按规定单位转速可不加修正,同时,单位流量也可不加修正。由上可知,原假定的、、是正确的,那么上述计算及选用的结果、也是正确的。
8、4.工作范围的检验在选定、后,水轮机的及各特征水头相对应的即可计算出来。水轮机在、下工作时,其即为,故文档实用<1.15,此值与原选用的=1.15相比,符合“接近而
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