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1、目录1、 机组选型 11.1 HL240 11.2 ZZ440 32、蜗壳及尾水管设计 62.1 蜗壳的水力计算 62.2 尾水管尺寸确定 73、主厂房主要尺寸及高程的确定 83.1 主厂房长度确定 83.2 主厂房宽度确定 83.3 水轮机安装高程及厂方高度 94、参考文献 101、机组选型水轮机型式、尺寸及主要参数根据该水电站的水头范围29.0040.00m，查水电站水轮机 系列型谱表3-4查出合适的机型HL240。1.1HL240111转轮直径D计算1Q =1240L/S=1.24m3/s，效率 耳=90.4%1MM初选 Q =Q =1.24 m3/s,效率耳=91.2%11 MN =8
2、000Kw N =8000/2=4000Kw总装 grN = N 厶=4000/96%=4166.67kWr gr grH =0.95H =32.3mr avD =N /9.81Q 2 H n JH =、4210/9.81 x 1.24x32.3x0.912x *323 = 1.43m ,1r1rr取 1.6m1.1.2 转速 nn =72r/min， H =34m， D =1.6m10 M av1n = ni0mHav = 72x34 = 262 39r/min, 取 300r/minD1.611.1.3 效率及单位参数修正mmaxHL240型水轮机最有工况下的模型机最高效率为耳 二92%
3、,D =0.46m1Mn = 1 (1 n)(1m )5 = 1 (1 0.92)/ 0.46、丄x ()5= 93.8%maxMmaxD11.6A n = nn=93.8592% =1.8% ,g = 1.0% ,A n =0.8%maxMmaxn= n+ An = 92% + 0.8% = 92.8%max M maxn =n +An = 90.4% + o.8% = 91.2% (与上述假设相符)M-n 二 Q _/n-1) = ( 0.928/0.92 -1) = 0.43% 3.0%,转速Anmax M max10M不必修正1.1.4 工作范围检验D =1.6m， n=300r/mi
4、n142101max=1.00m3 /s9.81D2H n、；H9.81 x 1.62 x32.3 x 0.912 x 丫32.31 r r1.24 m3/sQ =QmaxD2 H = 1.00x 1.62 xf323 = 14.55 m3/s1max 1rn =D】minH max=300 x 1.6 = 75 89 r/minn =匕1max Hmin=300 x 1.6 = 89 13 r/min -3mQ =1.65 m 3 /s ，1V r 144010-一-Ih 110 + 3900L-Ag=900-0.03 = 0.36 0.72H32.3121转轮直径D计算1选定工况点(n =
5、115r/min,0.36)处单位流量为1000L/S10模型效率为耳=87.8%，假定水轮机效率为90.0%，将N、H、Q、M r r 1耳代入公式得D =1.6m1122转速计算nn =i0 mHav = 115x 34 = 419 ir/min, D1取 428.6r/min1.61 2 3效率及单位参数修正n申()Mmax-5-10051015n(%)QMmax8884.988.888.387.286n (%)m ax91.288.991.791.490.689.7n- n(%)Mmaxmax3.24.02.93.13.43.7An (%)2.23.01.92.12.42.7n二 1
6、-（1 -n）（0.3 + 0.75,D /D 10H /H 0,D =0.46m,H =3.5m,maxmax先 1M1 M1MMD =1.6m,H=32.3m.n二 1 - 0.737（1 -n）1maxMmax当选用效率的制造工艺影响修正值g =1.0%，可计算出不同转角时的效率修正值Ann =89%, n =89%+1.9%=90.9% ， An=2.22% ，Mm axmax9n = 88.2%+2.22%=90.02% （与上述假定的 90.0%相近）。由于亠 （n帀-1） = （丽89-1） = 1.06%3.0%,单位转An M 、: 9max MmaxV / 8910速可不作
7、修正，同时，单位流量也可不作修正。所以 D=1.6m，n=428.6r/min。1.2.4 工作范的检验Q1max4210=r= 1.00m3 / s9.81D2H n H 9.81 x 1.62 x 32.3 x 0.9033 x、32.31 r rQ = QD2 ” = 1.00 X 1.62 323 = 14.55 m3/smax 1max 1r=428.6 x 1.6 = 108 43 r/min v40n =竺I1max : H H in=428.6 x 1.6 = 127.34r/min-3m s 900900可见，ZZ440型水轮机方案吸出高度满足电站要求。由HL240所围区域超
8、出高效区，ZZ440所围区域在高效区内,最终将选择ZZ440型水轮机。发电机重量级外形尺寸发电机总重：S .24000 2G =K(_f)3 -10x()3 -44.33(t)f1 n428.6e发电机转子重：G - 1G -1 x 44.3 - 22.16( t)22 f 2极距:|S114000t K 4f 10x4 41.1(cm)J 2P 2x7定子内径：2 P2x7D -.t -x 41.1 -183.2(cm)i 兀3.14定子铁芯长度:i - Sf-4000- 92.7(cm)tCD2n3x 10-6 x 183.22 x 428.6ie定子铁芯外径：D =D +t - 183.
9、2 + 41.1 - 224.(3 cm) ai定子机座外径：D - 1.25D - 1.25 x 224.3 - 280.3(8 cm)1a风罩内径：D - D + 2 - 480.3(8 cm) 21转子外径：D - D - 25 -183 2(cm)3i下机架最大跨度：D - D + 0.6 - 2.6 + 0.2 - 2.8(m)45推力轴承外径D为1.0m，励磁机外径0.7m轴向尺寸计算定子机座高度：h =1 + 2t 二 92.7 + 2x 41.1 二 174.9(cm)1t上机架高度： h = 0.25D = 0.25x183.2 = 45.(8 cm)2i推力轴承高度： h
10、= 1000mm励磁机高度： h = 1650 mm34副励磁机高度： h = 600 mm永磁机高度： h = 500 mm56下机架高度： h =0.12D =0.12x183.2=21.9(8 cm)7i定子支座支承面至机架支承面或下挡风板之间的距离h =0.15D =0.15x183.2=27.4(8 cm)8i下机架支承面主轴法兰盘底面之间的距离：h = 900mm9转子磁轭轴向高度：h =i + 70 = 92.7 + 70 = 162.7(cm)10 t发电机主轴高度h =0.7H = 0.7x(174.9 + 45.8 + 100 + 165 + 60 + 50 + 27.48
11、)= 499.66(cm) 11发电机飞轮力矩 GD2=KD3.5i = 10x1.8323.5 x0.927 = 30.86(t.m3)2 i t金属蜗壳座环尺寸D = 2250mmD = 2700mmba2、蜗壳及尾水管设计2.1 蜗壳的水力计算由水电站图2-8 (a)中查得V = 4.5m/s cQi-Q P=maxi ，匕360.冗 VY360.冗 Va = r + p ， R = r + 2p 及 r = 1.35m ，i a i i a i aQ二14.55m3/s，列出蜗壳各断面尺寸表max申（。） iQ（m3 /s）iP（m）ia（m）iR （m）i301.210.291.64
12、1.93753.030.461.812.271204.850.581.932.511656.670.682.032.712108.490.772.122.8925510.310.842.193.0330012.130.922.273.1934513.940.982.333.312.2尾水管尺寸确定由水电站表2-1得（D =1.6m）1h=3.68m, L=7.2m, B5=3.87m, D =1.92m, h =1.92m, h =0.96m,446L =2.59m， h =2.03m， h = 0.2D = 0.32m， h = 0.5h = 0.16m，151121h 二 h-h -h -h =1.28m31242.2.1 进口直锥段进口直锥段是一段垂直的圆锥形扩散管，其内壁设金属里衬，以防旋转水流和涡带脉动对管壁的破坏。其单边扩散角取8。2.2.2 中间弯肘
