Выбор системы, типа гидротурбины и разработка эскиза турбинной установки
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
µмые по формуле
ао = ао м 5,1 /0,46 24 /20, (20)
где Dом и Zом - диаметр окружности расположения осей лопаток направляющего аппарата и число этих лопаток у модели (указаны на универсальной характеристике); Dо и Zо- то же для натурной турбины в соответствии со стандартом, указаны в /Л.8/ табл. 16, причем для РО - турбин
о = 1,2 4,25= 5,1, (21)
.6 Мощность в графе 6 (табл. 10) определяется по формуле (18)
.7 Используя данные табл. 10, строят зависимости ао= f3 (N) для четырех напоров
3.8 В координатах N, H наносятся изолинии КПД ?? (8-10 кривых через 1-2% КПД), линии равных допустимых высот отсасывания (4 - 5 линий), линии равных открытий направляющего аппарата ао.
Для этой цели графики зависимостей ?=f(N), HS=f1(N), ао=f3(N) и рассекаются горизонтальными линиями, и точки их пересечения переносятся на поле N, H (по соответствующим значениям напора и мощности). Соединяя точки равных КПД, равных и т.д., получают эксплуатационную характеристику.
.9 На эксплуатационной характеристике проводится линия ограничения мощности
причем:
а) на участке от до Hр линия ограничения, как правило, является вертикальной прямой (N=const) и соответствует значению номинальной мощности турбины (ограничение по генератору);
б) на участке от Hр до линия ограничения является наклонной линией и соответствует постоянству одного из следующих параметров:
ао = сonst (ограничение по ао макс);
=const (ограничение по мин).
При этом ограничивающее значение принятого параметра (ао или ) соответствует величине этого параметра в расчетной точке и определяется из построенных графиков ао=f3(N), =f1(N) для Hр и заданной номинальной мощности. Из этих же графиков определяется и значение мощности N*, которое соответствует линии ограничения при Hмин.
Конструктивная реализация линии ограничения проще всего осуществляется при ао=const. Поэтому следует отдавать им предпочтение.
Таблица 10а
Для Нр= 65 м
№ точекМодель n?1 = 77,7 об/минНатура Нр = 65 м; kN = 98200ао м, мм?мQ?1, м3/сао, ммN,кВт1234561160,8190,62212,7498642200,870,78266666383240,9110,935319,1836454280,911,06372,3947235320,8921,149425,41006466360,861,235478,61042987400,831,3531,81059578440,81,34585,021052709480,781,37638,2104936
Таблица 10б
Для Нmax=71 м
№ точекМодель n?1 = 75 об/минНатура Нmax = 71 м; kN =112106ао м, мм?мQ?1, м3/сао, ммN, кВт1234561160,8230,625212,7576642200,8780,785266772673240,9120,94319,1961064280,9061,05372,31066465320,891,14425,41137436360,8581,23478,61183107400,821,3531,81195058440,791,34585,021186759480,761,36638,2115872
Таблица 10в
Для Нср= 68 м
№ точекМодель n?1 = 75,89 об/минНатура Нср = 68 м; kN = 105077ао м, мм?мQ?1, м3/сао, ммN, кВт1234561160,820,62212,7534212200,8750,78266717153240,9110,94319,1899814280,9071,055372,31080855320,891,14425,41166116360,8591,23478,61110217400,821,3531,81120128440,791,335585,021108199480,761,370638,2109406
Таблица 10г
Для Нmin= 62 м
№ точекМодель n?1 = 79,48 об/минНатура Нmin = 62 м; kN = 91481ао м, мм?мQ?1, м3/сао, ммN, кВт1234561160,8150,619212,7461512200,8670,78266618653240,90350,93319,1768674280,91251,06372,3884855320,8951,15425,4941576360,8651,239478,6980437400,841,3531,8998978440,81,35585,02987999480,781,378638,298327
3.10 Указания
а) На эксплуатационной характеристике необходимо замкнуть те изолинии КПД, которые замыкаются в поле характеристики (в пределах от до ). Для этого по формуле (16) определяется соответствующее значение ??м =h-Dh (где Dh из п.1.5, h - КПД, для которого проводится расчет для замыкания), и по нему на универсальной характеристике находится изолиния ??м=const. Далее на универсальной характеристике определяются верхняя и нижняя горизонтали n?1=соnst, являющиеся касательными к изолинии ??м=соnst, и в точках касания определяются значения n?1, Q?1, по которым рассчитываются по формулам (15) и (18) значения Н и N точек замыкания кривой на эксплуатационной характеристике.
Вывод напора Н из формулы (15)
где m - из п. 1.5; п - из п. 1.6.
Из формулы (18) мощность выражается
.
Вычисления свести в табл. 1.
Таблица 12
мQ1, м3/сn1, об/минН, мN, кВт1234560,940,9051,1294,543,855047,40,930,8951,1495,542,953766,90,920,8851,169741,6516050,910,8751,29939,949563
4. Разработка габаритного эскиза турбинной установки
.1 Турбинные камеры
В зависимости от значения напора спиральные камеры выполняются бетонными, металлическими или сталежелезобетонными.
При напорах до 50 м применяются бетонные, от 50 до 80 м - бетонные с металлической облицовкой, от 40 до 700 м - металлические в сварном или литом исполнении, при напорах 100-300 м и больших расходах - сталежелезобетонные камеры.
Значения применяющихся углов и приведены в таблице 11 /Л.8/.
.2 Гидромеханический расчет спиральной камеры
.2.1 Средняя скорость во входном сечении спирального канала определяется от напора либо по кривой /Л.3, рис. 101/, либо по формуле
(22)
где kс - скоростной коэффициент: для турбин с бетонными спиральными камерами 0,85 при Н=40м, 1,0 при Н=3м; с металлическими камерами - 0,5 при Н=500м и 0,85 при Н=40м. При промежуточных напорах его определяют линейной интерполяцией по указанным выше крайним значениям.
Например
с=0,5+0,35=0,83
.2.2 Расход воды Qo, м3/сек, через турбину при номинальной мощности N и расчетном напоре Нр
o= (23)
4.2.3 Полный расход , м3/сек, через спираль во входном ее сечении, соответствующий наибольшему координатному углу (углу охвата) омакс, равен
= (24)
.2.4 Радиус входного сечения спирали, м:
(25)
.2.5 Радиус выходных кромок колонн статора, м:
b= (26)
где Db - диаметр окружности, проходящий через выходные кромки колонн или ребер статора, м, даны в табл. 16 /Л.8/.
.2.6 Радиус входных кромок колонн статора, м:
a= (27)
где Da - диаметр окружности, проходящий через входные кро