Выбор системы, типа гидротурбины и разработка эскиза турбинной установки
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Министерство образования и науки Кыргызской Республики
Кыргызский государственный технический университет им. И. Раззакова
Энергетический факультет
Кафедра Возобновляемые источники энергии
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине
Гидроэнергетические установки
По теме:
Выбор системы, типа гидротурбины и разработка эскиза турбинной установки
Выполнил: студент гр. РЗ-1-07
Озубеков А.К.
Принял: старший преподаватель
Жабудаев Т.Ж.
Бишкек - 2009
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
- Установленная мощность ГЭС NГЭС = 520 000 кВт
- Количество агрегатов ГЭС zагр= 4
- Мощность одного агрегата NТ= 130 000 кВт
- Температура места расположения ГЭС tн= 30 оС
- Универсальная характеристика
- Отметки горизонтов верхнего и нижнего уровней воды
Уровни водыОтметки, мРасчетнаяМаксимальнаяМинимальнаяВерхний уровень (ВУ)172817301726Нижний уровень (НУ)166316641659
Состав и объем проекта
Расчетно-пояснительная записка включает в себя следующие этапы:
- Выбор типа турбины и определение ее основных параметров
- Расчет и построение рабочих характеристик выбранной турбины
- Построение эксплуатационной характеристики турбины
- Гидромеханический расчет спиральной камеры
- Определение основных размеров и конфигурации отсасывающей трубы
- Разработка габаритного эскиза турбинной установки
Гидравлические расчеты сопровождаются таблицами, рабочими и эксплуатационными характеристиками. Рекомендуется строить каждую группу графиков на отдельном листе миллиметровой бумаги формата A3. Масштабы должны быть удобными для пользования (одинаковыми для всех графиков).
Расчетные формулы приводятся с расшифровкой величин и ссылкой на литературные источники. Расчеты выполняются с использованием нормативной и справочной литературы. Объем расчетно-пояснительной записки 25-30 страниц.
Графическая часть
На ватмане формата А1 вычертить в масштабе 1:20; 1:50; 1:100 или 1:200 габаритный эскиз установки турбины. Все характерные размеры проточной части пересчитать с модельной турбины (по эскизу, помещенному в левой части универсальной характеристики), пересчет производится умножением соответствующих коэффициентов на диаметр рабочего колеса D1. На чертеже размеры указываются либо все в м, либо все в мм.
Чертежи выполнить в соответствии с требованиями ГОСТ.
График выполнения проекта
Сроки выполненияНаименование работОтметка о выполнении3-6 неделиВыбор типа турбины, определение ее основных параметров Расчет и построение рабочих характеристик выбранной турбины7 - 9 неделиПостроение эксплуатационной характеристики турбины Гидромеханический расчет спиральной камеры Определение основных размеров и конфигурации отсасывающей трубы10-12 неделиРазработка габаритного эскиза турбинной установки.13-15 неделиПроверка, оформление и защита курсового проекта.
1.Выбор гидротурбины
1.1 Определение рабочих напоров гидротурбины:
(1)
где - отметки горизонтов верхнего и нижнего уровней, м (указываются в задании).
.2. Выбор системы и типа гидротурбины
производится по величине максимального напора так, чтобы значение было бы близко к предельному напору выбранного типа, но не превышало его, т.е. .
.3 Определение номинального диаметра рабочего колеса D1, м, выбранных типов турбин (предварительно)
ПЛ 5 и 5,3 (2)
РО 4,25 и 4,5
где NТ - мощность турбины, кВт;
Нр - расчетный напор, м;1 -приведенный расход воды, принятый по /Л.8/ табл. 1-4, м3/с; - КПД модельной турбины, рекомендуется подставлять значение КПД модели м о, которое указано по /Л.8/ табл. 1-4.
Полученное по формуле (2) значение D1 округляется до ближайшего стандартного значения по /Л.8/ .
.4. Определение максимального значения КПД натурной турбины
Для ПЛ
,3
Для РО (3)
,25
,5
Здесь и в дальнейшем индекс н относится к натурной, индекс м - к модельной турбинам; ?м о- максимальное значение КПД модели (указано по /Л.8/ табл. 1-4); Re - число Рейнольдса, причем
Для ПЛ
,3
Для РО (4)
,25
,5
где ?- коэффициент кинематической вязкости воды, зависящий от ее температуры t.
Значения номинального диаметра модели D1м, напора, при котором проводились ее испытания Нм, и температуры воды при испытаниях tм указаны в /Л.8/ табл. 1-4. В качестве D1н подставляется принятое стандартное значение D1, а Нн принимается равным Нр. Зависимость ?(t) приводится в /Л.8/ табл. 5.
Таблица 1
Максимальное значение кпд натурной турбины.
Тип турбиныДля ПЛ D1, ммДля РО D1, мм55,34,254,5?н о0,94390,94460,9530,9533
Определение поправки КПД за счет масштабного эффекта и отношения КПД натурной и модельной турбин в оптимальном режиме:
Для ПЛ
5
,3
Для РО (5)
,25
,5
Для ПЛ
5
,3
Для РО (6)
,25
,5
Таблица 2
Масштабные коэффициенты и поправки к. п. д.
Тип турбиныДля ПЛ D1, ммДля РО D1, мм55,34,254,50,04190,04260,0350,0353m1,0461,0471,0381,038
.6 Определение частоты вращения турбины:
Для ПЛ
5
,3
Для РО (7)
4,25
,5
где n?1p , об/мин - расчетное значение приведенной частоты вращения