富春江水电站水动水轮机的初步设计毕业设计(编辑修改稿)

富春江水电站水动水轮机的初步设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

（ 11） Nj= Qr  （ 12） 式中 Qr —— 设计流量 Q r11 —— 设计工况点单位流量 Nj—— 水轮机校核出力 I方案 Qr =2 = sm3 Nj==67902 kW II方案 Qr =2  = sm3 Nj==59679kW III 方案 Qr =2  = sm3 Nj==51988kW （ 2）最小水头的出力 Nx 的计算 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 ) 10 根据公式： m HQN rx  I方案 Nx ==27172 kW II方案 Nx ==23856 kW III方案 Nx ==20759 kW (3) 受阻容量 I方案 Nsh = Nj Nx =6790227172=40730kW II方案 Nsh = Nj Nx =5967923856=35822kW III方案 Nsh = Nj Nx =5198820759=31228kW 表 13 出力计算表 方案 D1 （ m） Nj （ kW） Nx （ kW） Nsh （ kW） I 8 67902 27172 40730 II 59679 23856 35822 III 7 51988 20759 31228 各方案吸出高度 在确定水轮机安装高程时，可以通过选择合适的几何吸出高度来控制转轮出口处的压力值，以防止翼型空化的严重发生。 显然，吸出高度越小，则水轮机装的越低，水轮机抗空化性能越好；但水电站的基建投资则愈大。 因此，选择合适的吸出高度是水轮机装置参数优化设计和水电站总体设计的技术经济的重要问题之一。 在转轮型谱中，查得 ZZ560 的装置系数 M =~。 M 值是根据 n11与 Q11值在模型综合特性曲线查的 M =，取 K=，则吸出高度可以用下式计算。 HKH wS  9 0 010 （ 13） sw H （ 14） 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 ) 11 式中： K—— 水轮机的安全系数  —— 水轮机安装高程 m W —— 最低尾水位 m (1) 吸出高度 I 方案 mHH wS 0 010 m a x1  2SH = mHrw  mHH wS 0 010 m i n3  在这里取 mHS  同理得 II 方案 SH = III 方案 SH = (2) 安装高程 I方案 mXDH Sw  II 方案 mXDH Sw 0 7  III方案 mXDH Sw 3 4  这里取 X=。 表 14 各方案吸出高度计算表 方案 10 900w HK Hs (m) I II III 确定各方案水轮机工作区 (1)各方案水轮机的设计单位流量 Q r11 =rrrHDP 232 （ 15） 式中： Pr —— 水轮机额定出力 kW 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 ) 12 r —— 设计工况点原型水轮机效率 I 方案 Q r11 = 6 0 0 0 0 = sm3 II 方案 Q r11 =9 2 5 0 0 0 0 = sm3 III 方案 Q r11 =9 2 4 0 0 0 0 = sm3 (2) 检验单位转速的范围 I方案 n max11 =max1 HnD = = minr n min11 =min1 HnD = = minr II方案 n max11 =max1 HnD = = minr n min11 =min1 HnD = = minr III方案 n max11 =max1 HnD = = minr n min11 =min1 HnD = = minr 经过比较，方案 III 中，水轮机的实际运行范围稍微偏离最高效率区，方案 I， II中，水轮机的实际运行范围处于最高效率区。 确定初选方案 表 15 水轮 机方案比较表 方案 I II III 装机容量 （ kW） 297200 297200 297200 机组台数 5 6 7 发电机出力 （ kW） 60000 50000 40000 水轮机出力 （ kW） 61856 51546 41237 水轮机校核出力 （ kW） 61856 51546 41237 水轮机型号 ZZ560 ZZ560 ZZ560 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 ) 13 转轮直径 （ m） 同步转速 （ minr ） 吸出高度 （ m） 最小水头时出力 （ kW） 26557 23341 17513 受阻容量 （ kW） 40730 35822 31228 水轮机最大效率 水轮机单重 （ t） 154 水轮机总重 （ t） 924 水轮机工作区 高效区 高效区 偏离高效区 备注 从表 15 中可以看出： II,I 方案的工作区最好。 而 II 方案和 III 方案还需进一步比较。 绘制等效率线 绘制水轮 机运转综合特性曲线 要求：每个叶片安放角求出一个相对应的效率修正值，下式中 Mo 是模型水轮机最高效率， 0T 为原形水轮机最高效率，计算公式为： ))(1(1 105110TMTMMOT HHDD  (16) 00 MT   (17) 表 1— 6 各方案  角的效率差  方案I  100 50 00 50 100 150 200 0M 0T  方案II  100 50 00 50 100 150 200 0M 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 ) 14 0T  (1) 绘制等效率线计算表（见表 16， 18） 表 1— 7 方案 I 等效率线计算 ()Hm 11Tn 11Mn 转轮型号 ： ZZ560； 1D =8（ m）； 1n = r/min； n =0 r/min； maxH =； minH =； rH =。  10 5 0 5 10 15 20 (%)n 6 121 121 (%)M 88 88 88 311( / )Q m s (%)T N（ MW） 130 130 (%)M 311( / )Q m s (%)T N（ MW） 135 135 (%)M 311( / )Q m s (%)T N（ MW） 180 180 (%)M 311( / )Q m s 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 ) 15 (%)T 89 N（ MW） 200 200 (%)M 311( / )Q m s (%)T 88 88 87 84 N（ MW） 表 1— 8 方案 II 等效率线计算 ()Hm 11Tn 11Mn 转轮型号： ZZ560； 1D =（ m）； 1n = r/min； n =0 r/min； maxH =； minH =； rH =。  10 5 0 5 10 15 20 (%)n 5 114 114 (%)M 311( / )Q m s (%)T N（ MW） 121 121 (%)M 311( / )Q m s (%)T N（ MW） 124 124 (%)M 311( / )Q m s (%)T N（ MW） 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 ) 16 8 148 148 (%)M 311( / )Q m s 1 .47 1 .71 (%)T N（ MW） 188 188 (%)M 311( / )Q m s (%)T N（ MW） 注： 11 1 /Tn nD H ； 11 11 11MTn n n ； M    ； 2 3 / 21 D Q H  (2) 绘制等吸出高度线计算表（见表 17， 19） 表 1— 9 方案 I等吸出高度线计算 ()Hm 11Tn 11Mn 转轮型号 ： ZZ560； 1D =8（ m）； 1n = r/min； n =0 r/min； maxH =； minH =； rH =；  ； mW  m 122 122   311( / )Q m s N（ MW） ()SHm 129 129   311( / )Q m s 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 ) 17 N（ MW） ()SHm 132 132   311( / )Q m s N（ MW） ()SHm 8 158 158   311( / )Q m s N（ MW） ()SHm 200 200   311( / )Q m s N（ MW） ()SHm 表 1— 10 方案 II等吸高度线计算 ()Hm 11Tn 11Mn 转轮型号 ： ZZ560； 1D =； 1n =； n =0 r/min； maxH =； minH =； rH =；  ； mW  m 114 114   311( / )Q m s N（ MW） 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 ) 18 ()SHm 121 121   311( / )Q m s N（ MW） ()SHm。