水电站专业课程设计.docx

目录 TOC \o 1-2 \h \z \u 前言 1 第一部分 水电站厂房 2 一、设计资料 2 二、水轮机选型 2 2.1水轮机型号选择 2 2.2水轮机参数计算 2 三、水轮机蜗壳设计 13 3.1蜗壳形式的选择 13 3.2断面形状及包角的选择 13 3.3进口断面面积及尺寸的确定 13 四、尾水管设计 15 4.1尾水管的形式 15 4.2弯肘型尾水管主要尺寸的确定 15 五、发电机外形尺寸 17 5.1发电机型式的选择 17 5.2水轮发电机的结构尺寸 17 六、厂房尺寸确定 19 6.1主厂房长度的确定 19 6.2主厂房的宽度 20 6.3主厂房各层高程的确定 21 第二部分 吊车梁设计 24 七、吊车梁截面形式 24 八、吊车梁荷载计算 25 8.1均布恒荷载q 25 8.2垂直最大轮压 25 九、吊车梁内力计算 25 9.1弯矩计算 25 9.2剪力计算 26 十、吊车梁正截面及斜截面抗剪强度计算 27 10.1吊车梁正截面承载力计算 27 10.2斜截面抗剪强度计算 29 十一、挠度计算 30 十二、裂缝宽度验算 31 结语 32 参考文献 33 序言 本课程设计关键是水利水电枢纽工程中水电站厂房设计部分工作。设计目标在于培养学生正确设计思想，理论联络实际工作工作作风，严厉认真、实事求是科学态度和勇于探索创新精神。培养学生综合利用所学水电站知识，分析和处理水电工程技术问题能力；经过课程设计实践训练并提升学生处理水利水电工程实际问题能力。深入巩固和加深厂房部分理论知识，培养学生独立思索、分析问题及利用理论知识处理实际问题能力，提升学生制图、使用现行规范、查阅技术资料、使用技术资料能力和编写设计说明书能力。 依据已经有原始资料和设计要求进行设计，关键内容有：水电站总体部署、水轮机型号选择和水轮机特征曲线绘制、蜗壳尺寸确实定、绘制蜗壳平面和断面单线图、尾水管尺寸确实定及草图、水电站厂房尺寸确实定和吊车梁内力计算和吊车梁配筋计算等，并依据要求绘制对应平面部署图和剖面图。  第一部分 水电站厂房 一、设计资料 资料：某水利枢纽工程，含有防洪、浇灌、发电、养殖、旅游等功效。水电站厂房为坝后式，经过水能计算该水电站装机容量为25Mw，厂房所在处平均地面高程440.60m 1.水位 经多水位方案比较，最终采取正常蓄水位为：470.00 m，死水位为：459.00 m，距厂房下游100 m处下游水位流量关系见下表： 2.机组供水方法：采取单元供水 3. 水头 该水电站水头范围：Hmax =39.00m, Hmin=28.00m,加权平均水头Ha 二、水轮机选型 2.1水轮机型号选择 水轮机型号选择中起关键作用是水头,本电站工作水头范围为28.00m～39.00m，依据水头范围从水轮机系列型谱中查得轴流式ZZ440型适应水头20m～36m,混流式HL240型适应水头25～45m两种型座位备选方案。经方案比较后确定水轮机型号。 2.2水轮机参数计算 2.2.1 HL240型水轮机方案关键参数选择（两台机组） HL240水轮机水头范围25～45，HL240水轮机模型参数，见下表2-1 1.转轮直径D1 依据水轮机型号HL240查上表得HL240型水轮机在限制工况下单位流量Q1M=1.24m3/s，效率ηM=90.4%，由此能够初步假定原水轮机单位流量Q1=Q D 式中：D1 Q1——水轮机单位流量 查得Q Hr——设计水头，对于坝后式水电站Hr=（0.9～0.95）Ha，取Hr Pr—水轮机额定出力,由发电机额定处理求得，对于中小型水电站ηg=0.92～0.95，Pr=Pe/ηg=25000/2/0.9 代入式中得D1=Pr9.81×η×Q1 D1=275cm 2.转速计算 n=n1HD1= 式中n1——单位转速采取最优单位转速 H——采取设计水头33.00m D1——采取选择标准直径D1=2.75m 由额定转速系列表3-13查相近而偏大转速n=150r/min 3.效率及单位参数修正 （1）效率修正。查表3—9可得HL240型水轮机在最优工况下模型最高效率ηMmax=92.0%,模型转轮直径D ηmax=1-（ 效率修正值 Δη=ηmax-ηMmax- 式中:为考虑到原型和模型水轮机工艺水平影响效率修正值，取ε1=1%～2%；ε2为考虑到原型和模型水轮机异性部件影响效率修正值，取 限制工况下原型水轮机效率： η=η 可见，和计算转轮直径时所假