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水电站规划设计

水轮机选型设计

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水轮机课程设计

学院：水电学院

班级：08水工本03班

姓名：顾文钰

学号：080290301

目录

一、基本资料—————————————————————————4

1.1基本资料————————————————————————————4

1.2设计内容————————————————————————————4

二、机组台数与单机容量的选择—————————————————————5

2.1机组台数与机电设备制造的关系—————————————————5

2.2机组台数与水电站投资的关系—————————————————————5

2.3机组台数与水电站运行效率的关系———————————————————5

2.4机组台数与水电站运行维护工作的关系————————————————5

2.5单位容量的选择——————————————————————————5

三、水轮机型号、装置方式、转轮直径、转速、及吸出高度与安装高程的确定———6

3.1HL240型水轮机—————————————————————————6

3.1.1

3.1.2

3.1.3

3.1.4

3.1.5

3.1.6装置方式———————————————————————10

3.1.7安装高程的确定————————————————————————10

3.2ZZ440型水轮机———————————————————————————10

3.2.1

3.2.2转速计算

3.2.3

3.2.4

3.2.5吸出高度Hs的计算——————————————————————14

3.2.6装置方式——————————————————————————14

3.2.7安装高程的确定———————————————————————14

3.3两种方案的比较分析————————————————————————15

四、水轮机运转特性曲线的绘制——————————————————————16

4.1基本资料——————————————————————————————16

4.2等效率线的计算与绘制———————————————————————16

第三节水轮机型号、装置方式、转轮直径、转速、及吸出高度与安装高程的确定

根据该水电站的水头变化范围34.0m～38.0m，参照《水电站》表3-3和表3-4的水轮机系列型普表查出合适的机型有HL240型水轮机（适用范围25~45）和ZZ440型水轮机（适用范围20-40）两种。现将这两种水轮机作为初步方案，分别求出其有关参数，并进行比较分析。

3.1HL240型水轮机

表3-1

叶片数

导叶相对高度

最优单位转速

限制工况单位流量

气蚀系数

模型直径

14

0.365

72

1.24

0.20

0.46

3.1.1

由表3-1可得HL240型水轮机在限制工况下的单位流量，效益，由此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流益,效率。

上述的、=41666.7KW、和Hr=36.0带入

选用与之接近而偏大的标称直径=4.6m.

3.1.2转速计算

式中：

由表3-1查得在最优工况下的=72.0，初步假定。

r/min

上式中：——单位转速采用最优单位转速r/min

H——采用设计水头，36.0m

——采用选用的标准直径=4.6m

采用与其接近的同步转速n=93.8r/min，磁极对数p=32

3.1.3效率修正值的计算

由水利机械附表1查得HL240在最优工况下最高效率为＝92.0%，模型转轮直径=0.46m，所以原型水轮机的最高效率可采用下式计算，即

=1-（1-0.92）

=0.95.0

=95.0％

则效率修正值为，考虑到制造水平的情况，常在以求得的中再减一个修正值，取=0.2％；

则效率修正值为=0.95-0.92-0.002=0.028

由此可得原型水轮机在最优工况和限制工况下的效率为

=0.92+0.028=0.948

（与上述假定相同）

单位转速的修正值按下式计算:

=0.0150.03

由于＜0.03，按规定单位转速可不加修正，同时，单位流量Q也可不加修正。

由上可见，原假定的，,是正确的，那么上述计算及选用结果=4.6m和n=93.91r/min也是正确的。

3.1.4工作范围校核

在选定=4.6m，n＝93.91r/min后，水轮机的最大的及各特征水头相对应的即可计算出来

水轮机在Hr=36.0、Nr=41666.7下工作时，其相应的最大单