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提高水力机械运行的安全性以及寿命几点建议
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【摘要】：当前，随着经济的快速发展，公共基础设施建设投入的不断扩大，同时又由于我国自然地理环境的优势，促使水利水电项目建设得以如火如荼地开展，并取得了较大成果。然而国内水电站因多方面因素影响，如资金不足、技术落后等，使得水力机械经常出现运行效果较差、设计安装不科学等问题，从而严重影响了水电站的正常运行，并且对我国的水电事业发展也造成了不利影响。因此，文中基于对我国目前水电站水力机械安装设计情况的大量分析，总结出有关水力机械在设计、安装方面的一些方法和要点，以提高其运行的安全性和使用寿命，并希望对今后相关工程可提供一定参考作用。
1、引言
水电站的建设为我国社会建设与经济发展提供了强大动力，在提供电力的同时，也为我国的农业灌溉带来了极大便利，因此，水电站在促进我国经济发展中起到了至关重要的作用。目前，在水电站作用显著，而国内水电站水力机械项目建设水平较为落后的背景下，加强对水电站水力机械安装设计问题进行探讨分析便显得尤为重要，进而提出系统的、科学可行的水力机械安装与设计策略，以制定出水力机械设计及安装的标准化流程，从而找到水力机械安装设计关键点，只有这样才能使我国的水力机械安装设计的科学性得到提高，并使我国水力机械工作效率与运行质量得到提高，也使得我国的水电站综合经济效益得以提高。本文针对水电站水利机械几个重要组成部分安装设计问题进行研究，包括水轮机的安装设计、辅助系统的安装设计及主厂房安装设计等部分。
2、水轮机的安装设计
2.1水轮机机型选择
在水轮机机型选择方面，需考虑电站的运行稳定性、运行效率、水头利用等因素，同时还应对经济性等方面进行综合考虑。一般来说，水头在10-25米内可选用轴流转桨或灯泡贯流型水轮机，在40-80米内可选用混流型或轴流转桨型水轮机，在100-700m内可选用冲击型或混流型水轮机。
2.2技术目标参数的选择
根据水轮机综合性能参数关系式，可得到水轮机的其他性能。例如混流型水轮机，通过水轮机额定水头能得到初选额定比转速值，按照最高水头能得到额定比转速上限值，并且也可按照额定比转速能够查出电站的空化系数和临界空化系数，进而得到高度是否达到设计需要。从而按照过机水中所含的沙泥量情况、运转水头的变幅以及水电站所处地自然条件等情况来修正额定比转速。最后按照修正的额定比转速进行设计，进而选出最为科学的水轮机型号。
2.3转轮
转轮选择，应按照水电站需要，以确定出转轮下环、上冠、叶片等所选用材料，并确定出转轮的结构型式。对加工精度较高，且公称直径超过5m难以运输的转轮，组装过程中应考虑采用分两瓣结构实施组焊。例如小浪底电站在进行转轮设计和组装过程中，对各个部分进行分开加工，然后在运送配件到工地后再实施组合和安装。
2.4主轴导轴承和主轴密封
目前，主轴导轴承一般都会选择抗重式螺栓，以及可通过楔子板支撑进行调控的油浸式扇形分块瓦轴承型式。主轴密封结构，一般都选择对水压端面进行密封，此密封形式能够确保主轴平衡受力，提高水轮机运行寿命。
2.5座环和蜗壳
水轮机通常选用的座环结构为固定导叶平板与上下环相焊的结构型式，该结构可充分运用各部分厚钢板抗撕裂优势，并与圆弧导流环相配以达到优化流态的效果。为了更好地固定和校正座环，还应添置部分专用装置对座环的各个部件实施深层次加工。在选择蜗壳材料时，应确保满足水轮机耐抗压、运行稳定等要求，所以蜗壳材料可选择低碳高强度钢来生产。
3、辅助系统的安装设计
水力机械其辅助系统作为水电站稳定运行的重要保障，它的安装设计质量情况，将对水电站水力机械运行效率产生一定影响，同时也会对水电站经济效益产生一定的间接影响，所以对辅助系统的安装设计也应给予充分重视。
3.1机械设计系统
水利机械辅助系统，主要包含排水供水系统、空气压缩系统、供油系统和测量系统等，这些系统能够使水电站功能得到丰富，并且也能使水力设备的运行安全性得到提升。供水体系，通常是用来润滑并冷却机组，所以此体系对水量与水质有较高要求。此部分水源可利用多个设计方案达到，水来源通常包括上游水库、电站尾水等处，伴随机械结构的不断改进，使得取水源头增多了如地下水、山溪水以及转轮止漏环漏水等。尤其对于顶盖处取水，能够在确保经济性条件下，提升供水的可靠性。排水系统，主要是用来检修机组和厂房渗漏排水。此系统所选用的机械装置主要包含集水井等排水装置，如承压型压力传感器射流泵、立式深井泵等。空气压缩系统，主要用来对检修设备和油压设备进行补气，为确保供气质量，此系统引进自动补气设备，该设备集成了冷却功能、水气分离、自动控制等功能，可更为安全的达到功能需要。
3.2供水系统
为适应水轮机不同季节各部位的冷却器
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