Выбор генератора и определение его геометрических параметров

, неверно.

Увеличиваем до 4,95 м.

принимаем .

верно.

При и (), окончательно принимаем подвесное исполнение генератора.

Постоянная механической инерции агрегата ( – время, необходимое для того, чтобы ротор гидрогенератора из состояния покоя под воздействием номинальной мощности N, кВт, достиг номинальной частоты вращения , об/мин):

 

Элемент генератора	Параметр		Значение, мм
Статор	Диаметр расточки статора
Высота корпуса	(1,7÷1,9)	1,8
Диаметр корпуса
Наружный диаметр активной стали
Верхняя крестовина	Высота
Диаметр лучей
Подпятник	Высота
Диаметр кожуха
Нижняя крестовина	Высота
Диаметр лучей
Надстройка	Высота
Диаметр
Картер	Диаметр
Минимальная ширина прохода

 

Выбор вала гидрогенератора

Наружный диаметр вала выбирается по таблице VI.13 стр. 264 [4], в зависимости от крутящего момента, определяемого по формуле:

Выбираем =600 мм, =480 мм.

 

Проверяем выбранный вал на прочность с учетом осевых усилий. Приближённо значение осевого усилия определяют по формуле:

где - гидравлическая составляющая осевого усилия, – вес рабочего колеса, – вес вала гидротурбины, – вес ротора генератора, – вес вала генератора. Коэффициент 1,1 учитывает весовые нагрузки от прочих вращающихся и опирающихся на подпятник элементов гидроагрегата.

Гидравлическая составляющая осевого усилия:

где =7,2 кН/м³ – коэффициент, определяемый приближённо системой турбины и типом рабочего колеса (табл. 1.8. с. 27 [1]).

Вес рабочего колеса:

где К=(3,9-7,1) кН/м³ для ПЛ турбин, принимаем К=6 кН/м³.

Вес вала гидротурбины:

Вес ротора генератора и вес вала генератора определяются его конструкцией.

Приближенно вес вращающихся частей составляет 0,45…0,55 от общего веса гидрогенератораG определяемого по формуле:

Вес вращающихся частей :

 

Проверка вала на кручение:

 

Проверка на прочность с учётом осевых усилий:

Условия прочности выполняются, окончательно принимаем =600 мм, =480 мм.

Эксплуатационная характеристика гидротурбины

Построение линий равных значений коэффициента полезного действия турбины

H			k
=29,94	132,87	130,90	15946,59
30,74	131,13	129,16	16589,98
31,54	129,45	127,48	17241,80
32,34	127,84	125,87	17901,94
=33,29	126,01	124,04	18696,52
=33,95	124,77	122,80	19255,28

 

 

 

	617,9	91,9
	706,9	92,9
90,5	768,3	93,4
	889,9	93,9
91,12	1002,5	94,02
	1312,2	93,9
90,5	1503,1	93,4
	1587,2	92,9
		91,9
	1747,4	90,9
	601,3	91,9
	688,3	92,9
90,5	746,1	93,4
	853,9	93,9
91,17	1007,7	94,02
		93,9
90,5	1500,1	93,4
	1578,5	92,9
	1671,2	91,9
	1735,8	90,9
	586,5	91,9
	671,6	92,9
90,5	727,1	93,4
	825,3	93,9
91,22	1012,8	94,02
	1323,5	93,9
90,5	1495,2	93,4
	1569,2	92,9
	1662,5	91,9
	1724,1	90,9

 

	573,5	91,9
	657,1	92,9
90,5	711,6	93,4
	803,3	93,9
91,28	1017,6	94,02
	1323,9	93,9
90,5	1488,9	93,4
	1559,1	92,9
	1653,4	91,9
	560,3	91,9
	642,8	92,9
90,5	697,5	93,4
	782,6	93,9
91,28		94,02
	1320,1	93,9
90,5		93,4
	1546,5	92,9
	1641,7	91,9
	552,3	91,9
	634,6	92,9
90,5	689,9	93,4
	770,5	93,9
91,25	1019,9	94,02
	1315,6	93,9
90,5	1473,1	93,4
	1537,8	92,9
	1632,9	91,9

 

Построение линий равных высот отсасывания

0,15	637,0	5,01
0,20	768,5	3,40
0,25	883,2	1,78
0,3	1002,2	0,16
0,35	1118,4	-1,45
0,4	1229,6	-3,07
0,45	1346,8	-4,69
0,50	1447,2	-6,30
0,55	1538,1	-7,92
0,60	1624,7	-9,54
0,65	1702,9	-11,15
0,70	1772,8	-12,77
0,15	636,8	4,88
0,20	772,1	3,22
0,25	884,0	1,56
0,3	1006,4	-0,10
0,35	1119,7	-1,76
0,4	1232,7	-3,42
0,45	1351,6	-5,08
0,50	1452,9	-6,74
0,55	1544,7	-8,40
0,60	1632,6	-10,06
0,65	1710,8	-11,72
0,15	637,4	4,75
0,20	776,8	3,05
0,25	885,8	1,35
0,3	1011,6	-0,36
0,35	1122,5	-2,06
0,4	1236,8	-3,76
0,45	1356,9	-5,47
0,50	1458,6	-7,17
0,55	1551,1	-8,87
0,60	1640,6	-10,57
0,65	1718,5	-12,28

 

 

0,15	638,6	4,62
0,20	782,1	2,88
0,25	889,1	1,13
0,3	1017,5	-0,61
0,35	1126,9	-2,36
0,4	1242,0	-4,11
0,45	1362,8	-5,85
0,50	1463,7	-7,60
0,55	1557,6	-9,35
0,60	1648,6	-11,09
0,15	640,7	4,47
0,20	789,4	2,67
0,25	896,1	0,87
0,3	1025,6	-0,92
0,35	1134,1	-2,72
0,4	1249,4	-4,52
0,45	1370,2	-6,32
0,50	1469,5	-8,11
0,55	1565,5	-9,91
0,60	1657,9	-11,71
0,15	642,7	4,36
0,20	795,0	2,53
0,25	903,2	0,70
0,3	1031,9	-1,14
0,35	1140,2	-2,97
0,4	1255,4	-4,80
0,45	1375,7	-6,64
0,50	1473,6	-8,47
0,55	1571,2	-10,30

 

Построение открытий направляющего аппарата и углов установки лопастей

130,90	29,94	660,68		812,39		1013,36		1247,32		1515,10
129,16	30,74	666,16		819,60		1022,13		1258,30		1525,22
127,48	31,54	671,52		826,77		1030,57		1268,97		1535,19
125,87	32,34	676,88		833,79		1038,62		1279,28		1544,91
124,04	33,29	683,07		841,89		1047,83		1291,03		1556,10
122,80	33,95	687,36		847,44		1054,11		1299,04		1563,77

 

 

130,90	29,94	791,25		1010,17		1246,31		1526,68
129,16	30,74	782,15		998,91		1232,32		1507,77
127,48	31,54	773,36		988,32		1218,89		1489,49
125,87	32,34	764,93		978,39		1206,07		1471,98
124,04	33,29	755,34		968,30		1191,49		1452,18
122,80	33,95	748,84		959,87		1181,62		1438,85

Проектирование спиральной камеры гидротурбины

При напоре <40м спиральная камера выполняется в железобетоне. В целях упрощения производства строительных работ форма её радиальных сечений образуется прямыми линиями. Для обеспечения высоких гидравлических показателей предпочтительнее симметричные радиальные трапецеидальные сечения.

Рекомендуемые значения основных размеров бетонной спиральной камеры для турбины ПЛ40/800-B-46:

 

Номер сечения								вх
Ii		0,2097	0,4786	0,7802	1,1093	1,4624	1,8373	Iвх=2,2274
ϕ, град		19,77	45,13	73,56	104,59	137,87	173,23	ϕ0=210
R, м	2,174	2,567	3,078	3,589	4,101	4,612	5,123	5,635

 

Номер сечения															вх
ϕ, град
R, м	2,174	2,471	2,775	3,075	3,353	3,613	3,864	4,107	4,342	4,569	4,790	5,006	5,218	5,427	5,635

 

 

 

Статор гидротурбины.Выбор основных размеров

Направляющий аппарат

Рабочее колесо

Отсасывающая туба

Механическое оборудование ГЭС

Мостовой кран

Мостовой кран применяют в машинных залах и монтажных площадках ГЭС при монтажных и ремонтных работах. Кран выбирается по трем основным параметрам:

· Грузоподъемность мостового крана определяется наибольшей массой неразборного переносимого элемента. Для проектируемой ГЭС наибольшей массой обладает ротор генератора вместе с валом генератора

· Пролёт здания станции определяется главным образом величиной пролёта крана с учётом габаритных размеров наиболее широкого переносимого неразборного элемента – ротора генератора. Диаметр ротора примерно равен диаметру расточки статора =4950 мм. Высота подъёма крюка определяется длиной наиболее длинного переносимого элемента – рабочего колеса гидротурбины с валомLрк+Lв=7950 мм.

Так как масса самого тяжёлого элемента меньше 500 т, применяется один кран Пролет здания станции и высота подъёма крюка определены графически:

·

Выбираем мостовой кран по табл. 4.1 с.50 [5]:

1. грузоподъемность главного крюка 125 т;

2. грузоподъемность вспомогательного крюка 20т;

3. пролет крана 10 м.