第6章水轮机自动调节.pptVIP

第八节 水轮机选型设计算例 2.水轮机型号选择 按我国水轮机型谱中推荐的设计水头与比转速关系，水轮机的 为 因此，以选择 在160左右的水轮机为宜。 在水轮机型谱中，本电站的水头在90～125米水头段与110～150米水头段。两个水头段中可供选择的转轮型号有：HL220、HL180、HL160三种型号。在设计工况下，三种转轮的比转速分别为200、186、164（m·kw）,比较三种转轮，以HL160转轮的比转速与本电站的计算比转速最接近，空化系数较小，故决定选用HL160转轮。 第八节 水轮机选型设计算例 3.水轮机基本参数的计算 （1）计算转轮直径 水轮机的额定出力为： 取最优单位转速 =67.5rpm与出力限制线的交点的单位流量作为设计工况单位流量，则 =0.68 ,对应的模型效率 =0.895，暂取效率修正值 =2%，则设计工况原型水轮机效率 ，故水轮机的转轮直径为： 第八节 水轮机选型设计算例 按我国规定的转轮直径系列值，计算值处于标准值5.00m与5.50m之间，考虑到取5.0m偏小，难于保证设计水头下发生额定出力；若取5.5m又太大，不经济。本机组属于大型水轮机，故取非标准值 =5.2m。 （2）效率 的计算 效率修正值 限制工况原型水轮机的效率为 第八节 水轮机选型设计算例 （3） D1的校核计算 用 =0.929对原先计算的 进行校核 转轮直径 仍以5.2m 为宜。 （4）转速n的计算 由模型综合特性曲线上查得 =67.5rpm 转速计算值介于同步转速136.4rpm与150rpm之间，故取水轮机的转速n为150rpm。 4.水轮机设计流量 的计算 设计工况点的单位流量 为 5.几何吸出高度 为使水轮机尽可能不发生空化，取 、 、 三个水头分别计算水轮机的允许吸出高度，以其中的最小值作为最大允许吸出高度。为此，进行如下计算。 1）计算 、 、 所对应的单位转速 第八节 水轮机选型设计算例 第八节 水轮机选型设计算例 2)确定各水头所对应的出力限制工况点的单位流量 :取 与出力限制线交点处单位流量， =0.67 =0.662 第八节 水轮机选型设计算例 3) 用1）、2）中计算的对应工况点从模型综合特性曲线上分别查出 、 、 所对应的模型空化系数，分别为0.078、0.065、0.060。 4）分别用查到的空化系数计算 、 、 对应的吸出高度 计算式： 查空化系数修正值曲线得水轮机水头为120m时， 第八节 水轮机选型设计算例 从三个吸出高度计算值中取最小值-1.412m,再留一定的余量，取最大允许吸出高度 。 6.飞逸转速 的计算 由HL160水轮机的模型飞逸特性曲线上查得在最大导叶开度下（ ）单位飞逸转速 =127rpm，故水轮机的飞逸转速为： 7.转轮轴向水推力 的计算 据HL160转轮技术资料提供的数据，转轮轴向水推力系数 =0.20～0.26，转轮直径较小止漏环相 第八节 水轮机选型设计算例 对间隙较大时取大值。本电站转轮直径较大，但水中有一定含沙量，止漏环间隙适当大一些，故取 =0.23，水轮机转轮的轴向水推力为： 8.检验水轮机的工作范围 设计工况的单位流量 最大水头、最小水头所对应的单位转速 第八节 水轮机选型设计算例 平均水头下的单位转速 根据上述参数绘出的水轮机实际工作范围图如图6-20所示。 由水轮机的工作范围图可知，水轮机的实际运行范围稍偏离最高区，但仍处于高效区范围内，与其他可能选择的参数相比，本方案的工作范围是最优的。 ? 图6-20 HL160-LJ-520水轮机工作范围图 200 400 600 800 1000 100 80 60 40 20 Hmin Hav Hmax Q11 n11 第八节 水轮机选型设计算例 二、水泵水轮机选型（按模型综合特性曲线） 见书p177 25， 30，35， 42，（40），50，60，71，（80）， 84， 100， 120， 140， 160，180，200，225，250，275，300，330，380，410，450，500，550， 600，650，700，750，800，850，900，950，1000，（1020，1130） 表6-5 转轮直径 尺寸系列 单位