Выбор гидротурбин по номенклатуре.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 8Следующая ⇒

Номенклатурные данные представляют собой совокупность основных технических характеристик гидротурбин, сгруппированных по основным признакам – напору, диаметру рабочего колеса и мощности турбины. В настоящее время такая номенклатура составлена для реактивных необратимых гидромашин, сущность которой заключается в том, что весь диапазон применения реактивных турбин по напору от 3 до 500 м разбивается на участки, охватываемые наименьшим числом заранее установленных стандартных серий рабочих колёс. Номенклатура включает в себя крупные поворотно-лопастные и радиально-осевые гидротурбины вертикального исполнения с диаметрами рабочих колёс от 2,5 до 10,5 м и от 1,8 до 8,5 м соответственно. Номенклатура устанавливает маркировку турбины, типы рабочих колёс в соответствии с напорами, типы установок, расположение вала и турбинной камеры, основные размеры турбин (диаметр рабочего колеса, диаметр окружности расположения осей лопаток направляющего аппарата, высоту направляющего аппарата и др.).[ 1]

На рис.2.1.1 представлена номенклатура реактивных гидротурбин в виде номограммы областей применения вертикальных поворотно-лопастных и радиально-осевых турбин. На рисунке в координатах напора и мощности выделены области применения отдельных серий турбин. Внутри каждой области указана марка серии турбин. Границы каждой области определяются максимальными и минимальными диаметрами рабочих колес. Границы применения по напору установлены, исходя из допускаемых высот отсасывания и условий прочности гидротурбин.

Номенклатура реактивных турбин дает возможность без выполнения детальных расчетов на начальной стадии проектирования ориентировочно наметить типы гидротурбин, предельные значения диаметра рабочего колеса и соответствующий им диапазон изменения мощности турбины.

Исходными данными для определения этих параметров являются расчетная установленная мощность проектируемой ГЭС и диапазон изменения напора, в том числе его расчётное по мощности значение.

По диапазону изменения напоров и номенклатуре (рис 2.1.1) определяются типы турбин, которые могут работать в этом диапазоне.

По расчетному напору для максимального и минимального диаметров рабочего колеса турбины определяется ее номинальная мощность . Число агрегатов ГЭС вычисляется по заданной расчетной суммарной установленной мощности и КПД генераторов по формуле:

) (2.1.1)

Коэффициент полезного действия современных мощных генераторов при cosφ=0,80 – 0,85 до выбора их параметров принимается равным 0,96 – 0,98.

Каждая из приведённых в номограмме серий гидротурбин, кроме граничных значений диаметров рабочего колеса, напора и мощности, характеризуется

Рис. 2.1.1. Номограмма областей применения вертикальных поворотно-лопастных и радиально-осевых гидротурбин.

дополнительно частными графиками (рис. 2.1.2), по которым можно определить не только предельные значения диаметров рабочего колеса данной серии гидротурбин, но и промежуточные стандартные его значения и соответствующую этому диаметру и расчётному напору синхронную частоту вращения.

Каждый частный график области применения дополняется вспомогательным графиком (рис 2.1.2) для определения максимально допустимой высоты отсасывания :

(2.1.2)

где – высота отсасывания турбины, отсчитываемая от уровня моря и определяемая по вспомогательному графику ; – поправка, учитывающая несовпадение уровня воды в нижнем бьефе, от которого отсчитывается , с уровнем моря; – отметка уровня воды в нижнем бьефе при расчётных условиях.

Для поворотно-лопастных турбин на графике приведены две линии: линия 1построена при максимальных приведённых расходах воды, а 2 – при минимальных. Значение принимается по линиям 1,2 или промежуточным в зависимости от положения расчётной точки по напору, диаметру и мощности турбины в частном графике области её применения (рис.2.1.2). Если расчётная точка находится на частном графике между граничными значениями мощностей турбины, то отрезок при расчётном напоре делится пропорционально отношению отрезков от расчётной точки до верхней и нижней границ мощности турбины.

Таким образом, по номенклатурным данным можно наметить тип гидротурбины и в первом приближении определить её параметры: диаметр рабочего колеса, номинальную мощность, синхронную частоту вращения и высоту отсасывания.

Очевидно, что полученная информация по гидротурбинному оборудованию неполная, поскольку не учитывались следующие факторы:

1) режимы работы проектируемой ГЭС в суточном и годовом разрезах и, следовательно, различие в выработке электроэнергии для намеченных вариантов основного оборудования. Это снижает точность технико-экономического сравнения вариантов и достоверность выбора оптимального из них;

2)влияние числа включённых в работу агрегатов и соответствующего изменения напора при выборе сочетания диаметра рабочего колеса и синхронной частоты вращения, а также (при определении высоты отсасывания ) отметки установки гидротурбины и заглубления подводной части здания проектируемой ГЭС;

3)возможность применения других современных конкурирующих гидромашин (например, диагональных и др.), поскольку выбор основного оборудования по номенклатурным данным ограничен лишь двумя типами гидротурбин.

Рис. 2.1.2. Частный график области применения поворотно-лопастных турбин ПЛ40 (а) и вспомогательный график.

Познавательные статьи:



Психологические особенности спортивного соревнования

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Занятость населения и рынок труда

Социальный статус семьи и её типология