水轮机课程设计方案.docx

第一章水轮机的选型设计

一、水轮机型式的选择
根据原始资料，- ,电站总装机容量 56万千瓦，拟选
2、3、4、5台机组，平均水头为 ,最大水头为
符合要求
6、计算水轮机实际额定流量Qr
Qr Q11rD12 H .72
7、计算最大允许吸出高度Hs
在额定工况下，模型水轮机的空化系数m
根据该电站设计水头取K= （水轮机原理及运行P54表3-3）
E=

Hs 10K M Hr 72
900
Hr有差异
2/3

s 900 M r
8、实际的水轮机额定水头
因不同的D、n与水能预算
2/3
Pr
H rr2——2
；
9、计算飞逸转速nR
由HL220模型水轮机飞逸特性曲线查得，在最大导叶开度下单位飞逸转速
.H max
nR nnR--一 Di
n11R 133r/min ,故水轮机的飞逸转速为

133 173r/min

10、水轮机安装高程

ZZw Hs —— m
22
11、计算轴向水推力Ft
根据表4, HL220的转轮轴向水推力系数Kt ~ ,转轮直径较小、
止漏环间隙较大时取大值。本电站转轮直径较大，故取 Kt 。
表4混流式水轮机的轴向水推力系数表
转轮型号
HL31
0
HL24
0
HL23
0
HL22
0
HL20
0
HL18
0
HL16
0
HL12
0
HL11
0
HL10
0










K
〜
〜
〜
〜
〜
〜
〜
〜
〜
〜










水轮机转轮轴向水推力为：
227
Ft9810K t — D；Hmax 9810 — 107 N
44
同理，方案二、方案三和方案四的数据也可通过同样的方法和过程查资料计算得 出，四种方案所得数据如表5所示：
表5四种方案数据表格
HL220(2280
MW)
HL220(3
MW)
HL220(4 140
MW)
HL220(5 112
MW)
比转速ns
(r/min)
220
220
220
220
额定功率Pr
k kw)




模型最优单 位比转速
n110 (r/min)
70
70
70
70
模型额定工况
单位流量Q11r
(m3 /s)




转轮直径
D1 (m)




水轮机效率




转速n
(r/min)

107
125

出力P (N)
105
5
105
5
105
105
额定流量Qr
(m3 /s)




吸出高度
Hs (m)




单位飞逸转
速niiR
(r/min)
133
133
133
133
飞逸转速nR
(r/min)
173



实际额定水
头 Hr (m)




实际额定流
量Qr
(m3 /s)




轴向水推力
Ft (N)
107
107
107
107
二、确定机组方案
根据上面列举出来的四种方案数据分析，第四种方案出力比额定小，第一种 方案实际额定水头比最高水头大，故首先排除。第二、第三种方案中，第二种方 案效率和第三种差不多，但第三种方案转速比第二种的高，最高效率、高效率区 比方案二大。及其吸出