水轮机选型设计计算书 原稿
第一章 水轮机的选型设计
第一节 水轮机型号选定
一．水轮机型式的选择
根据原始资料，该水电站的水头范围为18-34m ，
二．比转速的选择
水轮机的设计水头为m H r 5.28= 适合此水头范围的有HL240和ZZ450/32a
三．单机容量
第二节 原型水轮机主要参数的选择
根据电站建成后,在电力系统的作用和供电方式, 初步拟定为2台,3台,4台三种方案进行比较。
首先选择HL240 n11=72r/min 一．二台
1、计算转轮直径
水轮机额定出力：kw N P G
G
r 67.66669
.0106.04
=?==
η
上式中： G η-----发电机效率,取0.9 G N -----机组的单机容量（KW ）
由型谱可知，与出力限制线交点的单位流量为设计工况点单位流量，则Q 11r =1.155m 3
/s,对应的模型效率ηm =85.5%，暂取效率修正值 Δη=0.03，η
=0.855+0.03=0.885。模型最高效率为88.5%。
m H Q P D r r 09.2885
.05.28155.181.967
.666681.95
.15.1111=???==
η 按我国规定的转轮直径系列（见《水轮机》课本），计算值处于标准值2m 和2.25m 之间，且接近2m ，暂取D 1=2m 。
2、计算原型水轮机的效率
914.02
46
.0)885.01(1)1(155
110max =--=--=D D M M ηη Δη=η
max
-ηM0=0.914-0.885=0.0.029
η=ηm +Δη=0.855+0.029=0.884
3、同步转速的选择
min /18.1972
95
.0/5.2872av 1110r D H n n =?==
min /223.11855
.0884
.07210
M 0
T 11011r n n =-?=-=?）（
）（
ηηmin /223.73223.172n 1111r 11r n n m =+=?+= 4、水轮机设计单位流量Q11r 的计算
r Q 11=
r
r r H D η5
.12181.9P =884.05.28281.967.66665.12???=1.2633
m /s 5、飞逸转速的计算
r n =
1
11max D H n r =73.223×28.33=212.851r/min
6、计算水轮机的运行范围
最大水头、平均水头和最小水头对应的单位转速 min)/609.66223.18.332
180.19711max 1min 11r n H nD n =-?=?-=
min)/(777.70223.195
.0/5.282180.19711av 111r n H nD n a =-?=?-=
min)/(713.90223.14
.182
180.19711min 111r n H nD n a =-?=?-=
二．三台
1、计算转轮直径
水轮机额定出力：kw N P G
G
r 444.44449
.0104.04
=?==
η
上式中： G η-----发电机效率,取0.9 G N -----机组的单机容量（KW ）
由型谱可知，与出力限制线交点的单位流量为设计工况点单位流量，则Q 11r =1.155m 3
/s,对应的模型效率ηm =85.5%，暂取效率修正值 Δη=0.03，η=0.855+0.03=0.885。模型最高效率为88.5%。
m H Q P D r r 707.1885
.05.28155.181.9444
.444481.95.15
.1111=???==
η 按我国规定的转轮直径系列（见《水轮机》课本），计算值处于标准值1.6m 和1.8m 之间，
一、当取D1=1.6m 时
2、计算原型水轮机的效率
910.06
.146
.0)885.01(1)1(155
110max =--=--=D D M M ηη Δη=η
max
-ηM0=0.910-0.885=0.025
η=ηm +Δη=0.855+0.025=0.88
7、同步转速的选择
min
/475.2466
.195
.0/5.28721
110r D H n n p
=?=
=
min /061.11855
.088
.07210
M 0
T 11011r n n =-?=-=?）（
）（
ηηmin /061.73061.172n 1111r 11r n n m =+=?+= 8、水轮机设计单位流量Q11r 的计算
r Q 11=
r
r r H D η5
.12181.9P =88.05.286.181.9444.44445.12???=1.3213
m /s 9、飞逸转速的计算
r n =
1
11max D H n r =73.061×6.18.33=265.474r/min
10、 计算水轮机的运行范围
最大水头、平均水头和最小水头对应的单位转速 min)/771.66061.18
.336
.1475.24611max 1min 11r n H nD n =-?=?-=
min)/(939.70061.195.0/5.286.1475.24611111r n H nD n p a =-?=?-=
min)/(875.90061.14
.186
.1475.24611min 111r n H nD n a =-?=?-=
二、当取D1=1.8m 时
2、计算原型水轮机的效率
912.08
.146
.0)885.01(1)1(155
110max =--=--=D D M M ηη Δη=η
max
-ηM0=0.912-0.885=0.027
η=ηm +Δη=0.855+0.027=0.882
11、 同步转速的选择
min
/089.2198
.195
.0/5.28721
110r D H n n p
=?=
=
min /147.11855
.0882
.07210
M 0
T 11011r n n =-?=-=?）（
）（
ηηmin /147.73147.172n 1111r 11r n n m =+=?+= 12、 水轮机设计单位流量Q11r 的计算
r Q 11=
r
r r H D η5
.12181.9P =882.05.288.181.9444.44445.12???=1.0413
m /s 13、 飞逸转速的计算
r n =
1
11max D H n r =73.147×8.18
.33=236.256r/min
14、 计算水轮机的运行范围
最大水头、平均水头和最小水头对应的单位转速 min)/685.66147.18
.338
.1089.21911max 1min 11r n H nD n =-?=?-=
min)/(853.70147.1308.1089.21911111r n H nD n p a =-?=?-=
min)/(789.90147.14
.188
.1089.21911min 111r n H nD n a =-?=?-=
三．四台
1、计算转轮直径
水轮机额定出力：kw N P G
G
r 333.33339
.0103.04
=?==
η
上式中： G η-----发电机效率,取0.9 G N -----机组的单机容量（KW ）
由型谱可知，与出力限制线交点的单位流量为设计工况点单位流量，则Q 11r =1.155m 3
/s,对应的模型效率ηm =85.5%，暂取效率修正值 Δη=0.03，η=0.855+0.03=0.885。模型最高效率为88.5%。
m H Q P D r r 478.1885
.05.28155.181.9333
.333381.95.15
.1111=???==
η 按我国规定的转轮直径系列（见《水轮机》课本），计算值处于标准值1.4m 和1.6m 之间，且接近1.4m ，暂取D 1=1.4m 。
2、计算原型水轮机的效率
908.04
.146
.0)885.01(1)1(155
110max =--=--=D D M M ηη Δη=η
max
-ηM0=0.908-0.885=0.023
η=ηm +Δη=0.855+0.023=0.878
15、 同步转速的选择
min
/686.2814
.195
.0/5.28721
110r D H n n p
=?=
=
min /96.01855
.0878
.07210
M 0
T 11011r n n =-?=-=?）（
）（
ηηmin /96.7296.072n 1111r 11r n n m =+=?+= 16、 水轮机设计单位流量Q11r 的计算
r Q 11=
r r r H D η5
.12181.9P =878
.05.284.181.9333.33335.12???=0.6363
m /s 17、 飞逸转速的计算
r n =
1
11max D H n r =72.96×4.18
.33=302.98r/min
18、 计算水轮机的运行范围
最大水头、平均水头和最小水头对应的单位转速 min)/872.6696.08
.334
.1686.28111max 1min 11r n H nD n =-?=?-=
min)/(04.7196.095.0/5.284.1686.28111111r n H nD n p a =-?=?-=
min)/(976.9096.04
.184
.1686.28111min 111r n H nD n a =-?=?-=
二、选择：ZZ450时，n11=120r/min,
一．二台
1、计算转轮直径
水轮机额定出力：kw N P G
G
r 67.66669
.0106.04
=?==
η
上式中： G η-----发电机效率,取0.9 G N -----机组的单机容量（KW ）
由型谱可知， Q 11r =0.92m 3
/s,对应的模型效率ηm =90.5%，暂取效率修正值 Δ
η=0.03，η=0.905+0.03=0.0.935。模型最高效率为93.5%。
m H Q P D r r 279.2935
.05.2892.081.967
.666681.95
.15.1111=???==
η 按我国规定的转轮直径系列（见《水轮机》课本），计算值处于标准值 2.25m 和2.5m 之间，且接近2.25m ，暂取D 1=2.25m 。
2、计算原型水轮机的效率
953.025
.246
.0)905.01(1)1(155
110max =--=--=D D M M ηη Δη=η
max
-ηM0=0.953-0.905=0.018
η=ηm +Δη=0.905+0.018=0.923
19、 同步转速的选择
min
/593.31125
.295
.0/5.281281
110r D H n n p
=?=
=
min /244.11905
.0923
.012810
M 0
T 11011r n n =-?=-=?）（
）（
ηηmin /244.129244.1128n 1111r 11r n n m =+=?+= 20、 水轮机设计单位流量Q11r 的计算
r Q 11=
r
r r H D η5
.12181.9P =923.05.2825.281.967.66665.12???=1.213
m /s 21、 飞逸转速的计算
r n =
1
11max D H n r =129.244×25.28.33=333.955r/min
22、 计算水轮机的运行范围
最大水头、平均水头和最小水头对应的单位转速 min)/346.119244.18
.3325
.2593.31111max 1min 11r n H nD n =-?=?-=
min)/(756.126244.195
.0/5.2825.2593.31111111r n H nD n p a =-?=?-=
min)/(197.162244.14
.1825
.2593.31111min 111r n H nD n a =-?=?-=
二．三台
1、计算转轮直径
水轮机额定出力：kw N P G
G
r 444.44449
.0104.04
=?==
η
上式中： G η-----发电机效率,取0.9 G N -----机组的单机容量（KW ）
由型谱可知， Q 11r =0.92m 3
/s,对应的模型效率ηm =90.5%，暂取效率修正值 Δη=0.03，η=0.905+0.03=0.0.935。模型最高效率为93.5%。
m H Q P D r r 861.1935
.05.2892.081.9444
.444481.95
.15.1111=???==
η 按我国规定的转轮直径系列（见《水轮机》课本），计算值处于标准值1.8m 和2m 之间，且接近1.8m ，暂取D 1=1.8m 。
2、计算原型水轮机的效率
951.08
.146
.0)905.01(1)1(155
110max =--=--=D D M M ηη Δη=η
max
-ηM0=0.951-0.905=0.016
η=ηm +Δη=0.905+0.016=0.921
23、 同步转速的选择
min
/492.3898
.195
.0/5.281281
110r D H n n p
=?=
=
min /093.11905
.0921
.012810
M 0
T 11011r n n =-?=-=?）（
）（
ηηmin /093.129093.1128n 1111r 11r n n m =+=?+= 24、 水轮机设计单位流量Q11r 的计算
r Q 11=
r r r H D η5
.12181.9P =921
.05.288.181.9444.44445.12???=0.9983
m /s
25、 飞逸转速的计算
r n =
1
11max D H n r =129.093×8.18
.33=416.954r/min
26、 计算水轮机的运行范围
最大水头、平均水头和最小水头对应的单位转速 min)/497.119093.18
.338
.1492.38911max 1min 11r n H nD n =-?=?-=
min)/(907.126093.195.0/5.288.1492.38911111r n H nD n p a =-?=?-=
min)/(348.162093.14
.188
.1492.38911min 111r n H nD n a =-?=?-=
三．四台
1、计算转轮直径
水轮机额定出力：kw N P G
G
r 333.33339
.0103.04
=?==
η
上式中： G η-----发电机效率,取0.9 G N -----机组的单机容量（KW ）
由型谱可知， Q 11r =0.92m 3
/s,对应的模型效率ηm =90.5%，暂取效率修正值 Δη=0.03，η=0.905+0.03=0.0.935。模型最高效率为93.5%。
m H Q P D r r 611.1935
.05.2892.081.9333
.333381.95
.15.1111=???==
η 按我国规定的转轮直径系列（见《水轮机》课本），计算值处于标准值1.6m 和1.8m 之间，且接近1.6m ，暂取D 1=1.6m 。
2、计算原型水轮机的效率
949.06
.146
.0)905.01(1)1(155
110max =--=--=D D M M ηη Δη=η
max
-ηM0=0.949-0.905=0.014
η=ηm +Δη=0.905+0.014=0.919
27、 同步转速的选择
min
/178.4386
.195
.0/5.281281
110r D H n n p
=?=
=
min /01.11905
.0919
.012810
M 0
T 11011r n n =-?=-=?）（
）（
ηηmin /01.12901.1128n 1111r 11r n n m =+=?+= 28、 水轮机设计单位流量Q11r 的计算
r Q 11=
r r r H D η5
.12181.9P =919
.05.286.181.9333.33335.12???=0.6073
m /s 29、 飞逸转速的计算
r n =
1
11max D H n r =129.01×6.18
.33=468.773r/min
30、 计算水轮机的运行范围
最大水头、平均水头和最小水头对应的单位转速 min)/58.11901.18
.336
.1178.43811max 1min 11r n H nD n =-?=?-=
min)/(99.12601.195.0/5.286.1178.43811111r n H nD n p a =-?=?-=
min)/(431.16201.14
.186
.1178.43811min 111r n H nD n a =-?=?-=
第三节 较优方案选择
说明：a 、在最小水头下，水轮机不能发出额定出力，此时水轮机受到出力限制线的限制，所以不需要试算最
小水头下的Q 11
b 、在最大水头和平均水头下的Q 11值，所用的原型水轮机效率η计算出来的Q 11。但是Q 11和此水头对应的n 11的交点的模型水轮机效率加上修正值并不一定等于η，这就需要试算。
5
.12
11181.9r r
H D P Q η=
C、在平均水头下，有些方案的Q11偏大，无法从特征曲线上找到。
设计工况单位流量：
试算法作发电机出力限制线，并换算到水轮机运转综合特性曲线上，同时也返算出设计水头。
由Q11ηT=P r/9.81D12H1.5=C，假定一个ηT，由此公式计算出一个Q11’,再由Q11’和对应水头的n11在图上找到一点，并查出此点的ηm,将此ηm转换成原型效率ηT’（按限制工况点效率误差Δη计），将ηT’代入公式计算，重复前面的过程，直到两次单位流量相差值小于5%就认为可以了。
按上述方法求出发电机出力限制线并换算到水轮机运转综合特性曲线上。发电机出力限制线与水轮机出力限制线的交点，通过交点的值反求设计水头的值。
一、试算
各方案列表如下：HL260/D74
HL240/D41
二、初选较优方案
根据前面拟定的各方案的工作范围是否包含高效区，或者包含高效区的面积大小；发电机出力限制线是否靠近水轮机出力限制线；设计水头与平均水头是否接近，平均水头对应的单位转速是否接近最优工况下的单位转速等原则来初选较优方案。所列较优方案如下：
三、反算设计水头
方案I ： 2
2111215 3.3()71.873r r nD H m n ???
=== ???
方案II ： 2
2111214.3 3.3()7468.5r r nD H m n ???
=== ???
方案III ： m n nD H r r 35.75725.2250)(22111=???
???==
方案Ⅳ: m n nD H r r 35.75725.2250)(2
2111=??
?
???==
第四节 技术经济指标计算
一．动能经济指标
根据运转特性曲线，求各方案的平均效率 1．绘制转轮运转综合特性曲线 等效率曲线的绘制：
A ． 在水轮机工作水头范围（Hmin ～Hmax ）内取4个水头值，计算各水头对应的
单位转速N 11，以各N 11值在模型综合特性曲线上作水平线与其等效率线相交得一系列交点，根据交点处的Q 11和ηm 计算出原型水轮机的效率η和出力P 具体结果见附表3。然后对每个水头值作等效率曲线。
B ． 在曲线η=f （P ）上过某效率值水平线与曲线相交，记下各点P ，H 值。
C ． 将各点的H 、P 值绘在坐标图上，将各点连成光滑曲线，即为某η的效率值。
D ． 绘制出力限制线。在Hr ～Hmax 之间，是一条P=Pr 的直线。在Hmin ～Hr 之
间出力限制线一般由模型综合特性曲线的95%出力限制线换算而得。各方案的曲线见下图：
台机组
台机组
台机组
2．根据所绘制的运转特性曲线计算各方案的平均效率
利用面积法求各方案的平均效率
∑∑
*+=
A
A
a 2
2
1ηηη
式中η1、η2为特性曲线上相邻等效率线上的效率值，A 为两相邻效率线之间的面积。具体结果见下表：
三、方案总表
三、最优方案的选择
由以上表可知，方案Ⅰ的投资最小，单位千瓦投资最小，耗钢量最低，平均效率最高，故采用方案Ⅰ作为最优方案。
四、最优方案吸出高度s H 的计算
设计水头 73.01r H m =
设计水头对应的单位转速与出力限制线的较点的0.878M η=，
则0.908T η=
3112 1.52 1.5
180000/0.98
1.346/9.819.810.908 3.373.1
r r T r P Q m s D H η=
==??? 23111 1.346 3.3125.32r Q Q D m ==?= 3125.32T Q Q m ==
查原始资料P42得23.8w m ?= 23.8
1010 1.150.12373.10.366900900
s r H K H m σσ?=-
-=--??=-
第六节 最优方案的进出流水道计算
一、 转轮的计算
如图所示，由《水电站动力设备设计手册》可查的HL260具体尺寸：
二、蜗壳计算
1、 蜗壳型式、断面形状和包角的确定
由于本站应用水头为：65～84.5m<140m,故，采用钢板焊接蜗壳，蜗壳断面为圆形，当蜗壳尾部用圆断面不能和座环蝶形边相连接时，采用椭圆形断面，蜗壳的包角为345度。
2、 座环的确定与金属
连接的座环有两种：一种是带蝶形边座环；一种是无蝶形边座环。我们采用带蝶形边座环，其锥角为55度。其有关尺寸见下表2－11：
表2－11
3、 蜗壳参数计算
蜗壳包角 00345=?
进口断面流量 300345125.32
120.1(/)360
360
Q
Q m s ??=
=
=
进口断面流速 )/(32.73
0s m Hr K V ==
进口断面面积 3000120.116.407(/)7.32
Q F m s V =
== 进口断面半径
2.28()m ρ=
=
进口断面中心
00 2.41 4.55(a r m =+
=+)
上式中 : h=(bo+0.2D 1D )/2
(0.924+0.2*3.3)/2=0.792m 0r =
2
Da
+K=2.287+0.125=2.41m 进口断面外径0R =0a +0ρ=4..55+2.28=6.83 由进口断面尺寸a 求出蜗壳系数和蜗壳常数
563.29C =
=
=
125.32563.29
31.21720720QC K ππ
?=
== 4、圆断面计算
20
2h C
r C i
i
-+=
ψψχ
22h i +=χρ χα+=0r i
i i i R ρα+=
271.155cos ==
h
s
具体计算见附表
5、椭圆断面的计算
当 ρ
椭圆半径
L L A 345.181.0045.122-+=ρ
与圆同等面积
απρtg d A 2+=
)sin 1
/2(2α
?α?ρ++
=
C R ctg C
A i
m R r d a a 385.0215.26.2=-=-=
椭圆断面长半径
αρρρctg L 221-+=
)(89.055
sin 729
.0sin 0
m h L ===
α 215.255cos 89.0725.2cos 00=?-=-=αL r R a
中心距 222.1ρ+=a R a 外径 1ρ+=a R 列表计算（圆形断面）
椭圆断面 断面号
φi ρ2i A i ρ1i ρi αi R i
1 150 1.255755 5.143208 1.266466 1.252897 3.747021 5.013487
2 135
1.12521 4.546689 1.227329
1.17468 3.587756 4.815085
3 120 0.99148
4 3.969453 1.187239 1.093679 3.42461 4.611849
4 10
5 0.854143 3.412242 1.14606
6 1.00934 3.257055
4.40312
5 90 0.71265
6 2.87595
7 1.103649 0.920904 3.08444 4.188089
6 75 0.56635
7 2.361727
1.05979 0.827272
2.905956
3.965746
7 60 0.414413 1.871015 1.014238
0.72676 2.720583 3.734821
8 45 0.255772 1.405827 0.966678 0.616528 2.527041 3.49372
9 30 0.089173 0.969155 0.916733 0.491029 2.323791 3.240524
10
15
-0.08651 0.566208 0.864064 0.335928 2.109452 2.973516
二、 尾水管计算
尾水管的计算主要是根据模型的尾水管（水轮机P206页）按转轮的比例同等的放大
模型转轮直径0.35M D =,原型m D T 3.3=, 3.3
9.430.35
T M D K D ===
水轮机的选型设计说明
水轮机的选型设计 水轮机选型时水电站设计的一项重要任务。水轮机的型式与参数的选择是否合理，对于水电站的功能经济指标及运行稳定性，可靠性都有重要影响。 水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式，功能参数，水工建筑物的布置等，并考虑国内外已生产的水轮机的参数及制造厂的生产水平，拟选若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数。 一：水轮机选型的内容，要求和所需资料 1：水轮机选择的内容 （1）确定单机容量及机组台数。 （2）确定机型和装置型式。 （3）确定水轮机的功率，转轮直径，同步转速，吸出高度及安装高程，轴向水推力，飞逸转速等参数。对于冲击式水轮机，还包括确定射流直径与喷嘴数等。（4）绘制水轮机的运转综合特性曲线。 （5）估算水轮机的外形尺寸，重量及价格。 wertyp9 ed\结合水轮机在结构、材质、运行等方面的要求，向制造厂提出制造任务书。 2.水轮机选择的基本要求 水轮机选择必须要考虑水电站的特点，包括水能、水文地质、工程地质以及电力系统构成、枢纽布置等方面对水轮机的要求。在几个可能的方案中详细地进行以下几方面比较，从中选择出技术经济综合指标最优的方案。 （1）保证在设计水头下水轮机能发生额定出力，在低于设计水头时机组的受阻容量尽可能小。 （2）根据水电站水头的变化，及电站的运行方式，选择适合的水轮机型式及参数，使电站运行中平均效率尽可能高。 （3）水轮机性能及结构要能够适应电站水质的要求，运行稳定、灵活、可靠，有良好的抗空化性能。在多泥沙河流上的电站，水轮机的参数及过流部件的材质要保证水轮机具有良好的抗磨损，抗空蚀性能。 （4）机组的结构先进、合理，易损部件应能互换并易于更换，便于操作及安装维护。 （5）机组制造供货应落实，提出的技术要求要符合制造厂的设计、试验与制造水平。 （6）机组的最大部件及最重要部件要考虑运输方式及运输可行性。 3.水轮机选型所需要的原始技术材料 水轮机的型式与参数的选择是否合理、是否与水电站建成后的实际情况相吻合，在很大程度上取决于对原始资料的调查、汇集和校核。根据初步设计的深度和广度的要求，通常应具备下述的基本技术资料： （1）枢纽资料：包括河流的水能总体规划，流域的水文地质，水能开发方式，水库的调节性能，水利枢纽布置，电站类型及厂房条件，上下游综合利用的要求，工程的施工方式和规划等情况。还应包括严格分析与核准的水能基本参数，诸如电站的最大水头Hmax、最小水头Hmin,加权平均水头Ha，设计水头Hr，各种特征流量Qmin、Qmax、Qa,典型年（设计水平年，丰水年，枯水年）的水头、流量过程。此外还应有电站的总装机容量，保证出力以及水电站下游水位流量关系曲线。 （2）电力系统资料：包括电力系统负荷组成，设计水平年负荷图，典型日负荷
水轮机的选型计算
一、水轮机选型计算的依据及其基本要求.....................................................................1 1 水轮机选型时需由水电勘测设计院提供下列原始数据.................................1 2 水轮机选型计算应满足下述基本要求......................................................1 二、反击式水轮机基本参数的选择计算..................................................................1 1 根据最大水头及水头变化范围初步选定水轮机的型号.................................1 2 按已选定的水轮机型号的主要综合特性曲线来计算转轮参数.................................1 3 效率修正..........................................................................................4 4 检查所选水轮机工作范围的合理性.........................................................4 5 飞逸转速计算....................................................................................5 6 轴向推力计算....................................................................................5 三、水斗式水轮机基本参数的选择计算......................................................10 1 水轮机流量.......................................................................................10 2 射流直径d 0.......................................................................................10 3 确定D1/d 0.......................................................................................10 4 水轮机转速n ....................................................................................10 5 功率与效率................................................................................................11 6 飞逸转速..........................................................................................12 7 水轮机的水平中心线至尾水位距离A ......................................................12 8 喷嘴数Z 0的确定....................................................................................12 9 水斗数目Z1的确定.................................................................................12 10 水斗和喷嘴的尺寸与射流直径的关系...................................................13 11 引水管、导水肘管及其曲率半径.........................................................13 12 转轮室的尺寸..............................................................................14 A 水机流量..........................................................................................17 B 射流直径.............................................................................................17 C 水斗宽度的选择..........................................................................................17 D D/B 的选择.............................................................................................17 E 水轮机转速的选择.......................................................................................17 F 单位流量的计算..........................................................................................17 G 水轮机效率................................................................................................18 H 飞逸转速................................................................................................18 I 转轮重量的计算..........................................................................................18 四、调速器的选择.............................................................................................20 1 反击式水轮机的调速功计算公式.....................................................................20 2 冲击式水轮机的调速功计算公式.....................................................................20 五、阀门型号、大小的选择.................................................................................21 1 球阀的选择................................................................................................21 2 蝴蝶阀的选择 (22) 目 录
汽轮机课程设计指导书
汽轮机课程设计指导书
目录 一、课程设计的目的与意义 (1) 二、设计题目及已知条件 (2) 2.1 机组概况 (2) 2.2 本次设计与改造的基本要求 (4) 三、设计过程 (6) 3.1 汽轮机的热力总体任务 (6) 3.2 汽轮机变工况热力核算的方法介绍 (6) 3.3 本课程设计的基本方法 (7) 3.3.1 级的变工况热力核算方法——倒序算法 (8) 3.3.2 级的变工况热力核算方法——顺序算法 (17) 3.4 上述计算过程需要注意的问题 (22) 四、参考文献： (23) 附：机组原始资料 (23)
汽轮机课程设计 一、课程设计的目的与意义 汽轮机是按照经济功率设计的，即根据给定的设计要求如功率、蒸汽初参数、转速以及汽轮机所承担的任务等，确定机组的汽耗量、级数、通流部分的结构尺寸、蒸汽参数在各级的分布以及效率、功率等。汽轮机在设计条件下运行称为设计工况。由于此工况下蒸汽在通流部分的流动与结构相适应，使汽轮机有最高的效率，所以设计工况亦称为经济工况。 由于要适应电网的调峰以及机组实际运行过程中运行参数的偏差等原因，汽轮机不可能始终保持在设计条件下，即负荷的变化不可避免的，蒸汽初终参数偏离设计值，通流部分的结垢、腐蚀甚至损坏，回热加热器停用等在实际运行中也时有发生等等。汽轮机在偏离设计条件下的工作，称为汽轮机的变工况。在变工况下，蒸汽量、各级的汽温汽压、反动度、比焓降等可能发生变化，从而引起汽轮机功率、效率、轴向推力、零件强度、热膨胀、热应力等随之改变。 通过本课程设计加深、巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识，了解汽轮机热力设计的一般步骤，掌握每级焓降以及有关参数的选取，熟练各项损失和速度三角形的计算，通过课程设计以期达到对汽轮机的结构进一步了解，明确主要零部件的位置与作用。具体要求就是按照某机组存在的问题，根据实际情况，制定改造方案，通过理论与设计计算，解决该汽轮机本体存在的问题，达到汽轮机安全、经济运行的目的[1-4]。
水电站厂房参数设计计算书
水电站厂房 第一节几种水头的计算(1) H max=Z蓄—Z单机满出力时下游水位 H r= Z蓄—Z全机满出力时下游水位 H min=Z底—Z全机满出力时下游水位 一、H max的计算。 1 假设H max=84m 由公式Nr=K Q H 公式中 Nr为单机出力50000KW K 为出力系数8.5 H 为净水头=H0—ΔH=0.97H0 (ΔH=0.03H0) Q 为该出力下的流量。 故解出Q=70.028m3/s 查下游流量高程表得下游水位为198.8m 上游水位为284m ΔH=0.03 (284—198.8)=2.6m 又因为284—84—2.6= 197.4 2 重新假设Hmax=83m 由公式Nr=K Q H 解出Q=70.87m3/s 查下游流量高程表得下游水位为199.3m 上游水位为284m ΔH=0.03 (284—199.3)=2.5m
又因为284—83—2.5=198.5 故H max=83m 二、H min的计算。 1 假设H min=60m 由公式Nr=K Q H 公式中 Nr为全机出力200000KW K 为出力系数8.5 H 为净水头=H0—ΔH=0.97H0 (ΔH=0.03Ho) Q 为该出力下的流量。 故解出Q=392.16m3/s 查下游流量高程表得下游水位为203.50m 上游水位为264m ΔH=0.03 (264—203.50)=1.80m 又因为264—60—1.80=202.20< 203.50 2 重新假设Hmin=59m 由公式Nr=K Q H 解出Q=398.80m3/s 查下游流量高程表得下游水位为203.58m 上游水位为264m ΔH=0.03 (264—203.58)=1.77m 又因为264—59—1.77=203.23 = 203.58 故H min=59m 三、H r的计算。
汽轮机课程设计说明书..
课程设计说明书 题目：12M W凝汽式汽轮机热力设计 2014年6月28 日
一、题目 12MW凝汽式汽轮机热力设计 二、目的与意义 汽轮机原理课程设计是培养学生综合运用所学的汽轮机知识，训练学生的实际应用能力、理论和实践相结合能力的一个重要环节。通过该课程设计的训练，学生应该能够全面掌握汽轮机的热力设计方法、汽轮机基本结构和零部件组成，系统地总结、巩固并应用《汽轮机原理》课程中已学过的理论知识，达到理论和实际相结合的目的。 重点掌握汽轮机热力设计的方法、步骤。 三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等） 主要技术参数： 额定功率：12MW ；设计功率：10.5MW ； ；新汽温度：435℃； 新汽压力：3.43MP a ；冷却水温：20℃； 排汽压力：0.0060MP a 给水温度：160℃；机组转速：3000r/min ； 主要内容： 1、确定汽轮机型式及配汽方式 2、拟定热力过程及原则性热力系统，进行汽耗量与热经济性的初步计算 3、确定调节级形式、比焓降、叶型及尺寸等 4、确定压力级级数，进行比焓降分配 5、各级详细热力计算，确定各级通流部分的几何尺寸、相对内效率、内功率与整机实 际热力过程曲线 6、整机校核，汇总计算表格 要求： 1、严格遵守作息时间，在规定地点认真完成设计；设计共计二周。 2、按照统一格式要求，完成设计说明书一份，要求过程完整，数据准确。 3、完成通流部分纵剖面图一张（一号图） 4、计算结果以表格汇总
四、工作内容、进度安排 1、通流部分热力设计计算（9天） （1）熟悉主要参数及设计内容、过程等 （2）熟悉机组型式，选择配汽方式 （3）蒸汽流量的估算 （4）原则性热力系统、整机热力过程拟定及热经济性的初步计算 （5）调节级选型及详细热力计算 （6）压力级级数的确定及焓降分配 （7）压力级的详细热力计算 （8）整机的效率、功率校核 2、结构设计（1天） 进行通流部分和进出口结构的设计 3、绘制汽轮机通流部分纵剖面图一张（一号图）（2天） 4、编写课程设计说明书（2天） 五、主要参考文献 《汽轮机课程设计参考资料》.冯慧雯 .水利电力出版社.1992 《汽轮机原理》（第一版）.康松、杨建明编.中国电力出版社.2000.9 《汽轮机原理》（第一版）.康松、申士一、庞立云、庄贺庆合编.水利电力出版社.1992.6 《300MW火力发电机组丛书——汽轮机设备及系统》（第一版）.吴季兰主编.中国电力出版社.1998.8 指导教师下达时间 2014 年6月 15 日 指导教师签字：_______________ 审核意见 系（教研室）主任（签字）
小型水电站水轮机的选型设计
小型水电站水轮机的选型设计 摘要：高坪桥水库电站水头运行范围为22.99~57.92m，以统计规律为指导，在容量相近的水轮机参数水平基础上，结合目前国内机组制造水平及转轮特点，通过技术经济比较分析，进行机组选型设计，最终确定合理的水轮机参数。 关键词：卧式混流机组；选型设计 1 引言 浙江省龙游县高坪桥水库工程地处龙游县境内衢江支流社阳溪上，社阳溪流域现有社阳水库调蓄能力有限，且未设置防洪库容，下游地区受衢江洪水顶托，汛期每遇暴雨，易发生洪涝灾害。 2水轮机参数选择 2.1 电站基本参数 高坪桥水库总库容3206万m3，供水调节库容2431万m3，防洪库容560万m3；死库容218万m3；配套电站总装机容量3.6MW。电站为引水式电站，正常蓄水位182.0m，发电死水位150.0m；电站最大毛水头58.42m，最小毛水头26.0m，加权平均水头46.66m。 2.2 水轮机模型参数选择 本电站水头范围为26.00m~58.42m。对于该水头段的机组宜采用卧式混流式机组。参考现有的水轮机模型转轮，供本电站选用的混流机转轮较多，其中A289和A551C模型参数较优，其能量特性和空化性能均较好，具有一定的代表性。 经计算比较，机组选型方案比较表如下 两个方案均能满足运行要求。模型转轮A551c效率较高，选用的转轮直径较小，机组总造价较低。但安装高程较低，主厂房土建造价较高。考虑本阶段预留一定裕度，选取效率略低，单位流量较小的模型转轮，有利获得较好汽蚀性能。 综合考虑，本阶段暂按照A286转轮来选择水轮机参数及机组流道主要控制尺寸，提出本电站水轮机应具有的能量指标及空化指标。 2.3 水轮机机组台数选择 台数的选择应综合考虑满足工程功能要求的技术经济指标。从运行和检修方面来看，机组台数越多，运行调度越灵活，检修工作也越容易安排。但是台数增加将加大机电设备及土建投资。本电站发电厂房距离大坝较远，大坝位置另外设置生态流量泄放装置，不需考虑通过机组泄放生态流量。 根据以上原则要求，选取2台机（2600 kW +1000kW）和3台机（3×1200 kW）两组方案进行比较，对比如下表： 综上，从技术上看，2台机和3台机方案都可以满足本电站发电的要求；从造价上看，3台机方案要高于2台机方案约363万（可比投资）；从运行维护管理上看，三台机组备品备件相同，在运行维护管理上，可增加互换性；综上多方面比较，并考虑业主意愿及运行管理现状和经验，本阶段选择机组台数为3台1200 kW的方案。 2.4 额定水头的选择 本电站为引水式开发，水库正常蓄水位182.00m，发电死水位150.00，消落高度32m，水轮机加权平均水头46.66m，选取水轮机额定水头为40.00m，可使水轮机长期运行在额定水头附近，在较大的范围内能够满负荷和高效运行。 2.5 水轮机安装高程的确定 混流式水轮机的安装高程应同时满足在各种可能出现的运行工况下避免空蚀的要求。同时，卧轴混流式水轮机的安装高程还应满足尾水管出口最小淹没深度的要求。经过计算，1200kW机组允许吸出高度[Hs]=+5.17m，装机吸出高度Hs=2.66m。确定水轮机的安装高程为126.0m。由满足最大水头工况的空蚀条件决定。
汽轮机课程设计书
汽轮机课程设计 指导老师： 学生姓名： 学号： 所属院系： 专业： 班级： 日期：
课程设计任务书 1.课程设计的目的及要求 任务：N10－4.9/435 冷凝式汽轮机组热力设计 目的：①系统总结巩固已有知识 ②对汽轮机结构、通流部分、叶片等联系 ③对于设计资料的合理利用 要求：①掌握汽轮机原理的基本知识 ②了解装置间的相互联系 2. 设计题目 设计原则：⑴安全性：采用合理结构、安全材料、危险工况校核 ⑵经济性：设计工况效率高 ⑶可加工性：工艺、形状、材料有一定要求 ⑷新材料、新结构选用需进行全面试验 ⑸节省贵重材料的用量与消耗 3. 热力设计内容 ⑴调节级计算速比选用0.35-0.44 d m=1100 mm 双列级承担的比焓降 160-500 kj/kg 单列级承担的比焓降 70-125 kj/kg ⑵非调节级热降分配 ⑶压力级的热力计算 ⑷作h-s 热力过程线，速度三角形 ⑸整理说明书，计算结果以表格呈现 4. 主要参数 ⑴P0=4.9Mpa t0=435℃ ⑵额定功率P e=10000 kw ⑶转速 n=3000 rad/min ⑷背压P C=8kPa ⑸汽轮机相对内效率ηri（范围为：82%～88%） 选取某一ηri值，待各级详细计算后与所得ηri进行比较，直到符合要求为止。机械效率：这里取ηm= 94%～99% 发电效率：这里取ηg=92%～97%
设计参数的选择 1.基本数据：额定功率Pr＝10000kW，设计功率P e＝10000kW，新汽压力P0＝4.9MPa，新汽温度t0＝435℃，排汽压力P c＝0.008MPa。 2.速比选用0.40 3.d m=1100 mm 4.转速 n=3000 rad/min 5.汽轮机相对内效率ηri=86% 6.机械效率ηm= 98% 7.发电效率ηg= 95% 详细设计内容 图1—多级汽轮机流程图 1.锅炉 2.高压回热加热器 3.给水泵 4.混合式除氧器 5.低压回热加热器 6.给水泵 7.凝汽器 8.汽轮机
水轮机选型设计报告书
目录 第一章基本资料 (2) 1.1水轮机选择的内容 (2) 第二章水能计算与相关曲线的绘制 (3) 2.1水能计算 (3) 2.2相关曲线的绘制 (7) 第三章机组台数和单机容量的确定 (8) 3.1水轮机选型方案初定 (8) 3.2确定水轮机选型方案 (8) 第四章水轮机基本参数的计算 (13) 4.1水轮机转轮直径的计算 (13) 4.2水轮机效率的计算 (13) 4.3水轮机转速的计算 (14) 4.4水轮机设计流量的计算 (14) 4.5水轮机几何吸出高度的计算 (14) 4.6飞逸转速的计算 (16)
第一章基本资料 水轮机的选型是水电站设计中的一项重要任务。水轮机的型式与参数选择的是否合理，对于水电站的动能经济指标及运行稳定性、可靠性有重要的影响。 水电站水轮机的选择工作，一般是根据水电站的开发方式、动能系数、水工建筑物的布置等，并参照国内已生产的水轮机转轮参数及制造厂的生产水平，拟选出若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数 1.1水轮机选择的内容 水轮机选型设计包括以下基本内容： （1）根据水能规划推荐的电站总容量确定机组的台数和单机容量； （2）选择水轮机的型号及装置方式； （3）确定水轮机的轮转直径、额定出力、同步转速、安装高程等基本参数； （4）绘制水轮机的运转特性曲线； （5）确定蜗壳、尾水管的型式及它们的主要尺寸，以及估算水轮机的外形尺寸、重量和价格； （6）选择调速设备； （7）结合水电站运行方式和水轮机的技术标准，拟定设备订购技术条件； （8）对电站建成后水轮机的运行、维护提出建议。
第二章 水能计算与相关曲线的绘制 2.1水能计算 根据所给原始资料，通过水能计算可以得到相应数据下的装机容量、发电量登各种参数，并将所得数据记录于表2-1中。 （1）水头H H=Hg-△h …………………………………（2-1） 式中 Hg ——水电站毛水头，m ； △h —— 水电站引水建筑物中的水力损失，m 。 将计算结果录入表2-1第?列中。 （2）装机容量P 和增加装机容量△P 由于同一组内流量不等，故应先按下列公式计算增加装机容量△P （Kw ）: △P=AQ △H …………………………………（2-2） 式中 A ——A=9.81*α*β=8.2, α=95%,β=88%(α为发电机效率,β为水轮机效率)； Q —— 水轮机通过流量，s /m 3 ; △H ——水电站相邻两组组末（工作）水头之差，m 。 将计算结果录入表2-1第?列中 第一组流量的装机容量为1P =AQH=1271Kw 。其后流量组的装机容量P （Kw ）按下 式计算： i P =+j P +△i P …………………………………（2-3） 式中 i ——i=2,3,4……n(n ∈N+)； j —— j=i-1。 将计算所得P 值录入表2-1第?列中。 （3）发电量E 和累积发电量∑E 发电量E （万Kw.h ）按下列公式计算： E=PT*24/10000……………………………（2-4） 式中 P ——装机容量，Kw ； T ——该组流量的出现天数，天。
水轮机选型设计计算书 原稿
第一章 水轮机的选型设计 第一节 水轮机型号选定 一．水轮机型式的选择 根据原始资料，该水电站的水头范围为18-34m ， 二．比转速的选择 水轮机的设计水头为m H r 5.28= 适合此水头范围的有HL240和ZZ450/32a 三．单机容量 第二节 原型水轮机主要参数的选择 根据电站建成后,在电力系统的作用和供电方式, 初步拟定为2台,3台,4台三种方案进行比较。 首先选择HL240 n11=72r/min 一．二台 1、计算转轮直径 水轮机额定出力：kw N P G G r 67.66669 .0106.04 =?== η 上式中： G η-----发电机效率,取0.9 G N -----机组的单机容量（KW ） 由型谱可知，与出力限制线交点的单位流量为设计工况点单位流量，则Q 11r =1.155m 3 /s,对应的模型效率ηm =85.5%，暂取效率修正值 Δη=0.03，η
=0.855+0.03=0.885。模型最高效率为88.5%。 m H Q P D r r 09.2885 .05.28155.181.967 .666681.95 .15.1111=???== η 按我国规定的转轮直径系列（见《水轮机》课本），计算值处于标准值2m 和2.25m 之间，且接近2m ，暂取D 1=2m 。 2、计算原型水轮机的效率 914.02 46 .0)885.01(1)1(155 110max =--=--=D D M M ηη Δη=η max -ηM0=0.914-0.885=0.0.029 η=ηm +Δη=0.855+0.029=0.884 3、同步转速的选择 min /18.1972 95 .0/5.2872av 1110r D H n n =?== min /223.11855 .0884 .07210 M 0 T 11011r n n =-?=-=?）（ ）（ ηηmin /223.73223.172n 1111r 11r n n m =+=?+= 4、水轮机设计单位流量Q11r 的计算 r Q 11= r r r H D η5 .12181.9P =884.05.28281.967.66665.12???=1.2633 m /s 5、飞逸转速的计算 r n = 1 11max D H n r =73.223×28.33=212.851r/min 6、计算水轮机的运行范围 最大水头、平均水头和最小水头对应的单位转速 min)/609.66223.18.332 180.19711max 1min 11r n H nD n =-?=?-= min)/(777.70223.195 .0/5.282180.19711av 111r n H nD n a =-?=?-=
汽轮机课程设计说明书——参考
课程设计说明书设计题目：N25-3.5/435汽轮机通流部分热力设计 学生姓名：xxx 学号：012004006xxx 专业班级：热能与动力工程xxx班 完成日期：2007年12月2日 指导教师（签字）： 能源与动力工程学院 2007年12月
已知参数： 额定功率：p r ＝25MW ， 设计功率：p e ＝20MW ， 新蒸汽参数：p 0＝3.5MP ，t 0＝435℃， 排汽压力：p c ＝0.005MPa ， 给水温度：t fw ＝160～170℃， 冷却水温度：t w1＝20℃， 给水泵压头：p fp ＝6.3MPa ， 凝结水泵压头:p cp =1.2MPa, 额定转速： n e ＝3000r/min ， 射汽抽汽器用汽量： △D ej ＝500kg/h ， 射汽抽汽器中凝结水温升: △t ej ＝3℃， 轴封漏汽量： △D 1＝1000kg/h ， 第二高压加热器中回收的轴封漏汽量： △D 1′＝700kg/h 。 详细设计过程： 一、气轮机进气量D 0热力过程曲线的初步计算 1．由p 0＝3.5MP ，t 0＝435℃确定初始状态点“0”，0h ＝3304kJ/kg ，0v =0.090 m 3/kg 估计进汽机构压力损失⊿p 0＝4％p 0＝4％×3.5MPa ＝0.14MPa , 排汽管中压力损失c p ?=0.04c p =0.0002M P a ' 0.0052z c c c p p p p M Pa ==+?= p 0′＝p 0－⊿p 0＝3.5MPa －0.14MPa ＝3.36MPa ，从而确定“1”点。过“0”点做定熵线与Pc=0.0050MPa 的定压线交于“3’”点，在h-s 图上查得， 3'h =2122kJ/kg,整机理想焓降为：m ac t h ?=0h -3'h =1182kJ/kg 2．估计 汽轮机相对内效率ηri ＝0.830 ， 发电机效率ηg ＝0.970 (全负荷)， 机械效率ηax ＝0.99 得m ac i h ?＝ηri m ac t h ?＝981.06kJ/kg , 从而确定“3”点。排汽比焓为，3h =0h -m ac i h ?=2331.2kJ/kg 3．用直线连接“1”、“3”两点，求出中点“2′”，并在“2′”点沿等压线向下移25kJ/kg 得“2”点，过“1”、“2”、“3”点作光滑曲线即为汽轮机的近似热力过程曲线。 二、整机进汽量估计 0D ri g ax D ηηη+??e mac t 3600p m ＝ h （kg/h ） 取m ＝1.20，⊿D ＝4％D 0，ηm ＝0.99，ηg ＝0.97, ηri ＝0.83 003600 1.15 D D t ?20?1006.335?0.97?0.987?0.97 ?＝ ＝88.599/h 三、调节级详细计算 1．调节级型式：复速级 理想焓降：⊿h t ＝250kJ/kg
水轮机主机选型
摘要 水电站机电部分设计主要根据获得的设计材料中给定的水头范围进行的主机选型，根据选择的三方案中择优进行模型综合特性曲线的绘制，即选出一方案进行绘制，再根据效率，转速等选其一进行蜗壳、尾水管、水轮发电机外形的计算和绘图，最后进行水轮机的调节保证计算和调速器设备选择。 关键字：水轮机主机选型；水电站机电设备初步计算；外形设计；调节保证计算。
前言 毕业设计是高等教育教学中的最后一个教学环节，是实践性教育的环节。 毕业设计与其他教学环节构成有机的整体，也是各个教学环节的继续、深化补充和检验，是将分散、局部的知识内容加以全面的结合，这次设计提高了我们运用知识的综合能力，将知识化为能力，巩固和加深所学知识，培养知识，综合了系统化的运用。 目前，我国大陆水力资源理论蕴藏在1万KW以上的河流共3886条，水力资源理论蕴藏年发电量6082.9Tw·h；技术可开发装机容量541.64GW。经济可开发装机容量401.8GW。我国水力资源具有三个鲜明特点：第一、在地域上分布极不平衡，西部多，东部少。西部水利资源开发出了满足西部电力市场的需要，更重要的是考虑东部电力市场。第二、大多数河流年内、年际经流分布不均。第三、水力资源集中于大江大河，有利于集中开发和规模外送。 本次设计的主要内容为主机选型、蜗壳、尾水管、发电机确定和调节保证计算。设计过程中，依据资料水电站水头，单机引水流量，总装机，对水轮机发电进行初选，并根据单位转速，模型综合特性曲线，对水轮机型号，转速，效率出力等进行认真计算，校验，对选择方案的蜗壳水管，水轮机选型和绘图。对水轮机进行调节保证机算。
通过这次对相关专业知识的课题设计，更加深入的认识知识和实际应用，学会知识与实际结合、与实践结合，得以充分利用知识为以后工作打下了坚实的基础。 编者 2012年5月 目录 摘要 (1) 前言 (2) 目录 (3) 第一章水轮机型号选择 (5) 第一节水轮机型的选择 (5) 第二节初选水轮机基本参数的计算 (6) 第三节水轮机运转综合特性曲线的绘制 (17) 第四节待选方案的综合比较和确定 (19) 第二章蜗壳计算 (21) 第一节蜗壳形式、进口断面参数选择 (21) 第二节蜗壳各断面参数计算 (23) 第三节金属蜗壳图 (25) 第三章尾水管选型 (26) 第四章水轮发电机的初步选择计算 (27) 第五章调节保证计算及设备的选择 (33) 第一节调节保证计算 (33)
水电站水轮机选型设计1
院校：河北工程大学水电学院专业班级：水利水电建筑工程01班姓名：苏华 学号： 093520101 指导老师：简新平
水电站水轮机的选型设计 摘要 本说明书共七个章节，主要介绍了大江水电站水轮机选型，水轮机运转综合特性曲线的绘制，蜗壳、尾水管的设计方案和工作原理以及调速设备和油压装置的选择。主要内容包括水电站水轮机、排水装置、油压装置所满足的设计方案及控制要求和设计所需求的相关辅助图和设计图。系统的阐明了水电站相关应用设备和辅助设备的设计方案的步骤和图形绘制的方法。 关键词： 水轮机、综合运转特性曲线图、蜗壳、尾水管、调速器、油压装置。 【abstract】 Curriculum project of hydrostation is a important course and practical process in curriculum provision of water-power engineering major . There are more contents and specialized knowledge in the curriculum project , which make students not to adapt themselves quickly to complete the design . In this paper , characteristic of the curriculum project is analyzed , causes of inadaptation to the curriculum project in students are found , rational guarding method are proposed , and a example of applying the guarding method is given . The results show that using provided method to guard student design is a good method , when teaching mode and time chart are given , students are guarded from mode of thinking and methodology , and design step are discussed and given . After the curriculum project of hydrostation , the capability of students to solve practical engineering problems is improved , and the confidence to engage in design is strengthened . 【Keyword】 Curriculum project of hydrostation ; guarding method ; mode of thinking ; methodology; design step.
汽轮机课程设计报告
汽轮机课程设计报告 姓名： 学号： 班级： 学校：华北电力大学
汽轮机课程设计报告 一、课程设计的目的、任务与要求 通过设计加深巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识，了解汽轮机热力设计的一般步骤，掌握设计方法。并通过设计对汽轮机的结构进一步了解，明确主要零件的作用与位置。具体要求就是按给定的设计条件，选取有关参数，确定汽轮机通流部分尺寸，力求获得较高的汽轮机效率。 二、设计题目 机组型号：B25-8.83/0.981 机组型式：多级冲动式背压汽轮机 新汽压力：8.8300Mpa 新汽温度：535.0℃ 排汽压力：0.9810Mpa 额定功率：25000.00kW 转速：3000.00rpm 三、课程设计： (一)、设计工况下的热力计算 1．配汽方式：喷嘴配汽 2．调节级选型：单列级 3．选取参数： (1)设计功率=额定功率=经济功率 (2)汽轮机相对内效率ηri=80.5% (3)机械效率ηm=99.0% (4)发电机效率ηg=97.0% 4．近似热力过程线拟定 (1)进汽节流损失ΔPo=0.05*Po 调节级喷嘴前Po'=0.95*Po=8.3885Mpa (2)排汽管中的压力损失ΔP≈0 5．调节级总进汽量Do的初步估算 由Po、to查焓熵图得到Ho、So，再由So、Pc查Hc。 查得Ho=3474.9375kJ/kg，Hc=2864.9900kJ/kg 通流部分理想比焓降(ΔHt(mac))'=Ho-Hc=609.9475 kJ/kg Do=3.6*Pel/((ΔHt(mac))'*ηri*ηg*ηm)*m+ΔD Do=3.6*25000.00/(609.9475*0.805*0.970*0.990)*1.05+5.00=205.4179(kJ/kg) 6．调节级详细热力计算 (1)调节级进汽量Dg Dg=Do-Dv=204.2179t/h (2)确定速比Xa和理想比焓降Δht 取Xa=0.3535，dm=1100.0mm，并取dn=db=dm 由u=π*dm*n/60，Xa=u/Ca，Δht=Ca^2/2
水轮机选型设计
第六章水轮机选型设计 由于各开发河段的水力资源和开发利用的情况不同，水电站的工作水头和引用流量范围也不同，为了使水电站经济安全和高效率的运行，就必须有很多类型和型式的水轮机来适应各种水电站的要求。 水轮机由于它自身能量特性、汽蚀特性和强度条件的限制，每种水轮机适用的水头和流量范围比较窄，要作出很多系列和品种（尺寸）的水轮机，设计、制造任务繁重，生产费用和成本也大。因此有必要使水轮机生产系列化、标准化和通用化，尽可能减少水轮机系列，控制系列品种，以便加速生产、降低成本。在水电站设计中按自己的运行条件和要求选择合适的水轮机。 一、水轮机选型设计的任务及内容 1．任务 水轮机是水电站中最主要动力设备之一，影响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、经济效益，因此根据H、N的范围选择水轮机是水电站中主要设计任务之一，使水电站充分利用水能，安全可靠运行。每一种型号水轮机规定了适用水头范围。水头上限是根据该型水轮机的强度和汽蚀条件限制的，原则上不允许超过；下限主要是考虑到使水轮机的运行效率不至于过低。 2．内容 (1) 确定机组台数及单机容量 (2) 选择水轮机型式（型号）及装置方式 (3) 确定水轮机的额定功率、转轮直径D1、同步转速n、吸出高度H s、安装高程Z a 、飞逸转速、轴向水推力；冲锤式水轮机，还包括喷嘴数目Z0、射流直径d0等。 (4) 绘制水轮机运转特性曲线 (5) 估算水轮机的外形尺寸、重量及价格、蜗壳、尾水管的形式、尺寸、调速器及油压装置选择 (6) 根据选定水轮机型式和参数，结合水轮机在结构上、材料、运行等方面的要求，拟定并向厂家提出制造任务书，最终由双方共同商定机组的技术条件，作为进一步设计的依据。 二、选型设计 1．水轮机选型设计一般有三种基本方法 (1) 水轮机系列型谱方法: 中小型水电站水轮机选多此种方法或套用法。
水电站课程设计计算书
水电站厂房课程设计计算书 1．蜗壳单线图的绘制 1.1 蜗壳的型式 根据给定的基本资料和设计依据，电站设计水头Hp=46.2m ，水轮机型号 ：HL220-LJ-225。可知采用金属蜗壳。又Hp=46.2m>40m ，满足《水电站》（第4版）P32页对于蜗壳型式选择的要求。 1.2 蜗壳主要参数的选择 金属蜗壳的断面形状为圆形，根据《水电站》（第4版）P35页可知：为了获得良好的水力性能及考虑到其结构和加工工艺条件的限制，一般取蜗壳的包角为0345?=。 通过计算得出最大引用流量m ax Q 值，计算如下： ○ 1水轮机额定出力：15000 156250.96 f r f N N KW η= = = 式中：60000150004 f KW N KW = =，0.96f η=。 ○ 2'31max 3 3 2222115625 1.11 1.159.819.81 2.2546.20.904 r p N Q m s D H η = = =