水力机组辅助设备课程设计

水轮机辅助设备课程设计 目目录录 第第 1 1 章章 课程设计的目的和求课程设计的目的和求 3 1.11.1 设计的性质、目的与任务设计的性质、目的与任务33 1.21.2 设计的基本要求设计的基本要求33 第第 2 2 章章 设计内容及电站基本数设计内容及电站基本数 4 4 2.12.1 设计设计. .4 4 2.22.2 设计的原始资设计的原始资. .4 4 第第 3 3 章章 油系统的算油系统的算5 5 3.13.1 油系统的作用油系统的作用.5.5 3.23.2 用油计算量用油计算量.5.5 3.3 3.3 透平油油系统设备择透平油油系统设备择. . 8 8 第第 4 4 章章 气系统的算气系统的算10 10 4.14.1 供气对象供气对象1010 4.24.2 低压压缩空气系统低压压缩空气系统.10.10 4.34.3 高压压缩空气系统高压压缩空气系统1111 第第 5 5 章章 水系统的设计算水系统的设计算13 13 5.15.1 技术供水系统技术供水系统1313 5.25.2 设备用水量设备用水量1414 参考文献参考文献.17 .17 - 1 - 水轮机辅助设备课程设计 第第 1 1 章章 课程设计的目的和要求课程设计的目的和要求 1.11.1 设计的性质、目的与任务设计的性质、目的与任务 水力机组辅助设备课程设计的任务是在完成水力机组设备课程的学习之后 所进行的一次综合性课程实训与检验。 通过本次设计综合掌握水力发电机组辅助 设备基本原理和组成培养独立工作能力分析原始资料能力及相应的动手能力。 要求学生按照设计指导教师给出的设计任务书依据所掌握的职业知识应用各种 有效资料独立完成计算说明书一份和油、水系统图。 1.21.2 设计的基本要求设计的基本要求 1、设计指导教师应在接受该任务之后编写完设计指导书在设计开始时下发 给学生。特别要注意结合课程的教学和行业的技术发展。 2、每一个学生独立完成计算说明书一份油、气、水系统图计算所用方法正 确系统设计合理所绘的油、气、水系统图要符合生产实际的要求。 - 2 - 水轮机辅助设备课程设计 第第 2 2 章章 设计内容及电站基本参数设计内容及电站基本参数 2.12.1 设计内容设计内容 1.设计电站排油系统：用油计算；主要用油设备的的选择计算；拟定、绘制 油系统图并编制油系统操作程序。 2.设计电站压缩空气系统：用气量计算；主要设备的选择计算；拟定、绘制 高、低压气系统图。 3.设计电站技术供水系统： 用水量计算；水源供水方式和管网组织方式的选 择与确定：主要设备的选择与计算；拟定、绘制供水系统图。 2.22.2 设计的原始资料设计的原始资料 最大水头：H max109.5m 设计水头：H r  80m 最小水头：H min  62.1m装机容量：P  4100MV 2.机组技术资料 水轮机型号：HLD257 LJ 367.5发电机型号：SF10032/8250 额定出力：P r 100MV额定转速：n r 187.5r /min 调速器型号：HPC640油压装置型号：HYZ 1.64.0 3.其他资料 配电装置采用油断路器，主接线为扩大单元接线。 无调相任务。 - 3 - 水轮机辅助设备课程设计 第第 3 3 章章 油系统的计算油系统的计算 3.13.1 油系统的作用油系统的作用 水电站的油系统，分为透平油系统和绝缘油系统两部分，一般水电站，这两 个系统均分开设置。油系统的设计任务是，根据电站的规模、特点，对所服务的 用油设备进行油量计算，选配油处理及化验设备，拟制系统原理图并进行设备布 置和管网计算， 最后绘制施工图，油系统的设计应满足电站用油设备经济安全运 行的需要。 3.23.2 用油计算量用油计算量 V k 的计算的计算 水轮机轴向水推力： F t  9.81103K 3416KN 水轮机转轮重量： W r  9.810.50.02510 D 1 D 1 3  9.810.50.025103.6753.6753 320KN 推力轴承总重： F  F t W r  3416320  3734KN  373.4T 推力轴承损耗功率： 3/23/2Pn e 1063.3373.4 t  AF 3/2  4 D 1 2H max  9.811030.3  4 3.6752109.5 187.53/2106  61.6KW 式中A系数，取决于推力瓦块上单位面积所承受的压力P，P 通常取 3.5-4.5MPa，A值取 3.3， 《水电站机电设计手册》 （水力机械） P356； F-推力轴承总荷重， KN； 由水轮机轴向水推力和机组转动部分重量组成； n e 机组额定转速 r/min。 用经验公式计算导轴承损耗，P d  (10% 20%)P t (KW)，取 20%。 p d  61.120% 12.22KW - 4 - 水轮机辅助设备课程设计 所以机组润滑油系统用油量：V h  qP t P d  0.0561.112.22 3.67m3 式中V h --推力轴承和导轴承的用油量m2； P t --推力轴承损耗KW； Pd--导轴承损耗KW； q--轴承单位千瓦损耗所需的油量m3/kW，取q=0.05。 表表 1 1轴承结构与单位千瓦损耗所需的油量轴承结构与单位千瓦损耗所需的油量 调速系统的用油量包括油压装置、接力器、压力油管等的充油量。由油压装 置型号：HYZ 1.64.0 压力油箱充油量：V 0 0.56m3 回油箱充油量：V 1.6m3 油压装置用油量：V y V 0 V  0.561.6  2.16m3 取油压装置额定压力为 2.5Mpa，采用标准导水机构并用两个单缸接力器操作 时，每个接力器的直径 dc可近似按下式计算： d c D 1 b 0H max  0.033.6750.25109.5  0.577m D 1 其中导叶数 z 由《水轮机原理与运行》p313，附表 1 取得 z=24，再由《水电站 机电设计手册》P254 表 6-4 得：=0.032， 附表 1 取 0.25。 当油压装置的额定油压为 4.0MPa，则接力器直径d d 为： b 0由《水轮机原理与运行》P313, D 1 - 5 - 水轮机辅助设备课程设计 d c  d c 1.05 2.5  0.469m 4.0 表表 2 2导叶接力器系列导叶接力器系列 接力器250 直径650 300 700 350 750 400 800 450 850 500 900 550 950 600 1000 （mm) 由导叶接力器系列取直径为 500mm。 查 《水力发电机组辅助设备》 P63,表 3.7 可知， 导水机构接力器直径为 500mm 时，其用油量（两只）为V d  0.15m3 则水轮机调速设备用油： V p V y V d  2.160.15 2.31m3 V g 用以上公式计算充油量时，必须加上总油量的 5%作为充满管道的充油量。 V