Определение параметров вала.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Вал – одна из наиболее ответственных деталей гидроагрегата. Вал представляет собой цилиндрическую поковку из стали 40 или 20ГС с центральным осевым отверстием и с фланцами на концах.

Внешний диаметр вала вертикальных гидроагрегатов выбирается в зависимости от крутящего момента и округляется до ближайшего меньшего нормального размера:

(5.1)

где N – мощность, передаваемая валом, кВт;

n – номинальная частота вращения вала, об/мин.

По кривой на рис.IV.64 и табл. IV.38 стр.176 [2] принимаем внешний диаметр:

Внутренний диаметр:

(5.2)

где - максимальное допустимое напряжение на кручение, =450кг/см²

Округляем до ближайшего нормального значения -

1) Проверка вала на предельное значение напряжения на кручение

Условие выполняется.

2) Проверка на прочность с учетом осевых усилий.

(5.3)

где - напряжение растяжения, кг/см2

- напряжения кручения, кг/см2

, (5.4)

Для расчета осевого усилия Р воспользуемся учебным пособием [1].

Р = Р_ОСГ + 1, 1(G_РК + G_ВТ + G_РГ + G_ВГ), (5.5)

где Р_ОСГ – гидравлическая составляющая осевого усилия;

G_РК – вес рабочего колеса гидротурбины;

G_ВТ – вес вала гидротурбины;

G_РГ – вес ротора генератора;

G_ВГ – вес вала генератора.

Р_ОСГ = К_ОС D₁² H_MAX, (5.6)

где К_ОС=4, 1 кН/м³ -коэффициент, определяемый приближенно системой турбины и типом рабочего колеса (табл.1.8 стр.27) [1];

Р_ОСГ= кН =179т

Вес рабочего колеса и вес вала турбины определяются конструкцией гидротурбины. Для приближенного их подсчета воспользуемся следующими формулами

G_РК=К× D₁³ (5.7)

где К= 4, 9…6, 4 кН/ м³ для РО гидротурбин, принимается К=4, 9.

G_РК=4, 9·3, 35³=184 кН=18, 4т

G_ВТ = (0, 6…1, 3) G_РК (5.8)

G_ВТ =0, 6× 18, 4 =11, 1т

Вес ротора генератора и вес вала генератора определены в пункте 4.

G_РГ + G_ВГ = 123, 9т

Р_ОС =179+1, 1(18, 4+11, 1+123, 9)=348, 74т.

Выбор трансформатора

Наибольшая длина линии электропередачи 200 км. Следовательно, напряжение необходимо повышать на 220 кВ. схема электрического соединения – блочная. Трансформатор выбираем по мощности и по напряжениям.

Критериями выбора трансформатора являются:

1.низшее напряжение =11кВ;

2.высшее напряжение =220кВ;

3.полная мощность S=36, 93 МВА.

По лит. [4] выбираем трансформатор ТДТН-40000/220.

его характеристики:

4.низшее напряжение =11кВ;

5.высшее напряжение =230кВ;

6.номинальная мощность S=40МВА;

7.ширина =5, 4м;

8.длина =11, 1м;

9.высота =7, 51м;

10.масса =169, 8т;

Выбор грузоподъемного оборудования.

Для производства подъемно-транспортных операций при монтаже и ремонте гидроагрегатов и вспомогательного оборудования используется электрический мостовой кран, который расположен в машинном зале. Грузоподъемность крана определяется наибольшей массой неразборного элемента переносимого оборудования, т.е. ротора генератора с валом генератора .

Параметры и размеры мостового крана назначаем в соответствии со справочным пособием по таблице 4.1 стр.49 [5].

Выбираем кран с грузоподъемностью 125 т.

1. Грузоподъемность главного крюка 125 т;

2. Грузоподъемность вспомогательного крюка 20 т;

3. Пролет крана 13м;

4. H=4000.

По полученным данным строим мостовой кран (приложение №7).

Выбор маслонапорной установки

Наиболее крупными элементами (по габаритам) системы регулирования гидротурбин является маслонапорная установка (МНУ). Она обеспечивает подачу масла под давлением в гидродвигатели системы регулирования турбин.

МНУ состоит из масловоздушного котла и сливного бака.

Габаритные размеры маслонапорной установки определяются объемом масловоздушного котла, зависящего от суммарного объема сервомоторов, обслуживаемых от одной МНУ. [4]

(8.1)

где – давление в котле, =4 кПа;

– работоспособность сервомоторов, обслуживающих направляющий аппарат, определяется по формуле:

(8.2)

где – коэффициент, зависящий от типа рабочего колеса: для РО турбин =0, 03…0, 04, примем =0, 03;

– максимальный напор, =38, 9м;

– диаметр рабочего колеса, = 3, 35 м;

– высота направляющего аппарата, =1, 17м.

объемный вес воды: .

МНУ должна содержать запас масла, обеспечивающий работу системы регулирования при самых неблагоприятных режимах работы сервомоторов. Поэтому объем масловоздушного котла немного превышает объем обслуживающих МНУ.

Объем котла составляет:

(8.3)

м³,

По табл. 7 стр. 23 [4] выбираем МНУ 1-1/40, габаритные размеры:

H=1980 мм, h=350 мм, D=960 мм, G=1, 5т.

Сливной бак:

Н_б=990 мм, В=1800 мм, А=1250 мм, L=1600 мм, G=2, 8т.

Заключение

В курсовой работе нами было запроектировано здание ГЭС приплотинного типа. Данная станция имеет 6 агрегатов с пропускной способностью 90 м³/с каждый. В проекте мы подобрали тип турбины, размер ее рабочего колеса, гидрогенератор, трансформатор, грузоподъемное, механическое и вспомогательное оборудование.

Были выполнены следующие чертежи: поперечный разрез здания ГЭС с водоприемником, продольный разрез, план-разрез на разных отметках, а также на топографическом планшете были скомпонованы основные сооружения ГЭС.

Литература:

1. А.И. Бусырев, Г.И. Топаж «Лопастные гидромашины. Выбор основных параметров и элементов проточной части реактивных гидротурбин», учебное пособие.СПбГПУ, 2007.

2. Карелин В. Я., Кривченко Г.И. Гидроэлектрические станции. Учебник для вузов. – Москва: Энергоатомиздат, 1987.

3. Справочник конструктора гидротурбин/ Под ред. Н.Н. Ковалева – Л.: Машиностроение. 1984г.

4. Мустафин Х.Ш., Васильев Ю.С. Выбор основного оборудования зданий гидроэлектростанций. – Куйбышев: Гос. ун-т, 1979г.

5. Гидроэнергетическое и вспомогательное оборудование ГЭС/ Под ред. Ю.С. Васильева и Д.С. Щавелева – М.: Энергоатомиздат. Т.1, 1988, т.2, 1990г.

6. Васильев Ю.С., Саморуков И.С., Хлебников С.Н. Основное энергетическое оборудование гидроэлектростанций. Состав и выбор основных параметров: Учебное пособие. СПб, СПбГПУ, 2002г.

7. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1989г.

Приложение

Q_max		127, 5
Q_ГЭС		124, 5
Q_1агр		123, 1
Q_min		123, 1

⇐ Предыдущая 1 23