9649

10

Таблица 1.2 − Основные геометрические и гидравлические параметры поворотно-лопастных осевых гидротурбин

11

Таблица 1.3 – Основные геометрические и гидравлические параметры радиально-осевых гидротурбин

12

Таблица 1.4 – Диаметры рабочих колес и направляющих аппаратов

Частота вращения рабочего колеса (об/мин) определяется формулой

[1]:

13

где D1 – стандартный диаметр; n11p – приведенная частота вращения, при-

нимаемая по таблицам 1.2 и 1.3.

Частота вращения принимается равной ближайшей синхронной ча-

стоте (таблица 1.5).

Таблица 1.5 – Значения синхронной частоты вращения, об/мин

1.6. Определение отметки рабочего колеса

Отметка рабочего колеса определяется по зависимости:

где УНБМИН – минимальный уровень нижнего бьефа; НS − высота отсасы-

вания, рассчитываемая как:

здесь 10 – нормальное атмосферное давление, м;▼ – абсолютная отметка места размещения гидротурбины, м; Ϭт – коэффициент кавитации (табли-

цы 1.2 и 1.3).

По вычисленным параметрам составляются чертежи проточной ча-

сти турбины (рисунок 1.4), включающей рабочее колесо и статор турбины.

На чертежах проставляются основные размеры в соответствие со стандар-

тами СПДС. На чертеж проточной части наносится также отметка рабоче-

го колеса.

14

РК

РК

а) – поворотно-лопастная; б) – ковшовая; в) радиально-осевая Рисунок 1.4 − Основные размеры проточной части (рабочего колеса и статора турбины)

1.7. Определение массы гидротурбины

Масса ПЛ-турбин, т, приближенно:

здесь D1 в м; Нмакс в м; kс=1 ÷ 1,2.

Масса рабочего колеса ПЛ-турбины, т, составляет:

где kР. К.=0,1 ÷ 0,15.

Масса РО-турбин, т, приближенно:

здесь kс=0,8 ÷ 1,0.

15

Масса рабочего колеса РО-турбины, т, составляет:

где kР. К.=0,55 ÷ 0,65.

1.8. Выбор турбинных камер

Применяются спиральные турбинные камеры (ТК).

1.6

1.7

В таблицах 1.6 и 1.7 приведены относительные размеры, т. е. разме-

ры относительно диаметра рабочего колеса D1; для получения действи-

тельных размеров необходимо относительные размеры умножить на D1.

16

Таблица 1.6 – Типы бетонных (железобетонных) спиральных турбинных камер

Таблица 1.7 – Типы металлических спиральных турбинных камер

1.5).

17

1.8.1. Определение размеров бетонной спиральной камеры

Для бетонной спиральной камеры с тавровыми поперечными сечени-

ями форма входного сечения камеры принимается по одному из вариантов

(рисунок 1.6). Наиболее часто принимается форма в) как самая простая.

1.5)

1.6а)

1.6б)

Углы α1 и α2 принимают 25-300 для угла α1 и 15-250 − для угла α2.

Площадь входного сечения спиральной камеры определяется по формуле [1]:

где Qр – расчетный расход турбины по формуле (1.4); VВХ.СР. − средняя скорость потока во входном сечении камеры; φ0 – угол охвата турбинной камеры, град.

VВХ.СР. выбирается по графику рисунок 1.7; угол охвата φ0 – по таб-

лице 1.5.

Размеры входного сечения формы рисунок 1.6в определяются по

18

Расстояние от оси вращения рабочего колеса до края турбинной ка-

меры Rφ (см. рисунок 1.5) может быть вычислено как:

Rφ=r2 +(R0-r2)φ/φ0.

Для построения горизонтального разреза В – В турбинной камеры

(см. рисунок 1.5) следует задаться значениями φ от 0 до φ0 с шагом 15-300

и вычислить расстояние Rφ. Вычисления удобно выполнять в таблице.

1.8.2. Определение размеров металлической спиральной камеры

Габариты металлической спиральной камеры с круглыми попереч-

ными сечениями (рисунок 1.8) определяются достаточно просто [3]. Ради-

ус ρφ, м, в любом сечении вычисляются по формуле:

где m, м/град0,5, определяется следующим выражением:

m=(Qр/(VВХ.СР.3600π))0,5. (1.16)

Расстояние от оси вращения рабочего колеса до края турбинной ка-

меры Rφ (см. рисунок 1.8) может быть вычислено как:

Для построения плана турбинной камеры необходимо задаваться уг-

лом φ в пределах от 0 до φ0 с шагом 15-300 и вычислять расстояние Rφ.

Вычисления удобно выполнять в форме таблицы 1.8. Угол охвата φ0 при-

нимается равным 342-3500.

Таблица 1.8 − Определение размеров металлической турбинной камеры

19

Рисунок 1.5 – Геометрические характеристики бетонной спиральной камеры