水轮机选型设计-计算书.doc

河海大学热动2001级毕业设计计算书 孙伟华 第 PAGE 1页 水轮机的选型设计 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65-84.5m，查[《水电站机电设计手册—水力机械》表1-4]适合此水头范围水轮机的类型有斜流式和混流式。 又根据混流式水轮机的优点： 比转速范围广，适用水头范围广；、 结构简单，价格低； 装有尾水管，可减少转轮出口水流损失； 因此，选择混流式水轮机。 二．比转速的选择 水轮机的设计水头估算为 适合此水头范围的有HL260/D74和HL240/D41. [根据本电站水头变化范围(H=64-85m)查《水电站机电设计手册—水力机械》表1-4] 三．单机容量 台数 单机容量（万千瓦） 2 16 3 32/3 4 8 5 6.4 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,5台,四种方案进行比较。 首先进行HL260/D74水轮机的选择 一．二台 1、计算转轮直径 水轮机额定出力： 上式中： 发电机效率,取0.98 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Q11r=1.247m3/s,对应的模型效率ηm=894%，暂取效率修正值 Δη=0.03，η=0.894+0.03=0.924。模型最高效率为924%。 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4.5m和5m之间，且接近5m，暂取D1=5.0m。 2、计算原型水轮机的效率 Δη=ηmax-ηM0=0.955-0.924=0.031 η=ηm+Δη=0.894+0.031=0.925 同步转速的选择 此值介于125r/min和136.4 r/min之间，且接近136.4r/min，所以取n=136.4r/min。 水轮机设计流量Qr的计算 Qr==1.247××=260.5/s 飞逸转速的计算 ==150.4×=276.5r/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 二．三台 1、计算转轮直径 水轮机额定出力： 计算值处于标准值3.8m和4.1m之间，且接近4.1m，暂取D1=4.1m。 2、计算原型水轮机的效率 Δη=ηmax-ηM0=0.954-0.924=0.03 η=ηm+Δη=0.894+0.03=0.924 3、同步转速的选择 此值介于150r/min和166.7r/min之间，且接近166.7r/min，所以取n=166.7r/min。 4、水轮机设计流量Qr的计算 Qr==1.247××=175.1/s 5、飞逸转速的计算 ==150.4×=337.2r/min 6、计算水轮机的运行范围 设计工况的单位流量===1.22/s 最大水头、平均水头和最小水头对应的单位转速 三．四台 1、计算转轮直径 水轮机额定出力： 计算值处于标准值3.3m和3.8m之间，故取标准值=3.3m, =3.8m 当=3.3m时 2、计算原型水轮机的效率 Δη=ηmax-ηM0=0.951-0.924=0.027 η=ηm+Δη=0.894+0.027=0.921 3、同步转速的选择 此值介于187.5r/min和214.3r/min之间，=187.5r/min, =214.3r/min 当=187.5r/min时， 4、水轮机设计流量Qr的计算 Qr==1.247××=113.5/s 5、飞逸转速的计算 ==150.4×=419.0r/min 6、计算水轮机的运行范围 设计工况的单位流量===1.42/s 最大水头、平均水头和最小水头对应的单位转速 当=214.3r/min时， 最大水头、平均水头和最小水头对应的单位转速 当=3.8m时 2、计算原型水轮机的效率 Δη=ηmax-ηM0=0.953-0.924=0.029 η=ηm+Δη=0.894+0.029=0.923 3、同步转速的选择 此值介于166.7r/min和187.5r/min之间，=166.7r/min, =187.5r/min 当=166.7r/min时， 4、水轮机设计流量Qr的计算 Qr==1.247××=150.4/s 5、飞逸转速的计算