知识点：水电站厂房

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厂房设计时,主要是进行厂房的立面、平面布置.若布置合理,今后运行就很安全方便,投资也会很省.由于影响厂房布置的因素很多.因受地形、地质、水文、气象等不同因素的影响,很难作到定型化,必须因地制宜、充分论证比较后才能确定.

厂房布置应满足下列一些原则:(1)尽可能选择有利的地形地质条件,厂房不要布置在滑坡或陡坡地段;(2)尽量使水流平顺进出厂房,以减少水头损失,防止淤积和冲刷;(3)尽量使厂内外交通方便;尽量节约投资,并使运行管理方便.

1:水轮机转轮直径的确定

根据设计资料,水轮机采用PO-266-B米-134,转轮直径为1.34米.

厂房各高程的确定:

2:主厂房安装高程的确定:

1．水轮机安装高程

任何类型的厂房在设计时,都要首先确定安装高程,安装高程确定后,其余尺寸才能确定.安装高程的确定,必须根据水轮机的吸出高度来定出,这样才能避免水轮机转轮不受气蚀破坏.水轮机的吸出高度为水轮机转轮气蚀最危险点到下游尾水位的最小距离.

水轮机的吸出高度为

           式(6—3)

式中:

——设计水头,米;

——电站厂房的海拔高程,米;

——水轮机的气蚀系数,有水轮机的综合特性曲线查处;

——气蚀系数修正系数.

水轮机安装高程为为107.4米(设计资料给出)

2、主厂房开挖高程

在水轮机的安装高程确定后,由此往下绘出尾水管的剖面图,再确定一个合理的尾水管底板厚度,即可以确定厂房最低点的开挖高程.现根据资料尾水管底部高程为103.5米,尾水管底部混凝土保护层厚度取为1米(范围是1-2米),故厂房基础开挖高程为103.5-1.0=102.5米.

3、水轮机层高程

安装高程确定后,由此往上确定出蜗壳顶板厚度,其顶面即为水轮机高程.蜗壳顶板厚度是由结构受力条件定出的.常见电站的蜗壳顶板厚一般为1.5——4米.枢纽电站为高水头电站,采用金属蜗壳,内水压力由金属板承受,蜗壳外围的混凝土主要承受上部传来的荷载,混凝土与钢板之间设有垫层,彼此之力互不传递.现取蜗壳顶板厚4米,故水轮机层高程为107.4.

4、发电机层高程

发电机层是安放水轮机发电机及其辅助设备和仪表盘的场地,也是运行人员巡回检查机组、监视仪表的场所.发电机层到水轮机层之间的高度,主要由机组主轴长短决定,主轴长、二者高差大,水轮机层层高就大,轴短即相反.一般水轮机层层间高度不能小于3～4米,否则无法布置机电辅助设备.由于资料所给发电机安装高程为112.7米,故可取发电机层高程为112.7米.

5、吊车轨顶高程

桥吊的跨度与安装高程决定着发电机层以上主机房的空间大小.该空间除了 布置发电机的上部及机旁盘、调速器等设备以外,还要足以吊运机组的最大及最长部件而不影响其他机组的正常运行.最大部件一般是发电机转子或水轮机转轮.主副钩的极限位置由制造厂家给出.吊运部件与周围建筑物及设备之间的最小间距,水平方向为0.4米,垂直方向为0.6—1.0米.据此,可以在厂房横剖面上绘出吊运大部件的位置,并确定吊车轨顶高程.,屋顶高程减去吊车卷扬机高度(1米),再考虑吊车检修时有l 米左右的检修高度,再减去屋顶大梁高度与屋面厚度(1.5米)即为吊车轨顶高程

6、屋顶高程

资料所给发电机层到屋顶的高度为11.2米,故屋顶高程为113 11.2=124.2米.

附资料:水轮机安装高程为107.4米

发电机安装高程为112.7米

尾水管底部高程为103.5米

机组间距7.0米

主厂房宽度为11.2米

主厂房长度为28米.

水轮机形式采用PO-266-B米-134,转轮直径为1.34米.

7．尾水管

可采用弯肘形,它是由进口直锥段、肘管和出口扩散段组成的.由金钟元《水力机械》中推荐的尾水管尺寸可确定本工程中的尾水管尺寸见下表:

h	L	B5	D4	h4	h6	L1	h5
6.5	12.5	6.8	3.375	3.375	1.69	4.55	3.05

3:主厂房平面尺寸的确定:

1、机组段的长度:

机组段长就是2台机组的中心线之间的距离 ,应由发电机层、水轮机层、蜗壳层最大需要的尺寸来确定.由于资料已给主厂房长度=28米,根据厂房总长的计算公式:

             (式6—5)

式中:

——厂房沿纵轴全长,米;

n——机组台数;

——机组段长,米;

——安装间长度,米;

——左端机组段加长,米;

——右端机组段加长,米.

因为吊车在起吊任何物体时,吊钩必须正对机组中心.因吊车本身有一定宽度,起吊最边上一台机组时,吊钩对准中心后,厂房必须延长一个才能放下吊车.故边机组段较中间的机组段要长些.初步估算时,,为机组水轮机转轮直径,根据资料,所以,.

右端增加值的确定:因机组段长为机组中心到中心之距离为L值,而右边最边一台机组还有一半的蜗壳结构,蜗壳外还应有结构厚度,故右边机组要适当延长一个,才能以缝和安装间联接,.

安装间是机组安装和检修的场地,任何电站均应设置.平常运行时,为一空旷无物的房间,不设任何设备在内,但吊车必须要能覆盖此房间的主要部分.安装间与主厂房联在一起,一般厂房内,它不在左端就在右端,而且与对外交通线密切联系,才便于设备由公路或铁路运进来组装.安装间的高度一般与发电机层同高,才便于共用一台吊车.

安装间高程在下游尾水洪水位以上.与外界交通线联接时,门前应有一平段,便于回车,也安全,以免汽车或火车下坡时冲入主机段,撞坏机组,有一平段便于降低车速.

安装间的功用既然是安装和检修机组,它就应能放下机组的主要部件,一般为下列五大件:发电机转子带轴、上机架、下机架、水轮机顶盖、水轮机转轮及轴.这五大件在安装或检修时,放在安装问中,彼此应有l 米左右的间隔,以便运行人员检查维修时操作方便.因此安装间的面积应以放下这五大件为准.

在初步设计时,可按下式估算尺寸:

                           

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