河海大学热能与动力工程毕业设47~72.5水头(8)

沙溪水电站机电设备初步设计

h10?lt?0.85?1.56?0.85?2.41(m) 9、定子铁芯轴向中心线到法兰盘面距离h12

h12?0.46h1?h11?0.46?3.26?4.54?6.04(m) 10、发电机大轴高度h13

h13?h1?h2?h8?h9?9.14m

二．厂房各高程的确定

1、机组的安装高程?安

?安??w?HS?b01.68?95.8?0.97??97.61m 222、尾水管底板高程?1

?1??安?b01.68?h?97.61??13?83.77m 22式中 ?安——机组的安装高程

b0——导叶高度

h1——底环顶面至尾水管的距离

3、水轮机层地面高程?4

?4??安?r2?h3

?97.61?3.84?0.9

?102.35(m)

式中 r2——蜗壳进口段半径

h3——蜗壳上部混泥土厚度，取1.0m

4、发电机层地面高程?5

?5??4?h4?h5

.2m ?109.86m?106 - 36 -

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发电机层高程大于千年一遇洪水尾水位，且水轮机层与发电机层之间的高度大于4米，符合要求。

式中 h4——水轮机机坑进入门高度，取2.0m

h5——机坑进入门上部应留的尺寸

h2——钢管底部至地面的高度，钢管底部做通道时，h2>1.8m,现取2.0m，不做通道取1.0m左右。

6、吊机轨顶高程?6

?6??5?h6?h7?h8?h9?h10

?122.01(m)

式中 h6——吊运设备时需跨越的固定设备或建筑物的高度

h7——吊运部件与固定物之间的垂直安全距离 h8——起吊设备的高度（发电机主轴高度） h9——吊具高度

h10——吊车主钩至轨顶的最小距离

7、房顶高程?顶

?顶??6?h11?h12 ?122.01.?5.4?0.3?127.71(m)

三、厂房宽度的确定

本电站水由隧洞式压力钢管引入厂房，需要装设进水阀，进水阀装设在水轮机蜗壳的进口处，亦即位于压力水管末端，由《水利机械》P175，选择进水阀的类型：

本电站应用水头范围<200m，故采用蝴蝶阀。蝴蝶阀直径Df可按下式计算：

DF?D0?3H(m) Hmax?1?0.0687max

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式中： D0——蜗壳进口断面直径（米） α——与水头有关的系数 Hmax——电站最大静水头（米）

3 ??1?0.068772.5?0.7135

Df?3.83?20.7135?8.87(m)

蝴蝶阀的附件有旁通阀、空气阀和伸缩节等，旁通阀直径由《水利机械》P187计算：

Dp?(0.29?0.33)QrHr(m)

式中 Qr——水轮机设计流量（米3/秒）

Hr——水轮机设计水头（米） Dp?0.29?322.853.15?1.93(m)

按标准系列阀门直径选取Dp?2.0m

空气阀直径一般为进水阀直径的7-10%，取空气阀直径为0.5米。 由表4-2进水阀直径系列，取Df?9.00m

以机组中心线为界，厂房宽度B可分为上游侧宽度Bs和下游侧宽度Bx两部分，主厂房以发电机层地板为界，分为上部结构和下部结构。

1、上部结构

厂房上部结构宽度，根据发电机风罩直径，调速器，油压装置以及发电机层上下游通道等布置要求，结合选择相应容量的桥机跨度确定。 （1）上游侧宽度的确定

Bs??32??3?A1?18.21?0.4?3.64?13.3m 2式中 A1——上游主通道宽度（2.2m）和其他设备安放宽度（1.44m）之和

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?3——风罩内径

?3——风罩壁厚，一般取0.3-0.4米，现取0.4米。 （2）下游侧宽度的确定

Bx??32??3?A2?18.21?0.4?2.24?11.7(m) 2式中 A2——辅通道的宽度，取A2?2.24m

B?Bx?Bs?13.3?11.7 ?25(m)

2、下部块体

厂房下部结构由下游侧宽度和上游侧宽度组成。 （1）上游侧宽度的确定

主要取决于蜗壳进口布置，主阀（主阀布置在主厂房之内）和机组其他附属设备的布置，由下述经验公式估算：

B2=?D1

式中 α——系数，当D1?6.0?1.0m时，相应α=1.8-6.0取α=2.4 则B2?2.4?6.0?14.4m （2）下游侧宽度的确定

主要取决于尾水管尺寸及下游混凝土的结构厚度，由《动力设备》可采用下述经验公式估算：

B1?4.5D1?4.5?6.0?25m 下部结构宽度B?B1?B2?25?14.4?39.4m

主厂房总的宽度按上部块体来确定，B?25m，结合桥机标称跨度，可取桥吊跨度为25m.

四、厂房长度

主厂房的总长度包括机组段的长度（机组中心距）、端机组段的长度和安装场的长度，并考虑必要的水工结构分缝要求的尺寸。 1、机组段长度的确定

机组段长度由蜗壳、尾水管、发电机等设备在x轴方向上的尺寸决定，同时考虑机组附属设备及主要通道、吊物孔的布置及所需尺寸。

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机组段长度按下式分段计算：

L1?L?x?L?x

（1） 蜗壳层

L?L?x?L?x?9.768?8.364?18.132m

其中 L?x?R1??1?9.91?1.5?11.41m L?x?R2??1?7.58?1.5?9.08m （2） 尾水管层

L?x?L?x?B13.6??2??1.4?8.2(m)

22L?L?x?L?x ?8.2?8.2 ?16.4(m)

（3） 发电机层

L?x?L?x??32?15.923.5b??0.4?10.11(m) ??3?222L?L?x?L?x?2?10.11?20.22(m)

式中 R1——蜗壳+X方向最大平面尺寸

R2——蜗壳-X方向最大平面尺寸

B——尾水管宽度

?1——蜗壳外部混泥土厚度，初步设计可取1.2-1.5米，取1.5m

?2——尾水管边墩混泥土厚度，初步设计可取1.2-1.5米，取1.4m

?3——发电机风罩壁厚，取0.4m

?3——发电机风罩内径

b ——两台机组之间风罩的净距，一般可取1.5-2.0米，如需两台机

组之间设置楼梯时，则一般取3-4米，现取3.5m。 L1取最大尺寸即蜗壳方向上的长度L1=18.132m 2、端机组断长度L2的确定

L2?(0.2?1.0)D1

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