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西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分2008级能源与环境学院热能与动力工程专业毕业设计答辩•题目:红旗水电站选型、厂房布置及辅助系统设计•专业:热能与动力工程•答辩人:张瑞•指导教师:江竹西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分毕业设计的主要任务•1、水轮机选型设计,绘制运转综合特性曲线;•2、蜗壳水力设计,绘制尾水管单线图;•3、水力机组辅助设计系统选型设计,完成系统图;•4、水电站厂房布置设计,绘制发电机层平面布置图和主厂房横剖面图。•5、在指导教师指导下完成设计说明书。西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分1、科龙水电站设计的主要参数设计主要参数:1、最大水头:Hmax=57m2、加权平均水头:Hw=51.6m3、额定水头:Hr=48.3m4、最小水头:Hmin=41.3m5、电站海拔高程:550.3m6、总装机容量:20MW7、坝后式地面厂房,采用单管单机引水方式。8、电站离负荷中心较远,在系统中担任基荷。西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分2、水轮机的选型设计2.1确定机组台数和转轮型号•确定机组台数时,主要考虑运行效率,运行维护及成本三方面的因素。根据该电站的设计资料,初选台数为2台。单机容量为10M•该电站最大水头为57m,初步选型为HL260/A244和HL240/D170。西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分2.2HL260/A244和HL260/D170的水利性能比较2.2.1对于HL260/A244初选额定工况点:mimrn/80110smQ/08.13110确定转轮直径:计算得出直径为1.75m圆整取1.8m确定额定转速代入数据计算得出n=319.3r/min可取n=333.3r/min或者n=300r/min西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分根据HL260/A244模型转轮综合特性曲线比较知:n=300r/min时最优工况区域较宽,故初定额定转速n=300rmin。效率修正值和单位转速修正值:可不作修正核对所选的转速和直径:绘制辅助曲线找出真实工况点在最优工况点附近,过所选的转速和直径是合理的。mmmmnnnn1111001111%3%0.1)1(%3.2西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分确定水轮机的吸出高度:绘制辅助曲线找出空蚀系数,计算吸出高度并比较取较小值得到析出高度为-2.48m.HKHs90010西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分2.2.2对于HL260/D170根据HL260/A244同样的方法得出HL260/D170转轮直径为1.6m,额定转速为375r/min。析出高度为-1.19m比较两型号转轮的吸出高度,考虑开挖量等因素,选定较小值,取吸出高度为-3.19m。故确定水轮机型号为HL260/A244西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分3发电机的选择计算发电机类型的确定本电站所选用的水轮机额定转速为300r/min,故选用悬式发电机机组。确定冷却方式采用具有空气冷却器的闭循环空气冷却方式,此种通风系统结构简单,空气清洁干燥,冷风稳定,温度低。估算水轮发电机主要尺寸根据水轮机的出力以及基本参数,计算发电机的重量等方面,初步确定发电机的型号西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分发电机参数计算结果定子内径:176.4cm、定子铁芯外径:204.1cm定子机座外径:255.1cm风罩外径:455cm转子外径:176.4cm上机架高度:44.1cm发电机主轴高度:120cm发电机型号:SF10-8/260西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分4蜗壳的水力设计计算4.1蜗壳类型的选择:蜗壳分为混泥土和金属两重类型,主要根据电站水头确定的。水头小于40m一般采用混泥土蜗壳;水头超过40m一般采用金属蜗壳。该电站水头为57m,故采用金属蜗壳。4.2蜗壳主要参数:蜗壳包角:345度进口流速:5.8m/sψ=345°西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分蜗壳各个断面尺寸西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分5绘制尾水管单线图西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分7油系统的设计7.1油系统的任务油系统的设计任务时,根据电站的规模、特点,对所服务的用油设备进行油量计算、选配油处理及化验设备,绘制控制系统原理图并进行设备布置和网管计算。油系统应满足电站用油量设备经济、安全运行的需要。7.2油系统设备清单符号名称型号数量LYZLYCYOOTUOT压力滤油机真空滤油机油泵运行油槽净油槽LY-50ZLY-50ZCY-3.3/3.3-110m12设备清单10m22133西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分油系统图西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分流面展开方格网与叶片厚度变化规律8气系统的设计气系统设备清单331AC2AC3AC4AC1AV2AV3AV西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分气系统图西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分FⅧ=Q/V39水系统的设计1技术供水作用:技术供水的作用主要是解决用水设备的冷却与润滑,有时也作操作能源。2供水方式:该电站水头为48.3m,采用自流供水西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分供水系统图生活用水WF-DN150至机组排至下游排至下游主轴密封旋塞阀常开截止阀三通旋塞软管接头压力表冷却器常开闸阀止回阀图例多孔管常闭闸阀示流方向滤水器相交管结点示流信号器消火阀OFF常闭截止阀排至下游接生活水管西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分10厂房布置设计机组段长度:12.68m主厂房长度:35m主厂房宽度:18m水轮机安装高程:552.72m尾水管底板高程:545.4m发电机高程:561.1m吊车轨道高程:569.6m厂房顶部高程:573.8m装配场高程:550.3m西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2006级本科毕业答辩西华大学能源与环境学院SchoolofEnergy&Environment,XihuaUniversity2008级本科毕业答辩2020年1月18日5时1分发电机层平面布置图西华大学能源与环
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