--PAGE37-某水輪機(jī)組水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u26079某水輪機(jī)組水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算案例 113385一、技術(shù)供水系統(tǒng) 113946二、消防和生活供水 414796三、檢修排水 523451四、滲漏排水計(jì)算 8一、技術(shù)供水系統(tǒng)（一）、設(shè)備用水量1、發(fā)電機(jī)空氣冷卻器用水量的計(jì)算式中：N——發(fā)電機(jī)的額定功率kW；η——發(fā)電機(jī)效率0.98；2、推力軸承和下導(dǎo)軸承油冷卻器用水量初步估算推力軸承和下導(dǎo)軸承油冷卻器用水量時，可按《水力發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備》P123圖5.9查得發(fā)電機(jī)導(dǎo)軸承油冷卻器用水量占的比例不大,初步計(jì)算時可按推力軸承用水量的10～20％考慮，現(xiàn)取η％=15％,則3、水輪機(jī)導(dǎo)軸承潤滑用水量的計(jì)算稀油潤滑的導(dǎo)軸承冷卻裝置其冷卻水量很小,初步設(shè)計(jì)時可按推力軸承用水量的10%～20%考慮4、水冷式變壓器用水量的計(jì)算初步設(shè)計(jì)時可按考慮5、則每臺機(jī)組總用水量為：（二）、水溫的確定和折算溫度是設(shè)計(jì)中不能忽視的因素之一，尤其是七八月份最熱時的狀況需要考慮進(jìn)去，由資料可得，最高時溫度達(dá)到25攝氏度，顧不需要單獨(dú)設(shè)置冷卻器。（三）、水壓的確定1、機(jī)組冷卻器對水壓的要求冷卻器進(jìn)口水壓取1.8×105Pa2、水冷式變壓器對水壓的要求在進(jìn)口處水壓不得超過(0.5-0.8)×105Pa，現(xiàn)取0.6×105Pa；對有循環(huán)體外冷卻裝置，油壓必須大于水壓，一般?。?.7～1.5）×105Pa3、水冷式空壓機(jī)的水壓可不限于20m水頭，以不超過30m水頭為限。（四）、水質(zhì)一般需要滿足如下要求：1、水中不含有懸浮物2、含沙粒徑在0.025mm以下。含沙量在50g/l以下3、冷卻水暫時硬度不大于8o-12o4、要求PH值為中性，不含游離酸5、力求不含有機(jī)物，水生物及微生物6、含鐵量不應(yīng)大于0.1mg/l7、不含油分水輪機(jī)導(dǎo)軸承對水質(zhì)的要求：（1）含沙量及懸浮物必須控制在0.1g/l以下,泥沙粒直徑應(yīng)小于0.01mm（2）潤滑水中不允許含有油脂及其它對導(dǎo)軸承和主軸有腐蝕性雜質(zhì)（五）、水源及供水方式1、取上游水庫作水源以蝸殼取水為主,壩前取水為備用。2、供水方式由于本水電站水頭在20-40m，故選擇自流供水。3、設(shè)備配置方式供水系統(tǒng)的設(shè)備配置方式，根據(jù)機(jī)組單機(jī)容量和電站裝機(jī)臺數(shù)確定，根據(jù)本電站的具體情況，采用單元供水，每臺機(jī)組各自設(shè)置獨(dú)立的取、供水設(shè)備。（六）、技術(shù)供水系統(tǒng)及設(shè)備1、取水口的布置：分為工作取水口和備用取水口（1）工作取水口每臺有一個獨(dú)立的工作取水口，每個取水口直徑按兩臺機(jī)組技術(shù)供水量考慮。取水口前裝設(shè)有沉頭螺絲固定的攔污柵，攔污柵的流速按0.25-0.5米/秒范圍內(nèi)選取，攔污柵條桿之間的距離在15-30米范圍內(nèi)選取。工作取水口直徑：取工作取水口直徑D=1000。（2）流速按0.5考慮。備用取水口直徑：取備用取水口直徑為10002、取水口個數(shù)為每一個設(shè)置單獨(dú)的取水口。備用取水口一起使用。3、排水管出口機(jī)組冷卻水排水管出口設(shè)置在最底尾水位以下，排水管出口設(shè)置攔污柵，防止魚群或漂浮物進(jìn)入，堵塞水管。4、濾水器每個主用取水口設(shè)置一個濾水器，采用轉(zhuǎn)動式濾水器，水導(dǎo)軸承潤滑水要求比較高，在工作和備用水管上，均設(shè)專用濾水器。5、管道技術(shù)供水管道采用鋼管，水輪機(jī)導(dǎo)軸承潤滑水在濾水器后的管段，采用鍍鋅鋼管，防止鐵銹進(jìn)入導(dǎo)軸承。（1）機(jī)組供水干管直徑，管內(nèi)流速為4m/s.管內(nèi)流速為4.0m/s.取主供水干管直徑為300。（2）備用供水干管直徑取備用供水干管直徑為300。（3）至機(jī)組供水干管直徑：取機(jī)組供水干管直徑為225。（4）至機(jī)組各冷卻器支管管徑，管內(nèi)流速為4.5m/s.至推力軸承冷卻器取標(biāo)準(zhǔn)系列（5）至發(fā)電機(jī)空氣冷卻器取標(biāo)準(zhǔn)系列（6）至橡膠水導(dǎo)軸承潤滑取標(biāo)準(zhǔn)系列（7）至水冷式變壓器取標(biāo)準(zhǔn)系列二、消防和生活供水（一）機(jī)電設(shè)備消防用水的要求1、水量機(jī)電設(shè)備消防用水查《水電站輔助設(shè)備及自動化》P148圖3-45，流量為64.8m3/h2、水壓消防水壓分低壓和高壓兩個系統(tǒng)。低壓消防用水主要施工主廠房消火栓和發(fā)電機(jī)滅火用水，其壓力統(tǒng)稱在5×105Pa以下，發(fā)電機(jī)滅火取0.25Mpa，廠房消火栓取0.4Mpa。高壓消防用水主要供變壓器、油庫等處的水噴霧滅火裝置等，壓力為（5～8）×105Pa范圍內(nèi)。3、水質(zhì)要求水質(zhì)良好，不得堵塞。（二）、發(fā)電機(jī)消防用水本電站電機(jī)采用水噴霧滅火裝置。（1）、確定消火環(huán)管的長度發(fā)電機(jī)定子鐵芯外徑則消火環(huán)管長度：（2）、每根環(huán)管上噴頭的數(shù)量選擇噴頭,壓力為5×105MPa,Q=31.5l/min每根環(huán)管上的噴頭數(shù)量取式中——定子端線圈的周圍長度，取=46.66m ——水噴霧濃度,12-15L/min，取=13L/min（三）、廠房消火用水：1、廠房消火栓采用Φ2英寸的消火軟管，配用直徑為13mm的噴嘴。用水量：按同時工作兩股水柱，每股水柱流量為2.5L/s2、消火栓的保護(hù)半徑確定式中：L——消防軟管計(jì)算長度，取L=10m。Hk——充實(shí)水柱的長度，是直流水槍滅火時的有效射程。Hk取24m3.油庫及變壓器的水噴霧消防供水另設(shè)系統(tǒng)暫不予考慮。4．生活供水：從壓力鋼管取水，通過過濾供給生活用水。三、檢修排水（一）排水量計(jì)算機(jī)組檢修檢修排水量取決于蝸殼、尾水管和壓力鋼管內(nèi)的積水量以及上下游的漏水量。查得相應(yīng)尾為位為277.6m。鋼管段：進(jìn)入廠房的初始為圓柱。設(shè)有五米水未排除。2、蝸殼段3、尾水管段⑴圓錐段⑵肘管段⑶擴(kuò)散段尾水管總?cè)莘e檢修時排水總?cè)莘e（二）漏水量估算由《設(shè)計(jì)指南》P54式4.25可知式中——閘門水封長度（米）——閘門水封每米長的單位時間漏水量,一般上游，下游取。上游快速閘門漏水量2、尾水閘門漏水量計(jì)算考慮到設(shè)置一臺閘門寬度太寬，則采用兩排尾水閘門。而且尾水口長度大于10~12m，需要設(shè)支墩。尾水出口斷面尺寸：則水封長度：對于尾水閘門，取。故，3、閘門總漏水量（三）檢修排水泵的選擇1、計(jì)算水泵流量（1）每小時需排除的水量由《設(shè)計(jì)指南》P54式4.26可知公式中T——檢修排水時間，一般取4-6小時，按5小時計(jì)算；V——排水總體積；（2）每臺水泵流量設(shè)有兩臺檢修泵，則每臺泵流量：為保證積水排除后，由一臺泵來承擔(dān)排除上下游的漏水，保證檢修時尾水管內(nèi)無積水或積水水位不上升，以確保檢修工作安全進(jìn)行，必須使>，故選用水泵必須滿足2、水泵揚(yáng)程計(jì)算（1）估算水頭總損失（2）水泵揚(yáng)程計(jì)算——檢修時的下游尾水位（米）——尾水管底板最低點(diǎn)高程（米）——管道水力損失（）——管道出口流速水頭，若已計(jì)入內(nèi)，則該項(xiàng)應(yīng)不再重復(fù)計(jì)算。3、水泵選擇查《水電站動力設(shè)備手冊》P358，選取水泵型號：水泵參數(shù)：（1）校核水泵流量，滿足要求（2）水泵運(yùn)行方式選用兩臺型深井泵。運(yùn)行方式采用：開始兩臺泵同時投入運(yùn)行，待積水抽干后，用一臺泵工作，另一臺備用。四、滲漏排水計(jì)算參考HL電站的滲漏集水井，初步估算本電站的漏水量為則集水井容積的確定集水井布置在廠房水輪機(jī)層。滲漏排水泵選擇（1）水泵生產(chǎn)率由《水力機(jī)組輔助設(shè)備》P185，水泵流量可按工作10-20分排干集