水輪機選型畢業(yè)設計

1、水輪機選型畢業(yè)設計【篇一：水輪機畢業(yè)設計畢業(yè)論文】摘要本次畢業(yè)設計的主要內容是對越南dongnai5 電站水輪機進行結構設計。設計主要途徑是在給定dongnai5 電站水輪機型號和轉輪標稱直徑等基本參數(shù)的前提下，通過查閱相關資料進行結構設計。以cad 軟件為平臺，繪制總裝配圖、導水機構裝配圖、導葉布置圖和控 制環(huán)零件圖。關鍵詞：dongnai5 電站，水輪機結構，cadabstractthe main contents of this graduation adsign are the vietnam dongnai5 hydropower plant hydraulic turbine st

2、ructural design.the main way of design is with the basic paramrters of dongnai5 hydropower plant model and runner nominal diameter and accessing relevant information for the structural design.drew general assembly drawings, water guide mechanism assembly drawing,guide vane arrangement drawing and co

3、ntrol loop parts drawing.key words:dongnai5 hydropower plant, structure of hydraulic turbine, cadi目錄前言 1概述 1設計內容與要求21 越南 dongnai5 電站基本資料32 軸面流道圖43 水輪機真機運轉特性曲線63.1 等效率線的繪制63.2 等開度線的繪制103.3 真機運轉特性曲線的繪制124 埋入部件結構設計134.1 座環(huán) 134.1.1 結構型式134.1.2 尺寸系列134.2 基礎環(huán) 134.3 尾水管里襯145 導水機構結構設計165.1 導水機構總體結構設計165.2 導

4、葉布置圖的繪制165.2.1 導葉翼型的確定165.2.2 導葉開度的確定185.2.3 導葉布置圖以及相關曲線的繪制195.3 導葉裝置結構設計205.3.1 導葉的結構205.3.2 導葉軸套結構215.3.3 導葉軸頸的密封235.3.4 導葉的止推裝置245.3.5 導葉套筒結構255.4 導葉傳動機構設計.265.4.1 導葉臂 265.4.2 連接板 275.4.3 叉頭 285.4.4 連接螺桿295.4.5 分半鍵 295.4.6 剪斷銷 305.4.7 叉頭銷 315.4.8 端蓋 325.5 導水機構環(huán)形部件結構設計325.5.1 底環(huán) 335.5.2 控制環(huán) 335.5.

5、3 頂蓋 366 轉動部件結構設計376.1 轉輪結構376.2 泄水錐 376.3 止漏裝置386.4 主軸結構設計397 軸承、主軸密封及其它部件設計427.1 軸承 427.2 主軸密封427.3 補氣裝置437.4 其他部件設計44結論、討論和建議46致謝 47參考文獻48iii z 、.刖B概述電力是現(xiàn)代化工業(yè)生產和生活不可或缺的動力能量,水力發(fā)電是電力工業(yè)的一個門類。建國50 多年來,我國的水電事業(yè)有了長足的發(fā)展,取得了令人矚目的成績。水電在我國的興起是有其深刻的背景的。我國水能資源豐富,不論是水能資源蘊藏量,還是可能開發(fā)的水能資源在世界各國中均居第一位。但是目前我國水能的利用率僅

6、為13%, 水力發(fā)電前景廣闊。隨著我國經濟的快速增長,能源消耗總量也大幅度增長,煤炭、石油和天然氣這些常規(guī)能源的消耗量越來越大,甚至需要依靠進口。水力發(fā)電經過一個多世紀的發(fā)展,其工程建設技術、水輪發(fā)電機組制造技術和輸電技術趨于完善,單機容量也不斷增大。并且水力發(fā)電成本低廉 , 運行的可靠性高,故其發(fā)展極為迅速。近一個世紀,特別是建國以來,經過幾代水電建設者的艱苦努力,中國的水電建設從小到大、從弱到強不斷發(fā)展壯大。改革開放以來,水電建設更是迅猛發(fā)展,工程規(guī)模不斷擴大。水輪機是一種流體機械。所謂流體機械就是以流體作為工作介質的機器。它是實現(xiàn)流體功能和熱能轉換的機械。（ 熱能轉換的流體機械在此不作介

7、紹） 。對于功和能轉換的流體機械主要分為兩大類,一類是流體能量對流體機械作功而提供動力; 另一類則是通過流體機械將原動力傳遞給流體, 使流體的能量得以提高。當然還有一種液力傳動功能的機械（ 如液力變矩器、液力耦合器以及流體與流體、流體與固體分離的機械） 也稱為流體機械。水力發(fā)電用的水輪機有著100 年以上的歷史，一般認為是已竭力開發(fā)的成熟機械。的確，在數(shù)十年前水輪機的效率就已達到90% ，看起來開發(fā)的余地不大。但實際上，在以計算機進行流態(tài)分析和強度分析的技術進步支撐下，水輪機的開發(fā)已達到非常先進的程度。性能的提高，不僅是簡單體現(xiàn)在效率的提高，而是更應在更寬的水頭和流量范圍內仍能穩(wěn)定和高效率的運

8、轉。對水輪機的選型和結構設計進行研究，不僅可以使水輪機在實際運行1【篇二：水輪機畢業(yè)設計說明書】目錄摘要 ?4 1 前言 ?5 2 東風水電站的水輪機選型設計 ? 52.1 水輪機的選型設計概述?52.2 水輪機選型的任務? 62.3 水輪機選型的原則?62.4 水輪機選型設計的條件及主要參數(shù)?72.5 確定電站裝機臺數(shù)及單機功率?72.6 選擇機組類型及模型轉輪型號?82.7 初選設計（額定）工況點?102.8 確定轉輪直徑d1?112.9 確定額定轉速n?122.10 效率及單位參數(shù)的修正?132.11 核對所選擇的真機轉輪直徑d1?142.12 確定水輪機導葉的最大可能開度a0k?252

9、.13 計算水輪機額定流量qr?272.14 確定水輪機允許吸出高度hs?272.15 計算水輪機的飛逸轉速?312.16 計算軸向水推力poc?312.17 估算水輪機的質量?312.18 繪制水輪機運轉綜合特性曲線?32 3 水輪機導水機構運動圖的繪制?413.1 導水機構的基本類型?413.2 導水機構的作用? 423.3 導水機構結構設計的基本要求?423.4 導水機構運動圖繪制的目的?433.5 導水機構運動圖的繪制步驟?43 4水輪機金屬蝸殼水力設計?474.1 蝸殼類型的選擇?474.2 金屬蝸殼的水力設計計算?47 5 尾水管設計 ? 565.1 尾水管概述? 565.2 尾水

10、管的基本類型?565.3 彎肘形尾水管中的水流運動?57 6 水輪機結構設計 ? 576.1 概述 ? 576.2 水輪機主軸的設計?586.3 水輪機金屬蝸殼的設計?596.4 水輪機轉輪的設計?606.5 導水機構設計? 626.6 水輪機導軸承結構設計?666.7 水輪機的輔助裝置?69 7金屬蝸殼強度計算 ? 717.1 金屬蝸殼受力分析? 717.2 蝸殼強度計算? 727.3 計算程序及結果? 74 8 結論 ?78 總結與體會 ? 79 謝辭 ?79 參考文獻 ? 80摘要本次畢業(yè)設計是根據(jù)東風水電站的水力參數(shù)和具體要求，確定了水輪機機型及型號(hl220/a153-lj-180

11、 )。通過選型計算以及相應的運行工況分析，繪制出水輪機運轉綜合特性曲線。在滿足選型設計要求后進行導水機構運動圖的繪制，接著進行了水輪機的結構設計，包括水輪機蝸殼水力設計,尾水管設計并繪制出了蝸殼、尾水管水力單線圖、水輪機總剖面圖及導葉加工圖，最后進行了蝸殼的強度計算。關鍵詞：水輪機；選型設計；結構設計；水力設計；強度計算abstractthe main process of this graduation project is based on thehydraulicparameter and specific request of the dongfeng hydropower stati

12、on, selects the hydraulic turbine type and themodel(hl220/a153-lj-180) . through the type selection design calculation as well as the corresponding operatingsituation analysis, designer draws the operating combined characteristic curve of hydraulic turbine and carries out the corresponding feasibili

13、ty analysis about the selected runner. after meeting the request of the type selection design, designer goes on guide mechanism motion diagram and the structure hydraulic turbine design, including the hydraulic design of the casing and design of the draft tube, then draws their hydraulic line chart,

14、 the hydraulic turbine s grosssectional drawing and the guide blade s working drawing. thefinal task of the design is the strength calculation of the casing.key words: hydraulic turbine ； type selection design ； structure design ； hydraulic design ； intensity calculation/ 、乙1 前 言水輪機是水電站的重要設備之一，它是靠自然

15、界水能進行工作的動力機械與其他動力機械相比，它具有效率高、成本低、環(huán)境衛(wèi)生等 顯著特點。另外，水輪機的好壞直接影響到水電站的能量轉換效率， 在水輪機生產制造前，我們必須首先根據(jù)給定電站的水力條件對水 輪機進行選型設計、對其零件進行結構分析以及對部分零部件進行 強度計算及校核等。 鑒于此，作為我們以后在水輪機制造廠或水電站工作的熱能與動力 工程專業(yè)的學生，也就必須熟練掌握水輪機的設計思想、設計方法 以及設計步驟，所以在學習各種專業(yè)課程后開始本次畢業(yè)設計。畢業(yè)設計是本科教學計劃中最后一個綜合性、創(chuàng)造性的教學實踐環(huán)節(jié)，是對學生在校期間所學基礎理論、專業(yè)知識和實踐技能的全面 總結，是對學生綜合能力和素

16、質的全面檢驗，也是教學、工程實踐 的重要結合點。它主要是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識和技能去分析 和解決本專業(yè)范圍內的工程技術問題，建立正確的設計思想，掌握 水輪機設計的一般程序和方法，使學生在進行了工程實踐能力的綜 合訓練后，在今后的工作崗位上具有應用專業(yè)技術解決工程實際問 題的能力。 本次畢業(yè)設計從水輪機的基本工作原理出發(fā)，系統(tǒng)地、較為全面地 進行了水輪機的選型設計、水輪機的結構設計、水輪機部分部件的 強度計算及校核等。設計分為六部分: 第一部分：水輪機的選型設計；第二部分：導水機構運動圖的繪制；第三部分：蝸殼的水力設計；第四部分：尾水管設計；第五部分：水輪機機構設計；第六部分：金屬蝸殼強度計

17、算。在設計過程中，著重闡述了水輪機選型設計的 具體方法及方案選擇、導水機構運動圖的繪制和蝸殼的水力設計三 部分。2 東風水電站的水輪機選型設計2.1 水輪機的選型設計概述 水輪機的選型設計是水電站設計中的一項重要任務，其計算結果直 接關系到水電站的機組能否長期運行、投資的多少、經濟效益的高 低。它是根據(jù)水電站設計部門提供的原始資料及參數(shù)，選擇合理的 水輪機型號和計算水輪機的各種性能參數(shù)。一般情況下，先根據(jù)水 電站的類型、動能計算以及水工建筑物的布置等初選若干個方案， 然后進行技術經濟比較，再根據(jù)水輪機的生產情況和制造水平，最 后確定最佳的水輪機型號及尺寸。2.2 水輪機選型的任務 水輪機選型的

18、主要任務如下： (1)確定電站裝機臺數(shù)及單機功率 (2)選擇機組類型及模型轉輪型號 (3)確定機組的裝置方式 (4)確定轉輪直徑、額定轉速、飛逸轉速 (5)計算所有運行水頭和功率下水輪機的效率和吸出高度值，繪制水 輪機運轉綜合特性曲線。(6)軸向水推力的計算 (7)調節(jié)保證計算(本設計不要求) (8)輔助設備的選擇 (9)計算水輪機的外形尺寸，估算重量及其價格 上述內容為水電站水輪機初步設計的一部分，水電站初步設計還包 括水輪機的通流部件的設計、如蝸殼、座環(huán)、導水機構、尾水管等 的初步計算及初步繪制水輪機剖面圖等。2.3 水輪機選型的原則 水輪機選型設計計算是水電站設計中的一項重要任務，其計算

19、結果 對水電站的投資、建設速度和發(fā)電量以及水電站的經濟效益都有很 大的影響。水輪機的選型并不是簡單地查閱產品目錄，從現(xiàn)代水輪 機的選型設計計算來看，它是一門系統(tǒng)工程學，要在電站水能資源 綜合利用、制造、運輸、安裝、土建電力用戶、運行方式等諸多技 術經濟因素中尋求最佳方案。水輪機選型設計的一般原則如下：所選水輪機要具有較高的能量特性。不僅要選擇額定工況下？max較高的水輪機轉輪型號，而且還要根據(jù)水輪機的工作特性曲線，即?f（n）及 ?f（h） 曲線，選擇平均效率?最高的水輪機型號，使水輪機在負荷和水頭變化的情況下具有最高的平均運行效率。所選水輪機不僅要具有良好的空蝕性能，還要有較好的工作穩(wěn)定性能

20、，運行要靈活、平穩(wěn)、安全和可靠。所選水輪機的尺寸應較小，結構要合理、先進，便于運輸、安裝、運行及檢修。轉輪選擇比較時，應盡可能選用ns較高的水輪機，這樣轉速較高，相應的 機組尺寸就小，并且使所選的水輪機經常在最優(yōu)區(qū)運行。選擇轉輪參數(shù)時應該使n11【篇三：水輪機選型設計】第一部分設計原始資料三、 電站地理位置：位于華北地區(qū)。電站所在地海拔高程約850m樞紐任務：發(fā)電為主。主要參數(shù)1 、 總裝機容量30 萬千瓦 保證出力9.99 萬千瓦2 、水輪機工作水頭5 最大水頭hmax?81m 平均水頭hav?69.m設計水頭hr?73m 最小水頭hmin?58m第二部分任務與要求一、水輪機部分1 、水輪機

21、型號選擇。2 、應用主要綜合特性曲線初步擬訂待選方案。3 、通過初步分析比較淘汰明顯不合理的方案，保留兩個較好方案精選。4 、精選過程進行兩個方案的動能經濟比較。繪制運行特性曲線，進行機電設備投資的投資估算及土建工程比較。5 、確定最佳方案。并對其進行如下計算。（ 1 ） 水輪機飛逸轉速；（2）軸向力；（3）導葉高程，導葉最大及最優(yōu)開度；（ 4） 蝸殼水力計算及單線圖；（ 5） 尾水管型式選擇及單線圖和主要剖面圖的繪制；（ 6） 對水輪機結構的特殊要求。二、繪制水輪機的運轉綜合特性曲線。三、進行蝸殼，尾水管的水力計算。四、油系統(tǒng)（ 1 ） 確定油系統(tǒng)的服務對象，油系統(tǒng)類型。繪制油系統(tǒng)圖。絕緣油

22、和透平油分別繪制。（2） 計算最大充油設備、充油量及全廠總充油量。（3） 計算選擇貯油設備，凈油設備，輸油設備及管道直徑。（4） 列設備明細表。5、 技術供水系統(tǒng)（1 ）設計該水電站技術供水系統(tǒng)6、 計算書和說明書1 、分別編寫設計計算書和設計說明書各一份。2 、計算書要求計算準確，層次清晰，公式和系數(shù)選擇要求正確合理并表明依據(jù)。3 、說明書要論證充分正確，結論清楚。書寫字跡工整。4 、圖紙要符合標準，要求選擇一張用計算機繪制。5 、說明書附英文標題與摘要。摘要本設計著重闡述了水輪機型號的選擇，水力機組輔助設備中油系統(tǒng)、技術供水系統(tǒng)的設計過程。第一部分是通過已知所給水電站的數(shù)據(jù)，擬定水輪機的初

23、選方案，經過比較，確定兩個精選方案，繪制它們的運轉綜合特性曲線圖，并進行機電設備的投資估算及土建工程比較，最后確定最佳方案。然后對最佳方案的蝸殼和尾水管進行計算與繪制。第二部分是確定電站油系統(tǒng)的服務對象及類型，繪制油系統(tǒng)圖。計算選擇所需的各種設備及油管直徑。第三部分是確定電站的技術供水系統(tǒng)的供水對象、供水水源和供水方式，繪制供水系統(tǒng)圖，進行供水量的估算，供水設備的選擇。關鍵詞：水輪機油系統(tǒng) 技術供水系統(tǒng)abstractthis design emphatically expounds the model selection of hydraulic turbine generator auxi

24、liary equipment, water supply system, oil system of the design process. the first part is given by known data, turbine hydropower station, the primary through comparison of two selected scheme, and draw their performance curve, and electromechanical equipment investment estimate and civil engineering, and finally to