Кафедра гідроенергетики та гідравлічних машин

Кафедра гідроенергетики та гідравлічних машин

 

 

Курсовий проект

на тему:

«»

Викона в:

студент ІV курсу ФГТБ та ГЕ

групи ГЕ-41

Тотар С.П.

Перевірив:

Філіпович Ю.Ю.

 

 

Рівне – 2010р.

 

Зміст

Вихідні дані……………………………………………………………………...

1 Визначення параметрів основного обладнання ГЕС………………………

2 Механічне обладнання ГЕС…………………………………………………..

2.1 Сміттє затримуючі решітки……………………………………………..

2.2 Затвори водоприймача…………………………………………………...

2.3 Ремонтний затвор відсмоктувальної труби…………………………….

3 Вантажопідйомне обладнання…………………………………………………

3.1 Козлові крани……………………………………………………………...

3.2 Індивідуальні підйомні механізми………………………………………

3.3 Мостовий кран………...………………………………………………….

3.4 Тельфери і ручні талі…………………………………………………….

4.Масляне господарство…………………………………………………………

5.Пневматичне господарство…………………………………………………...

5.1.Системи гальмування……………………………………………………

5.2. Повітря постачання пневматичних інструментів……………………..

5.3. Повітря – постачання системи створення ополонки……………….....

5.4. Повітря – постачання пнемо гідравлічної апаратури…………………

5.5. Повітря постачання гідроакумуляторів масло напірних установок…

6. Система технічного водопостачання………………………………………

7. Монтажна площадка і допоміжне приміщення……………………………….

7.1 Конструювання монтажної площадки…..........................................................

7.2 Допоміжне приміщення……………………………………………………….

Література………………………………………………………………………….

 

 

Вихідні дані

1. Установлена потужність ГЕС N_у=520МВт;

2. м;

3. м;

4. Кількість агрегатів ГЕС z=8 шт.;

 

 

Визначення параметрів основного обладнання ГЕС

Визначаємо напори на ГЕС:

- Максимальний м;

- Мінімальний м;

- Розрахунковий м.

Визначаємо потужність турбіни:

МВт

За частковим графіком при вибираємо тип турбіни ПЛ-40

і виписуємо її параметри: м.; об/хв.; м.

Уточнюємо параметри вибраної турбіни.

- Витрата ;

.

Відмітка осі турбіни .

За (додатком 6 методички 042-7) при марці турбіни ПЛ-40 і

Визначаємо масу турбіни т

т

При частоті обертів приймаємо зонтичний генератор.

Визначаємо діаметр розточки статора:

де К=750…975 для ПЛ турбін.

Приймаємо стандартний діаметр .

Визначаємо активну потужність генератора:

МВт

Визначаємо довжину активної сталі

м

де

Визначаємо загальну масу генератора

т.

Визначаємо масу ротора генератора

т.

 

Визначаємо потужність трансформатора:

,

МВА.

Приймаємо напругу при на виводах трансформатора кВ

За необхідною потужністю і напругою на виводах трансформатора, приймаємо трифазний трансформатор марки ОДТГА – 80000/220 з відповідною потужністю кВт.

Параметри трансформатора зводимо в табл. 1.3.

Таблиця 1.3

Параметри	Позначення	Значення
Основні розміри, м	l	7,90м
b	5,50м
h	7,60м
Маса, т	транспортна
роз’ємної частини
масла
повна
Ширина колії, мм	поздовжня	1524мм
поперечна	2500мм

 

Механічне обладнання ГЕС

Сміттє затримуючі решітки

У водоприймачі проектуємо вертикальні плоскі Сміттє затримуючі решітки які встановлені у пазах бичків.

Площа решітки яка перекриває отвір турбінного водоводу рівна:

,

Q_т – турбінна витрата (Q_т=266,8 м³/с); v_доп – допустима швидкість (v_доп=0,8м/с).

м².

За відомою шириною турбіни камери , влаштовуємо бичок визначаємо висоту решітки

м.

Приймаю Нр=21 м.

Відмітка входу водоприймача

,

Глибина затоплення

м.

Коефіцієнт стиснення потоку у вертикальній площині

,

.

Окреслення водоприймача визначаємо рівнянням

.

.

Підставляємо значення від 0 до а_вх отримані значення зводимо в табл. 3.1

 

Таблиця 3.1

x
y		6,65	6,45	6,1	5,5	4,7	3,46

 

Визначаємо відстань між стержнями сміттє затримуючої решітки:

м,

м.

Приймаємо м.

Визначаємо кількість стержнів решітки по висоті

шт.

Визначаємо кількість стержнів решітки по ширині

шт.

Приймаємо стержні з товщиною м на пів циркульного окреслення.

Коефіцієнт гідравлічного опору решітки

,

- коефіцієнт швидкохідності ();

- коефіцієнт відтиснення потоку від елементів решітки ();

- коефіцієнт повноти удару при раптовому розширенні ();

- коефіцієнт затінення решітки від елементів конструкції

,

- площа отвору який перекриває решітка

м².

- площа затінення решітки

.

- площа вертикальних стержнів

м².

- площа горизонтальних стержнів

м².

м².

.

.

Втрати на решітці

,

м/с.

м.

Визначаємо потужність яка необхідна для обігріву одного квадратного метра решітки

,

=1,5…2; =0,01…0,03⁰ С; =(-0,07)…(-0,1)⁰ С;

- коефіцієнт теплопередачі від металу решітки до води.

Для зменшення витрат енергії приймаємо диференційний спосіб обігріву при якому

,

- периметр поперечного перерізу стержнів на один квадратний метр решітки

м.

.

кВт.

Затвори водоприймача

Приймаємо у водоприймачі аварійний і аварійно-ремонтний затвори – плоскі, ковзаючи, ригельної конструкції.

Ширину затвору приймаємо рівною ширині спіральної камери. Якщо м, то

м.

Влаштовуємо проміжний бичок м.

.

Висоту затвора визначаємо графічно , .

Визначаємо масу затвору

,

- коефіцієнти для глибинних ковзаючих затворів ();

Q – розрахункове навантаження на затвор

,

- напори знизу і зверху отвору який перекривається.

м³/с;

т; т.

Визначаємо необхідну вантажопідйомність тягового зусилля підйомних механізмів для маневрування затворами за формулою:

,

- сила тертя в опорно-рухових частинах

,

- максимальний коефіцієнт тертя в опорах ().

т,

т.

т, т,

т, т.

 

Вантажопідйомне обладнання

Козлові крани

Для обслуговування водоприймача ГЕС і відсмоктувальної труби, та для маневрування затворами передбачено встановлення козлових кранів. Вони виготовляються за індивідуальним замовленням. Вантажопідйомність козлового крана водоприймача приймаємо за необхідною вантажопідйомністю найващого його обладнання – аварійного затвору Т_аз=144,6т.

За додатком 16 (042-7) за аналогом приймаємо кран вантажопідйомністю 2*125/20т. Основні розміри крана зводимо в табл. 3.1.

 

Таблиця 3.1

Параметри	Значення, м
Lk
h	1,2
h1
F	0,25
t	17,8
Lт	5,25
А1	5,25
А2	0,5
А3	0,5

 

Кран водоприймача оснащується головним і допоміжним підйомним підйомниками (гаками) та грейфером для очищення сміттєзатримуючих решіток.

За необхідністю вантажопідйомність (вагою затвора відсмоктувальної труби) Тз.вт=21,58 т.,за додатком 16 ст.73. Приймаємо козловий кран вантажопідйомністю 37,5/20. Основні розміри крана зводимо в табл. 3.2.

 

Таблиця 3.2

Параметри	Значення, м
Lk	12,5
Hпід
h	0,5
h1	0,5

 

Мостовий кран

Для обслуговування обладнання машинного залу і виконання монтажно-демонтажних робіт використовуємо мостовий електричний кран. Вантажопідйомність крана визначається масою найбільш важкого обладнання. На ГЕС це робоче колесо турбіни або ротор генератора.

Маса робочого колеса турбіни G_рк=110т.

Маса ротора генератора G_р=308т.

За масою ротора генератора по додатку 16 підбираємо два мостових крани 450/50 з такими параметрами:

Lk,м	Нпод,м	Н,м	H,м	h 1,м	F,м	A1,м	A2,м	A3,м	Lт,м
9,5-33,5		8,0	2,25	-0,85	0,25	7,25	1,2	0,5	7,25

 

Проліт крана приймаємо рівним ширині машинного залу

,

- ширина експлуатаційних проходів між колоною і генератором

м.

м

Тельфери і ручні талі

Для піднімання невеликих деталей і вузлів обладнання в процесі монтажу і експлуатації використовують тельфери і ручні талі. Приймаємо електричну канатну таль яка вибирається за вагою допоміжного обладнання

т.

Приймаємо таль ТЕ 500-621 з такими параметрами

 

Таблиця 3.3

Параметри	Значення, мм
b
H
H1
L
L1
l
l1

 

Масляне господарство.

Масляне господарство призначене для прийому нового масла зберігання підготовленого до експлуатації масла періодичної перевірки його якості і зберігання відпрацьованого масла по табл..5.2 довідника.

Для ПЛ турбін, з діаметром приймаємо кількість масла в системі регулювання турбіни:

· Масло повітряний котел-8;

· Зливний бак – 6,4;

· Серводвигуни,трубопроводи, маслоприйомник – 10;

· Всього – 24,4.

Потужність генератора , по рис.1 ст.61 з довідника приймаємо кількість масла 35м³.

Приймаємо діаметр вала генератора:

При діаметри по табл..5.4 ст.61 приймаємо витрату масла в підшипниках 4,5 г/год. і витрату конценстепної 2 г/год.

Кількість масла, яка витрачається на 1 гідроагрегат дорівнює:

Загальна кількість смазачного масла рівна:

Об’єм масла:

де - густина змазую чого масла, (0,874…0,912)т/м³.

Визначаємо кількість ізоляційного трансформаторного масла:

т.

- маса масло в 1 трансформатора приймаємо за додатком 13, (метод.042-7)

Об’єм трансформаторного масла:

.

Максимальна тривалість роботи масло очисної апаратури при двозмінній роботі складає:

- для турбінного масла – 11 днів;

- для трансформаторного масла – 13 днів.

Визначаємо необхідну продуктивність масло очисних установок:

Для турбінного масла:

Для трансформаторного масла:

По (табл..5.5, ст. 63 з довідника) приймаємо таке масло очисне обладнання:

- для турбінного масла: регенераціональна установка комплектного ізоляції:

Тип, марка- БКФ-2

подача – 1,2 ;

тиск -0,3 МПа;

- Для трансформаторного масла: установко швидкісна вакуумна оброботка і озотирование трансформаторного масла:

Подача – 2,0 ,

Потужність – 42 кВт.

На ГЕС дозволяється зберігати не більше 100т турбінного масла. На території в наземних резервуарах до 300т, у підземних до 500т.

Для турбінного масла по табл..5.6, ст..65 з довідника розміщуємо в будівлі ГЕС вертикальні циліндричні баки:

Приймаємо 100 в приміщенні надземний бак.

По 50

По 60

 

Для трансформаторного масла приймаємо т – підземні баки.

По 80

Складаємо схему стаціонарного масляного господарства рис.7

 

Пневматичне господарство

Споживачами стисненого повітря на ГЕС є:

- Система регулювання гідроагрегата,

- Система гальмування,

- Відтиснення води з камери робочого колеса і пневматичні інструменти.

 

Системи гальмування

Ємність повітря збірника розраховується на двократний цикл гальмування всіх агрегатів з’єднаних в один електричний блок.

де - витрата повітря приймається рівною 0,5м³ при кількості гальм в генераторі до 24;

- тиск при якому включається компресор 0,8 МПа;

- мінімальний допустимий тиск 0,7 МПа.

Масло напірних установок

 

Визначаємо подачу робочого компресора:

,

де - номінальний тиск у гідроакумуляторі =4,1 МПа;

- тривалість зарядки акумулятора до номінального тиску = 4 год.;

- об’єм стисненого повітря у гідроакумуляторі = 512м³.

Крім робочих компресорів передається установка одного резервного компресора.

Складаємо схему установки компресорного господарства на рис. 8.

 

6. Система технічного водопостачання

 

Технічне водопостачання забезпечує роботу охолоджувачів генераторів, охолодження ванни підп'ятника, компресорних установок та ін. Витрата води для охолодження одного генератора рівна:

 

,

де - перепад температури охолодження води ( = 10° С).

 

Схема насосного технічного водопостачання ГЕС показана на рис.9.

 

 

 

Рис. 9. Схема насосного технічного водопостачання: 1 - насоси; 2 - сітчастий фільтр; 3 - відводи до гідроагрегатів

Наведена схема обслуговує чотири гідроагрегати, що вимагають сумарної подачі охолоджуючої - води 2000 м7год. Передбачена установка трьох насосів 1 з подачею по 1000 м³/год, кожен з яких може бути резервним.

Водозабори кожного з насосів незалежні, влаштовані безпосередньо з нижнього б'єфу ГЕС. Усі насоси підключені до двох паралельних магістралей, на початку кожної з яких є сітчатий фільтр. Пропускна здатність магістралі і кожного з фільтрів достатня для охолодження усіх гідроагрегатів при відключенні другої нитки. Від магістралей виконані відводи до кожного гідроагрегата.

При пуску першого гідроагрегата автоматично включається один з робочих насосів, подача якого достатня для охолодження двох гідроагрегатів. При пуску третього гідроагрегата включається другий робочий насос. У зимовий період для охолодження всіх чотирьох гідроагрегатів досить роботи одного насоса.

 

7. Монтажна площадка і допоміжне приміщення

7.1 Конструювання монтажної площадки

 

Монтажна площадка призначена для збирання обладнання в період будівництва і під час ремонтних робіт. Розташована вона біля берега і до неї підведені під'їзні шляхи зі сторони магістральної дороги. Під'їзд до монтажної площадки влаштований фронтально через ворота розміри яких визначається габаритами обладнання яке транспортується (максимальний розмір - це діаметр ротора генератора Р; =15м).

Спеціальні ворота передбачені для доставки трансформатора, для ревізії і ремонту.

Трансформаторна платформа розташована в зоні дії крюків крана. Ширина монтажної площадки приймається рівною ширині машинного залу:

Відмітка підлоги монтажної площадки приймається рівною:

Довжина монтажної площадки визначається із умови розкладки обладнання одного агрегату, при z=8 шт.

,

- ширина блоку ГЕС.

.

.

 

7.2. Службові приміщення

 

Основні засоби контролю і управління обладнанням розташовані у центральному пункті управління. Тут знаходиться: головний пункт управління, пристрої вмикання-вимикання, засоби контролю обладнання, щити автоматики і телемеханіки, релейного захисту, сигналізації і власних потреб. Приміщення службового персоналу розташоване у службово-виробничому корпусі. У блоці монтажної площадки розташовані:

1) турбінний цех площею 140-150м²;

2) електротехнічний цех площею 120-160м²;

3) складські приміщення 20-60м²;

4) механічні майстерні - 40-100м²;

5) акумуляторна - 40-60м²;

6) інструментальна - 20-30м²;

7) зарядна станція - 20-60м²;

8) масляне господарство - 30-40м²;

9) пневматичне господарство - 30-40м².

В агрегатних блоках розташовані насосні станції технічного водопостачання і системи осушення проточної частини агрегату.

Приклад компонування майстерні, яка складається з механічної, слюсарної і зварювальної дільниць, показаний на рис.7.1, компонування ковальської дільниці — на рис.7.2.

Розміщення обладнання в майстернях повинне забезпечувати вільні проходи шириною не
менше 1,0 м і відстань від крайніх точок верстата до стіни не менше 700 мм. При масі

встановлюваних на верстат деталей більш 50 кг, верстат повинен знаходитися в зоні, яка обслуговується краном. Двері і головний прохід у майстерні, як правило, приймають шириною 1,5 м з розрахунку на в'їзд електрокара вантажопідйомністю 2 т.

В основних приміщеннях, де розташовується обладнання, що підлягає ремонту, передбачається стаціонарна розводка стисненого повітря і змінного струму для під'єднання переносних світильників і інструментів. До таких приміщень відносять машинний зал, зал допоміжного обладнання, шахта турбіни, райони лазів у конус відсмоктувальної труби і в спіральну камеру турбіни, щитове приміщення верхнього б'єфу, гребінь греблі, площадка обслуговування затворів і кранів нижнього б'єфу і т.п. Тут відводи від магістралей енергоразводки виконуються, як правило, у блоці кожного гідроагрегата.

Енергорозводка повинна також виконуватися на монтажній площадці, у компресорній, майстернях, насосних, галереях греблі та інших приміщеннях. У місці відводів передбачається приєднання світильників ремонтного освітлення 12 або 36 В, електросилова збірка 380/220 В, стиснене повітря 0,6-0,9 МПа.

 

Література

1. 042-52 Методичні вказівки до виконання курсового проекту «Будівля ГЕС», Рівне 1994, 24с;

2. 042-11 Методичні вказівки для виконання курсових і дипломних проектів по будівлям ГЕС, Рівне 1983, 96с;

3. 042-7 Методичні вказівки до виконання курсового проекту «Машинний зал ГЕС комплексного гідровузла», Рівне 1982, 78с

4. Г.И. Кравченко Гидроелектрические станции.- М.: Енергоатомиздат, 1987.-464с.

Кафедра гідроенергетики та гідравлічних машин

 

 

Курсовий проект

на тему:

«»

Викона в:

студент ІV курсу ФГТБ та ГЕ

групи ГЕ-41

Тотар С.П.

Перевірив:

Філіпович Ю.Ю.

 

 

Рівне – 2010р.

 

Зміст

Вихідні дані……………………………………………………………………...

1 Визначення параметрів основного обладнання ГЕС………………………

2 Механічне обладнання ГЕС…………………………………………………..

2.1 Сміттє затримуючі решітки……………………………………………..

2.2 Затвори водоприймача…………………………………………………...

2.3 Ремонтний затвор відсмоктувальної труби…………………………….

3 Вантажопідйомне обладнання…………………………………………………

3.1 Козлові крани……………………………………………………………...

3.2 Індивідуальні підйомні механізми………………………………………

3.3 Мостовий кран………...………………………………………………….

3.4 Тельфери і ручні талі…………………………………………………….

4.Масляне господарство…………………………………………………………

5.Пневматичне господарство…………………………………………………...

5.1.Системи гальмування……………………………………………………

5.2. Повітря постачання пневматичних інструментів……………………..

5.3. Повітря – постачання системи створення ополонки……………….....

5.4. Повітря – постачання пнемо гідравлічної апаратури…………………

5.5. Повітря постачання гідроакумуляторів масло напірних установок…

6. Система технічного водопостачання………………………………………

7. Монтажна площадка і допоміжне приміщення……………………………….

7.1 Конструювання монтажної площадки…..........................................................

7.2 Допоміжне приміщення……………………………………………………….

Література………………………………………………………………………….

 

 

Вихідні дані

1. Установлена потужність ГЕС N_у=520МВт;

2. м;

3. м;

4. Кількість агрегатів ГЕС z=8 шт.;