Расчет гидротурбины ПЛ40/587а-46 (расчетный напор - 36,3 м, номинальная мощность турбины одного агрегата - 75000 кВт), страница 7

Номер сечения

1

2

3

4

5

6

7

8

9

ϕ,град

0

15

30

45

60

75

90

105

120

R,м

3,45

3,95

4,45

4,9

5,25

5,6

5,9

6,18

6,42

Номер сечения

9

10

11

12

13

14

15

16

ϕ,град

120

135

150

165

180

195

210

225

R,м

6,42

6,7

6,9

7,15

7,4

7,6

7,8

8

Вычисляем значения постоянной K и угла спирали δ:

Спиральная камера представлена в приложении 3.

4  Статор гидротурбины

Статор гидротурбины выполняет важные функции в ее конструкции. Он является главным несущим элементом, который передает на фундамент здания нагрузки от массы бетонной шахты турбины, деталей агрегата и осевого давления воды на рабочее колесо. С другой стороны, статор турбины участвует в формировании потока перед направляющим аппаратом и влияет на его гидродинамические и силовые характеристики. Его верхний и нижний пояса образуют границы проточной части в зоне между спиральной камерой и направляющим аппаратом.

В статоре бетонной камеры число колонн с учетом зуба спирали принимают равным половине количества лопаток направляющего аппарата.  В табл. 4.1. сведены конструктивные параметры статора.

Таблица 4.1.Конструктивные параметры статора

5000

6000

7550

6600

5  Направляющий аппарат

Направляющий аппарат реактивных гидротурбин создает закрученный относительно оси вращения турбины поток на входе в рабочее колесо и регулирует расход воды через турбину с полным перекрытием рабочей части при остановке турбины, как при нормальной её работе, так и в случае разгона. Таким образом, направляющий аппарат является направляющим, регулирующим и запорным органом гидротурбины. Основным элементом направляющего аппарата являются лопатки в количестве z0. Оси поворота лопаток равномерно расположены вокруг рабочего колеса на окружности D0. Минимальное расстояние (в свету) между соседними лопатками называют открытием направляющего аппарата a0.

Рекомендуемые значения D1, D0 и z0 для гидротурбины с D1=5м представлены в табл. 5.1

Таблица 5.1Значение D1, D0 и z0 гидротурбины

D1, мм

D0, мм

z0, шт

5000

6000

20

5.1 Выбор формы сечения лопатки

Лопатка направляющего аппарата выполняется в виде литой или сварно-литой конструкции, состоящей из профильной части и круглых опорных цапф. Верхняя цапфа имеет две опорные шейки (диаметры db и dc), она значительно длиннее нижней цапфы диаметром da.

Форма сечения профильной части лопатки, и его относительные размеры оказывают влияние на КПД турбины и силовые характеристики направляющего аппарата. Профиль лопатки направляющего аппарата должен проектироваться с учетом конструкции элементов проточной части, находящихся до и после направляющего аппарата, т.е. спиральной турбинной камеры и рабочего колеса.

В курсовом проекте применяется симметричный профиль лопатки направляющего аппарата. Размеры профиля представлены в табл. 5.2


Таблица 5.2 Размер профиля лопатки направляющего аппарата

Параметр

относительный размер

абсолютный размер,мм

L

0,13989

839,34

L1

0,06558

393,48

r

0,00278

16,68

k

0,0011

6,6

a

0,00375

22,5

b

0,00599

35,94

c

0,00833

49,98

d

0,01049

62,94

e

0,01161

69,66

g

0,0117

70,2

h

0,01124

67,44

m

0,00964

57,84

n

0,0068

40,8

p

0,00459

27,54

5.2Построение кинематической схемы