Выбор реактивной гидротурбины для ГЭС с номинальной мощностью Nном = 59 МВт (определение системы, типа, диаметра рабочего колеса, частоты вращения и величины допустимого заглубления)

Министерство образования РФ

Новосибирский Государственный Технический Университет

Факультет  Энергетики                                       

Кафедра    Тепловых электрических станций 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по «Нетрадиционным и возобновляемым источникам энергии»              .

(наименование      дисциплины)

Руководитель

Григорьева О.К.           .

 (фамилия, инициалы)

(подпись)       (дата)

Студент  ЭТз-31у         

(группа)

  Иванин П.Н.                

(фамилия, инициалы)

Новосибирск 2007

Задание

Для ГЭС с номинальной мощностью N_ном = 59 МВт расчетным                      = 12,2 м, максимальном =18 м и минимальном = 7,8 м напорах выбрать реактивную гидротурбину (определить систему, тип, диаметр рабочего колеса D, частоту вращения n и величину допустимого заглубления ) при номинальной мощности и высотой отсасывания при расчетном напоре               Ñ = 180 м.

Для выбранной турбины построить рабочие характеристики.

1. Выбор гидротурбины

        Выбор проводится по универсальным характеристикам гидротурбин. Исходными данными при выборе являются N, ,  и (потери напора в подводящем тракте не учитывать).

1.1. Выбор турбины проводиться по величине максимального напора (табл. 3 и рис. 1 методических указаний).

По исходным данным и по рис. 1. выбираем вертикальную поворотнолопастную турбину ПЛ 20/661.

1.2.Определение номинального диаметра рабочего колеса выбранной турбины.

Номинальный диаметр рабочего колеса, м:

,

где N – номинальная мощность, кВт;

 – расчетный напор, м;

 – приведенный расход, м³/с, следует брать равным  (из табл. 3 методических указаний);

h – к.п.д. турбины. Предварительно рекомендуется принимать для ПЛ-турбин   h = 0,86…0,88.

.

При округлении диаметра до ближайшего стандартного значения следует брать для ПЛ-турбин ближайший больший диаметр (табл. 4 методических указаний). Для проектируемой турбины принимаем

1.3. Определение максимального значения к.п.д. натурной турбины с D₁.

,

где  – к.п.д. модели в оптимальной точке (на 0,5% больше, чем значение изолинии, ближайшей к центру характеристики);

= 4,6 м – диаметр рабочего колеса модели, м.

1.4. Определение поправки к.п.д. за счет масштабного эффекта.

Находится как отношение к.п.д. натурных и модельных турбин

.

1.5. Определение частоты вращения турбины.

Число оборотов в минуту, соответствующее нормальной скорости вращения, об/мин:

,

Значение  берут из табл. П1, П2, П3.

Полученное значение нормализуется до ближайшего синхронного значения частоты вращения  (табл. 5 методических указаний).

1.6. Уточнение расчетной приведенной частоты вращения.

,

1.7. Определение рабочей зоны турбины на главной универсальной характеристике.

,

.

2. Расчеты и построения характеристик гидротурбины.

Для выбранной турбины рассчитать и построить зависимости: ; ;  при нормальной (синхронной) частоте вращения для 3^-х значений напора:,  и .

Расчет рабочих характеристик на основе ГУХ представляются в табличной форме.

Таблица 2.1.

=7,8 м,  127 об/мин
№	Модель					Натурная турбина 17753, 228
	h	, м3/с			, м3/с	h	Q, м3/с	N, кВт	, м	, кВт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	82	0,41	0,4	86,7	0,65	82,02	93,48	5970	5,98	10005
2	83	0,46	0,45	86,9	1,1	83,02	104,88	6779	5,59	16970
3	84	0,5	0,5	85,6	1,34	84,02	114	7458	5,20	20363
4	85	0,55	0,55	84,5	1,48	85,02	125,4	8301	4,81	22202
5	86	0,61	0,6	83,2	1,62	86,02	139,08	9315	4,42	23928
6	87	0,68	0,65	82,1	1,73	87,02	155,04	10504	4,03	25215
7	87	1,09	0,7	81	1,83	87,02	248,52	16838	3,64	26315
8	86	1,28	0,75	78,6	1,96	86,02	291,84	19546	3,25	27350
9	85	1,43				85,02	326,04	21583
10	84	1,54				84,02	351,12	22969
11	83	1,65				83,02	376,2	24317
12	82	1,75				82,02	399	25480
13	81	1,83				81,02	417,24	26320
14	80	1,89				80,02	430,92	26848