4. Определение параметров вала.

Вал – одна из наиболее ответственных деталей гидроагрегата. Вал представляет собой цилиндрическую поковку из стали 40 или 20ГС с центральным осевым отверстием и с фланцами на концах.

Внешний диаметр вала вертикальных гидроагрегатов выбирается в зависимости от крутящего момента и округляется до ближайшего меньшего нормального размера:

(5.1)

где N – мощность, передаваемая валом, кВт;

n – номинальная частота вращения вала, об/мин.

,

По кривой на рис.IV.64 и табл. IV.38 стр.176 [2] принимаем внешний диаметр:

Внутренний диаметр:

(5.2)

где - максимальное допустимое напряжение на кручение, =450кг/см²

Округляем до ближайшего нормального значения -

1) Проверка вала на предельное значение напряжения на кручение

Условие выполняется.

2) Проверка на прочность с учетом осевых усилий.

(5.3)

где - напряжение растяжения, кг/см2

- напряжения кручения, кг/см2

, (5.4)

Для расчета осевого усилия Р воспользуемся учебным пособием [1].

Р = Р_ОСГ + 1,1(G_РК + G_ВТ + G_РГ + G_ВГ), (5.5)

где Р_ОСГ – гидравлическая составляющая осевого усилия;

G_РК – вес рабочего колеса гидротурбины;

G_ВТ – вес вала гидротурбины;

G_РГ – вес ротора генератора;

G_ВГ – вес вала генератора.

Р_ОСГ = К_ОС D₁² H_MAX , (5.6)

где К_ОС=4,1 кН/м³ -коэффициент, определяемый приближенно системой турбины и типом рабочего колеса (табл.1.8 стр.27) [1];

Р_ОСГ= кН =179т

Вес рабочего колеса и вес вала турбины определяются конструкцией гидротурбины. Для приближенного их подсчета воспользуемся следующими формулами

G_РК=КD₁³ (5.7)

где К= 4,9…6,4 кН/ м³ для РО гидротурбин, принимается К=4,9.

G_РК=4,9·3,35³=184 кН=18,4т

G_ВТ = (0,6…1,3) G_РК (5.8)

G_ВТ =0,618,4 =11,1т

Вес ротора генератора и вес вала генератора определены в пункте 4.

G_РГ + G_ВГ = 123,9т

Р_ОС =179+1,1(18,4+11,1+123,9)=348,74т.

5. Выбор трансформатора

Наибольшая длина линии электропередачи 200 км. Следовательно, напряжение необходимо повышать на 220 кВ. схема электрического соединения – блочная. Трансформатор выбираем по мощности и по напряжениям.

Критериями выбора трансформатора являются:

1.низшее напряжение =11кВ;

2.высшее напряжение =220кВ;

3.полная мощность S=36,93 МВА.

По лит. [4] выбираем трансформатор ТДТН-40000/220.

его характеристики:

4.низшее напряжение =11кВ;

5.высшее напряжение =230кВ;

6.номинальная мощность S=40МВА;

7.ширина =5,4м;

8.длина =11,1м;

9.высота =7,51м;

10.масса =169,8т;

6. Выбор грузоподъемного оборудования.

Для производства подъемно-транспортных операций при монтаже и ремонте гидроагрегатов и вспомогательного оборудования используется электрический мостовой кран, который расположен в машинном зале. Грузоподъемность крана определяется наибольшей массой неразборного элемента переносимого оборудования, т.е. ротора генератора с валом генератора .

Параметры и размеры мостового крана назначаем в соответствии со справочным пособием по таблице 4.1 стр.49 [5].

Выбираем кран с грузоподъемностью 125 т.

1. Грузоподъемность главного крюка 125 т;

2. Грузоподъемность вспомогательного крюка 20 т;

3. Пролет крана 13м;

4. H=4000.

По полученным данным строим мостовой кран (приложение №7).