13

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Инженерно-строительный факультет

Кафедра Возобновляющиеся источники энергии и гидроэнергетики

Курсовая работа на тему:

“Водопроводящий тракт деривационной ГЭС”

Выполнил: Козленков М.С.

Группа: 5013/2

Проверил: Фролов В.В.

Санкт-Петербург

2008

Оглавление

Оглавление 2

1. исходные данные 3

2.Определение схемы напоров 4

3. Определение основных параметров турбины 5

3.1. Выбор турбины 5

3.2. Определение диаметра рабочего колеса 5

3.3. Определение синхронной частоты вращения 6

3.4. Определение зоны работ 6

3.5. Определение допустимой высоты отсасывания 7

4. Расчет водопроводящего тракта 9

4.1. Выбор схемы подвода воды 9

4.2. Расчет приближеннго диаметра туннеля 9

4.3. Определение уклона напорного туннеля 10

4.4. Расчет среднекубического расхода туннеля 10

4.5. Определение экономически наивыгоднейшего диаметра туннеля 11

4.6. Определение размеров входного сечения водоприемника 16

4.7. Определение отрицательного гидравлического удара 16

4.8. Определение экономически наивыгоднейшего диаметра трубопровода 17

4.9. Определение необходимости установки уравнительного резервуара 19

5. Анкерные опоры 20

5.1. Усилия, действующие на анкерную опору. 20

5.1.1. Нагрузки от собственного веса трубопровода 20

5.1.2. Нагрузки от веса воды, заполняющей трубопровод 21

5.1.3. Нагрузки от внутреннего давления воды 21

5.1.4. Нагрузки от движения воды в трубопроводе 22

5.1.5. Реактивные силы, связанные с трением 22

6. Промежуточные опоры 24

7. Температурный сальниковый компенсатор 24

8. Литература 25

1. Исходные данные

В данном курсовом проекте необходимо запроектировать водопроводящий тракт деривационной ГЭС на основании выданного задания к курсовой работе «Водопроводящий тракт деривационной ГЭС»

Исходные данные:

• Инженерно-геологические условия – скала;

• продольный профиль местности и кривая продолжительности расходов воды – тип 7;

• Максимальный уровень верхнего бьефа – НПУ = 192 м;

• Минимальный уровень верхнего бьефа – УМО = 187 м;

• Кривая связи расходов и уровней в нижнее бьефе №11;

• Максимальный расход ГЭС Qmax = 200 м3/с;

• Число агрегатов n = 2;

2.Определение схемы напоров

В процессе работы гидроэлектростанции ее напор меняется в некоторых пределах вследствие изменения уровней воды в бьефах. Изменения уровня верхнего бьефа связаны главным образом с глубиной сработки водохранилища. Уровни нижнего бьефа определяются расходами через гидроузел.

Определяя диапазон изменения напоров, следует в некоторых случаях (например, деривационная ГЭС) учитывать потери напора в водоприемнике и подводящих водоводах ГЭС. В результате анализа возможных сочетаний уровней в бьефах определяется максимальный Н_max и минимальный H_min напоры гидроэнергоустановки.

Максимальный напор обычно имеет место при НПУ водохранилища и наинизшем уровне нижнего бьефа, который наблюдается при работе ГЭС с наименьшими расходами, определяемые суточным графиком нагрузки.

Минимальный напор может устанавливаться по разному. В одном случае – это разность уровня мертвого объема (УМО) и уровня нижнего бьефа, соответствующего расходу через все агрегаты ГЭС, в другом – разность НПУ и наибольшего уровня нижнего бьефа при пропуске расхода паводка, пропускаемого без форсировки уровня верхнего бьефа.

Зная уровни НПУ и УМО, определяем необходимые напоры ГЭС:

максимальный напор =192-21,2=170,8м,

минимальный напор =187-21,9=165,1м,

расчетный напор =166,7м

где H_max – максимальный напор, (м);

Н_min - минимальный напор, (м);

Н_р - расчетный напор ,(м);

N_т – номинальная мощность турбины (кВт);

N_р - расчетная мощность турбины (кВт);

Z_1агр – отметка одного агрегата (м). Z_1агр = 21,2 м;

Z_ГЭС – отметка всех турбин ГЭС (м). Z_ГЭС = 21,9 м;

H_p- расчетный напор Н_р = 166,7 (м);

Схема напоров представлена в Приложении 1.