Розділ 3. Розрахунок і конструювання машинної зали гес

3.1. Вибір типу і конструкції будівлі гес

Відповідно завданню розроблюється при гребельна надземна берегова будівля ГЕС з береговим водоприймачем і тунельними турбінними водоводами (див.рис.ІІ.3.1.–ІІ3.5.). У зв’язку із суворими кліматичними умовами приймаємо варіант будівлі з високою машинною залою. Берегове розташування будівлі ГЕС визначилось умовами компонування гідровузла з греблею з місцевих матеріалів, а правобережна компонування прийнята за умовами розташування бази промбудіндустрії і під’їзних шляхів. З ціллю зосередження типових робіт, приймаємо тунельний водоскид з вихідним оголовком під монтажною площадкою.

Відносне розташування берегового водоприймача і будівлі ГЕС визначилось топографічними умовами (див.генплан), довжина турбінних трубопроводів складає 600 м, діаметр 6,5 м. Враховуючи, що постійна інерції турбінного трубопроводу

Т_l = Q_тр L_вод / g H₀ f_вод =2526004 / 9,81104,43,146,5²= 4,6с

практично рівна допустимій інерції водоводів Т_{l доп.}= 3,5–4,5с для потужних ГЕС без зрівнювального резервуара, зрівнювальний резервуар в схемі проектуємої ГЕС не передбачається.

3.2. Компонування агрегатного блока будівлі гес

3.2.1. Агрегатна (підводна) частина будівлі гес

Враховуючи значні коливання річних температур в районі розташування ГЕС прийнята блочна розрізка будівлі ГЕС температурними швами.

Ширина агрегатного блока визначилась шириною спіральної камери і запасами між спіраллю і швом. Зі сторони турбінного трубопроводу запас прийнято = 1,8 м, а з протилежної сторони = 1,25 м. Таким чином, ширина блока рівна В_бл = В_сп +  +  = 17,95 + 1,8 + 1,25 = 21 м.

При такій ширині блока можливе застосування вигнутої відсмоктувальної труби із симетричним і несиметричним коліном. Приймаємо несиметричне коліно, при якому дифузор розташовується в блоці симетрично і основні бички мають однакову товщину _б = 2,8 м. Зміщення дифузора відносно осі агрегату складає х = 1,2 м. Враховуючи, що В₅ = 13,7  12 м, в дифузорі встановлюємо проміжний бичок товщиною 1,6 м, який розділяє дифузор на дві галереї з вихідним перерізом 6,96,55 м кожна.

В кінці дифузора в бичках встановлюється паз ремонтного затвору шириною 1 м, край бичка знаходиться на відстані 1,5 м від пазу.

Довжина блоку, в межах якої зосереджена основна маса бетону, складає 35,5 м ( 4D₁). Крім того, між основною агрегатною частиною і береговим укосом передбачена площадка шириною 16 м для встановлення трансформаторів. Під площадкою влаштовані приміщення виводу генераторної напруги. Загальна довжина блоку складає 51,5 м.

Таким чином, будівля ГЕС в плані має розміри

L_буд. = В_бл Z + L_мп = 21  6 + 31,5 = 157,5 м; В_буд. = L_бл.= 51,5 м, де L_мп – довжина монтажної площадки (див. нижче).

Висота агрегатної частини від нижньої площини коліна ( верх фундаментної плити ВПФ = 487,5 м) до підлоги мазали (мз = 512 м) рівна 512 – 487,5 = 24,5 м і визначилась розмірами обладнання і конструктивними міркуваннями. Остаточно прийнято: мз = ^к_от + b₀/2 + h_кт + h_ш + h_нх + h_ст + h_вх/2 = 500,6 + 0,6 + 1,3 + 32,5 + 1,2 + 4,6 + 1,2 = 512 м (див. креслення), де h_кт – висота кришки турбіни; решта позначень попередні (див. підбір генератора, турбіни); ВПФ = ^к_от – b₀/2 – h = 500,6 – 0,6 – 12,5 = 487,7 м.

Фундаментна плита прийнята у вигляді вирівнюючого шару бетону товщиною 0,5...1,0 м, заанкерованого в породу.

З метою зменшення скельної виїмки дифузору відсмоктувальної труби надається обернений похил з коефіцієнтом закладання укосів m = 5.

Конструкція будівлі ГЕС приведена на рисунках 3.1, 3.2, 3.3.

Рис. 3.1. Поперечний розріз 1-1 будівлі ГЕС

1-зливостік; 2-вісь прокатки трансформатора;

3- вісь установки трансформатора; 4-генератор

Рис.3.2. Повздовжній розріз 2-2 будівлі ГЕС

1-траверса; 2-ротор генератора; 3-водоскид

Рис. 3.3. Плани-розрізи 3-3, 4-4 агрегатного блока

будівлі ГЕС