§ 6. Расчет и построение отсасывающих труб

Отсасывающие трубы служат для организованного отвода отработанной воды от рабочего колеса турбины (рис. 4).

Отсасывающая труба позволяет использовать разность кинетической энергии потока, выходящего из рабочего колеса и уходящего из отсасывающей трубы, за вычетом потерь на трение при движении потока по трубе. Наибольший эффект дают прямоосные отсасывающие трубы. Они применяются на высоконапорных ГЭС с тихоходными турбинами типа РО. Для быстроходных турбин с вертикальным валом прямоосная отсасывающая труба требует большого заглубления подошвы здания ГЭС. В таких случаях применяют изогнутые отсасы­вающие трубы, состоящие из трех элементов. Ниже рабочего колеса отходит конический диффузор 1 круглого сечения. Диффузор соединяется с колесом 2, вход в которое имеет круглое сечение, а выход прямоугольное. К колену присое­диняется горизонтальный диффузор 3 прямолинейного сече­ния. Высота трубы H измеряется от нижней кромки направ­ляющего аппарата до дна отсасывающей трубы, а длина L от вертикальной оси турбины до конца трубы.

Размеры элементов трубы определяются по формулам в следующей последовательности:

высота от низа отсасывающей трубы до направляющего аппарата, м

высота лопастной камеры, м

начальный диаметр конической части, м

Д₂ = (0.97...0.98) * Д_{т ;}

высота конической части отсасывающей трубы

требуемая высота отсасывания, м

диаметр входной конической части, м

высота колена, м

высота входного отверстия, м

угол конусности

<α = 10°- 13°;

высота концевой части диффузора, м

длина колена

длина отсасывающей трубы

ширина входного отверстия прямоосной части, м

В₄=2Д₃; В₅ = В₄.

На основании расчетных данных выполняется чертеж от­сасывающей трубы.

§ 7. Компоновка здания гэс

Из существующих типов машинных зданий наибольшее , распространение имеют русловые здания с турбинами в бе­тонных спиральных камерах. Строят такие здания при напо­рах от 3—5 до 30—40 м и мощностях гидроагрегатов до 100 тыс. кВт и более с поворотно-лопастными пропеллерными турбинами, а при относительно небольших расходах и с радиально-осевыми. Здания могут входить в состав речного гидроузла или сооружаться на перепадах оросительных ка­налов, выполняя функции подпорных сооружений.

Обычно здание ГЭС состоит из водоприемника, нижнего блока, верхнего строения и отводящего тракта. Водоприемник предназначен для обеспечения забора необходимого количе­ства воды и распределения ее между турбинами, прекраще­ния доступа воды к турбинам в случае их осмотра и ремонта, задержания и удаления льда и мусора. Выполняют водопри­емник в виде подводящих лотков или галерей, в пределах которых размещают пазы для рабочих затворов и ремонтных ограждений (шандор), сорозадерживающие решетки, подъ­емные механизмы для маневрирования затворами, а также приспособления для очистки решеток.

Очищенная от мусора вода поступает от водоприемника в турбинный тракт, расположенный в пределах нижнего блока здания;

Нижний блок представляет собой бетонный массив, в кото­ром размещаются турбинные камеры, отсасывающие трубы, турбинные и некоторые вспомогательные помещения. Он же является основанием для верхнего строения здания ГЭС — ма­шинного зала. Размеры нижнего блока определяются разме­рами элементов здания ГЭС, а его высотное положение — условиями бескавитационной работы турбин.

На русловых совмещенных гидроэлектростанциях в пре­делах нижнего блока располагают водосбросы, которые мож­но прокладывать над или под турбинной-камерой, выше или ниже отсасывающей трубы, а также выводить в нижний бьеф непосредственно через отсасывающую, трубу или турбинную камеру. Наиболее часто водосбросы устраивают между турбинной камерой и отсасывающей трубой в обход последней.

При высоких уровнях нижнего бьефа пропуск воды через водосбросы улучшает работу турбин, так как сбросной поток выходит в отводящий канал с большой скоростью, оказывая на турбинный поток эжектирующее действие, что приводит к повышению действующего напора и мощности турбин.

Верхнее строение ГЭС включает машинный зал и монтаж­ную площадку. Высоту здания определяют, исходя из условий переноса наибольшего по габаритам оборудования. Ширина здания обусловливается размерами оборудования и шириной прохода между ним и стенками.

Конструкция машинного зала, как правило, каркасная с кирпичным или другим заполнением. Каркас выполняют из железобетонных или металлических колонн, подкрановых ба­лок и верхней обвязки. Машинный зал должен иметь хоро­шую естественную освещенность. Отношение площади окна к площади пола должно быть не менее 0,20—0,25.