Выбор формы и определение размеров турбинных камер.
Для РО турбины устанавливаются спиральные камеры. Форма спиральной камеры определяется углом охвата φ0 и формой поперечных сечений спирали.
Размеры поперечных сечений и очертание спирали в плане устанавливаются гидравлическим расчетом спиральной камеры. Исходным условием гидравлического расчета спирали является равномерное поступление расхода в статор и направляющий аппарат по его периметру. Предложено несколько методов расчета. В курсовом проекте можно пользоваться приближенным методом расчета по условию постоянства средних расходных составляющих скоростей в поперечных сечениях спирали. Площадь произвольного сечения спирали равна
Металлические напорные спиральные камеры с круглым сечением рассчитываем аналитическим способом в следующей последовательности:
Выбираем угол охвата и форму входного сечения спирали φ0=345, круглого сечения.
По графику на рисунке 10 определяем скорость Vср:
Рис .11. Зависимость Vср=f(H) для спиральных камер с круглым поперечным сечением
Vср =5,1 м/с (при Н=44,4 м );
Задаваяся различными значениями угла от φ=0 до φ=345 определяем площади и радиусы соответствующих поперечных сечений
,
Вычисляем радиусы
внешнего очертания спирали:
;
-радиус
окружности , на которой расположены
входные кромки статорных колонн.
Данные таблицы позволяют построить любое произвольное поперечное сечение и очертание спиральнойкамеры в плане. При этом необходимо иметь ввиду, что поперечным сечениям , примыкающим к зубу, по условиям сопряжения со статором турбины придают элиптическую форму, вытянутую в направлении оси турбины, с площадями равными площадям, полученным в расчете, или несколько большими.
Таб.14. Данные для построения очертания спиральной камеры.
|
ϕ,град |
Fϕ |
ρϕ |
R ϕ |
|
15 |
0.217 |
0.26 |
19.06 |
|
45 |
0.652 |
0.46 |
22.91 |
|
75 |
1.087 |
0.59 |
25.57 |
|
105 |
1.521 |
0.70 |
27.72 |
|
135 |
1.956 |
0.79 |
29.58 |
|
165 |
2.391 |
0.87 |
31.25 |
|
195 |
2.825 |
0.95 |
32.77 |
|
225 |
3.260 |
1.02 |
34.18 |
|
255 |
3.694 |
1.08 |
35.49 |
|
285 |
4.129 |
1.15 |
36.73 |
|
315 |
4.564 |
1.21 |
37.91 |
|
345 |
4.998 |
1.26 |
39.03 |
Рис.12.Построения
очертания спиральной камеры
Определение формы и размеров отсасывающих труб.
Форма и размеры отсасывающих труб для турбины РО-45, рекомендуемых заводами изготовителями гидротурбин (ОСТ 24.023.11-72), представлены в табл.3 даны их размеры (для D1=1,0 м). Угол между днищем диффузора этих труб и горизонтом может составлять 0..15°.
Увеличение длины диффузора (по сравнению с нормализованной) до 10D1 практически не приводит к снижению КПД турбины, а при длине диффузора, меньшей 3,5D1 ,КПД турбины заметно уменьшается, что также необходимо учитывать при разработке проекта.
Таб.15.Относительные размеры отсасывающей трубы для РО-45
|
|
для D1=1м |
для D1=1.7м |
|
для D1=1м |
для D1=1.7м |
|
D1 |
1 |
1.7 |
h5 |
1.31 |
2.23 |
|
h/D1 |
2.7 |
4.59 |
h6 |
0.67 |
1.14 |
|
L |
4.5 |
7.65 |
a |
0.487 |
0.83 |
|
L1 |
1.75 |
3 |
a1 |
1.478 |
2.51 |
|
D3 |
1.17 |
1.99 |
a2 |
0.107 |
0.18 |
|
D4 |
1.352 |
2.3 |
R6 |
1.16 |
1.97 |
|
B4 |
2.74 |
4.66 |
R7 |
0.815 |
1.39 |
|
B5 |
2.74 |
4.66 |
R8 |
0.782 |
1.33 |
|
h4 |
1.352 |
2.3 |
|
|
|
По данным таблицы 15 строим очертание отсасывающей трубы:
Рис.13.Габариты отсасывающей трубы , см.