水輪機的廠房布置
發(fā)布時(shí)間:2021-06-10 人浏覽
一、開(kāi)敞式水輪機的廠房布置
對(duì)于開(kāi)敞式水輪機來說(shuō),如何利用原有建築物進(jìn)行廠房布置呢?在灌溉渠道(dào)上修建水電站,常常會(huì)利用原有建築物作爲電站的一個組成(chéng)部分。這(zhè)類電站以開(kāi)敞式水輪機室廠房居多,随著(zhe)貫流式水輪機的廣泛使用,廠房布置出現了許多不同形式,有的建在閘孔中,有的建在岸、翼牆後(hòu),有的建在閘下消力塘中或涵洞出口等等。
利用原建築物可以大大減少電站的工程量,特别是當把廠房建在原建築物的基礎上時(shí),可以避免平原地區在開(kāi)挖地基時(shí)常常會(huì)遇到的流沙問題,給施工帶來很大方便。但是利用原建築物又會(huì)出現一些新問題,因爲原建築物的布置、結構形式和尺寸等都(dōu)是根據原來排灌要求确定的,往往不能(néng)适應水電站建築物的要求,因此在廠房布置、結構形式,施工條件以及運轉管理等方面(miàn)都(dōu)會(huì)受到一定限制,例如尾水管布置不太理想,交通也會(huì)有幹擾。反過(guò)來,水電站也會(huì)給原建築帶來不利,比如影響原建築物某一部分結構的強度和穩定性,影響過(guò)閘流量等。過(guò)去曾有少數建在閘孔中的電站,由于考慮不周,在大旱年份不得不把電站拆掉,造成(chéng)人力物力上很大的浪費。因此,在利用原有建築物進(jìn)行廠房布置的時(shí)候,必須認真研究方案的可行性和合理性,并針對(duì)可能(néng)出現的問題,計劃有效的解決方法。
二、貫流式水輪機的廠房布置
平原地區很多小型水頭電站采用貫流式水輪機,由于各個水電站的具體條件不同,所以廠房布置也各有特點,但主要區别是在水下部分。下面(miàn)分别簡單介紹四種(zhǒng)水輪機的布置,第一種(zhǒng),燈泡貫流式水輪機的廠房布置。它是整裝機組,發(fā)電機和水輪機連在一起(qǐ)安裝在水下,所以這(zhè)類廠房的水下部分結構很簡單,隻要將(jiāng)發(fā)電機的引出線通到地面(miàn)即可。第二種(zhǒng),軸伸貫流式水輪機的廠房布置。這(zhè)種(zhǒng)水輪機的布置類似于開(kāi)敞式橫軸布置,但廠房水下部分不完全相同,因爲有的可以不承受上遊水壓力,有的隻是前牆承受水壓力。
第三種(zhǒng),豎井貫流式水輪機的廠房布置。當電站水頭較低時(shí),爲了保證舌形尾水管有一定長(cháng)度,采用軸伸式布置將(jiāng)會(huì)使廠房水下部分開(kāi)挖量大大增加。如果把尾水管縱坡放平一些,雖然可以減少開(kāi)挖量,但水輪機的軸就(jiù)會(huì)很長(cháng),有時(shí)甚至可達5~6米以上。太長(cháng)的軸加工比較困難,并且軸也較重,安裝檢修都(dōu)不方便,特别是橫軸布置的水輪機,軸過(guò)長(cháng)時(shí)運行條件很不好(hǎo)。在這(zhè)種(zhǒng)情況下,宜采用豎井式布置,將(jiāng)水輪機皮帶輪布置在豎井内向(xiàng)外傳動。
豎井有前豎井與後(hòu)豎井兩(liǎng)種(zhǒng)形式。在前豎井布置中,水流分成(chéng)兩(liǎng)股進(jìn)入水輪機,在後(hòu)豎井式中,從水輪機流出的水流分成(chéng)兩(liǎng)股進(jìn)入尾水管。兩(liǎng)種(zhǒng)布置形式對(duì)水輪機的水力性能(néng)都(dōu)有一定影響,采用哪一種(zhǒng)形式,應根據當地具體條件來選擇。例如水輪機布置在涵洞出口處,一般宜于采用後(hòu)豎井式。後(hòu)豎井穿過(guò)尾水管的時(shí)候,施工放樣、立模比較麻煩,往往會(huì)影響廠房水下部分施工進(jìn)度。豎井式布置水輪機軸比較短,尾水管開(kāi)挖量較小,但豎井會(huì)使廠房水下部分的布置複雜化,在前豎井布置中,要求進(jìn)入水輪機的兩(liǎng)股水流均勻對(duì)稱,以減少水流的相互沖擊。
第四種(zhǒng),齒輪箱貫流式水輪機的廠房布置。在豎井布置中,進(jìn)水部分或尾水管要局部擴大,增加了廠房水下部分工程量,水力損失也有所增加。如果采用齒輪箱式布置,通過(guò)裝在輪毂密封箱内的一對(duì)傘形齒輪,把水輪機主軸(橫軸)與傳動軸(豎軸)聯結起(qǐ)來傳遞功率,就(jiù)可以減少水下部分工程量,而且布置緊湊,水流通暢,效率較高。但這(zhè)種(zhǒng)水輪機輪毂部分的結構較複雜,鐵件較多,制造比較複雜。