水电站课程设计--水电站厂房及吊车梁设计

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1、I 目录 前言 1 第一部分 水电站厂房 2 一、设计资料 2 二、水轮机选型 2 2.1 水轮机型号选择 2 2.2 水轮机参数计算 3 三、水轮机蜗壳设计 14 3.1 蜗壳形式的选择 . 14 3.2 断面形状及包角的选择 14 3.3 进口断面面积及尺寸的确定 14 四、尾水管设计 . 16 4.1 尾水管的形式 . 16 4.2 弯肘型尾水管主要尺寸的确定 16 五、发电机外形尺寸 17 5.1 发电机型式的选择 17 5.2 水轮发电机的结构尺寸 18 六、厂房尺寸确定 20 6.1 主厂房长度的确定 20 6.2 主厂房的宽度 . 21 6.3 主厂房各层高程的确定 22 第二部

2、分 吊车梁设计 . 25 II 七、吊车梁截面形式 25 八、吊车梁荷载计算 26 8.1 均布恒荷载 q 26 8.2 垂直最大轮压 . 26 九、吊车梁内力计算 26 9.1 弯矩计算 . 26 9.2 剪力计算 . 27 十、吊车梁正截面及斜截面抗剪强度计算 . 28 10.1 吊车梁正截面承载力计算 . 28 10.2 斜截面抗剪强度计算 . 30 十一、挠度计算 . 31 十二、裂缝宽度验算 32 结语 . 33 参考文献 . 34 1 前言前言 本课程设计主要是水利水电枢纽工程中水电站厂房设计的部分工作。 设计目 的在于培养学生正确的设计思想，理论联系实际工作的工作作风，严肃认真、

3、实 事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。培养学生综合运用所学水电站知识， 分析和解决水电工程技术问题的能力； 通过课程设计实践训练并提高学生解决水 利水电工程实际问题的能力。进一步巩固和加深厂房部分的理论知识，培养学生 独立思考、分析问题及运用理论知识解决实际问题的能力，提高学生制图、使用 现行规范、查阅技术资料、使用技术资料的能力以及编写设计说明书的能力。 根据已有的原始资料和设计要求进行设计，主要内容有：水电站总体布置、 水轮机型号的选择以及水轮机特性曲线的绘制、蜗壳尺寸的确定、绘制蜗壳平面 和断面单线图、尾水管尺寸的确定及草图、水电站厂房尺寸的确定以及吊车梁内 力计算和吊车梁配筋计算等

4、，并根据要求绘制相应的平面布置图和剖面图。 2 第一部分第一部分 水电站厂房水电站厂房 一一、设计资料设计资料 资料：某水利枢纽工程，具有防洪、灌溉、发电、养殖、旅游等功能。水电 站厂房为坝后式，通过水能计算该水电站装机容量为 25Mw，厂房所在处平均地 面高程 440.60m 1.水位 经多水位方案比较，最终采用正常蓄水位为：470.00 m，死水位为：459.00 m，距厂房下游 100 m 处下游水位流量关系见下表： 下游水位流量关系曲线 40. 660. 680. 6 水位m430. 8430. 95431. 06431. 16431. 35431. 5 5. 610. 615. 62

5、0. 630. 6 431. 75431. 95 3 430.7 430.8 430.9 431 431.1 431.2 431.3 431.4 431.5 431.6 431.7 431.8 431.9 432 432.1 0510152025303540455055606570758085 水位m 流量m/s 2.机组供水方式：采用单元供水 3. 水头 该水电站水头范围： =39.00m, =28.00m,加权平均水头=33.00m 二、二、水轮机选型水轮机选型 2.12.1 水轮机型号选择水轮机型号选择 水轮机型号的选择中起主要作用的是水头,本电站工作水头范围为 28.00m39.00m

6、， 根据水头范围从水轮机系列型谱中查得轴流式 ZZ440 型适应水 头 20m36m,混流式 HL240 型适应水头 2545m 两种型座位备选方案。经方案比 较后确定水轮机型号。 3 2.22.2 水轮机参数计算水轮机参数计算 2.2.1 2.2.1 HL240HL240 型水轮机方案主要参数选择（两台机组）型水轮机方案主要参数选择（两台机组） HL240 水轮机水头范围 2545，HL240 水轮机模型参数，见下表 2-1 90. 4 最优工况下的 效率 （%） 限制工况下的单 位流量Q10(L/s) 最优工况下的 效率 （%） HL2404460721100921240 转轮型号 实验水头H （m ） 直径D （m m ） 最优工况下的单位 转速n10(r/m i n) 最优工况下的单 位流量Q10(L/s) 1.1.转轮直径转轮直径的计算的计算 根据水轮机型号 HL240 查上表得 HL240 型水轮机在限制工况下的单位流量 1 =1.24m 3/s，效率