3782

21

hм=ζ v2/(2g),

ζ – коэффициент местного сопротивления.

Следует учесть следующие сопротивления: всасывающий клапан насоса,

обратный клапан (на напорном трубопроводе, препятствует поступлению воды из НБ в неработающий насос), три-четыре плавных поворота под углом 90 град,

выход из трубопровода в НБ. Коэффициенты сопротивления можно определить по [5]. Местные потери суммируются.

Определение диаметра и длины трубопроводов

Диаметр трубопровода определяется из формулы [3]:

м3/с,

где µ – коэффициент расхода, µ=0,5-0,7; ω – площадь сечения трубопровода, м2,

ω=πd2/4.

Полученный диаметр округляется до стандартного по ГОСТ.

Длина трубопровода определяется при разработке здания ГЭС. Длина принимается приближенно, как:

l≈(2-3)Lотс,

где Lотс – длина отсасывающей трубы.

Мощность электродвигателя

Мощность электродвигателя для привода насоса определяется в виде:

Nдв=9,81Qосуш Носуш/ηнас, кВт,

здесь Qосуш в м3/с; Носуш в м; ηнас – КПД насоса, ηнас=0,6-0,8.

22

Характеристика сети

Под сетью понимается система трубопроводов с арматурой на них (за-

движки, клапаны, повороты и т. п.).

Характеристика сети представляется зависимостью напора от подачи

(расхода) [5]:

Hc=Hст+КсQ2,

где коэффициент сети Кс определяется выражением:

Здесь диаметр и длина подставляются в м, ускорение – в м/с2. Так как трубопровод принимается в виде одного участка, первая сумма представляется одним членом. Вторая сумма состоит из количества членов, равного числу учи-

тываемых сопротивлений.

Характеристику сети целесообразно представить в виде таблицы и графи-

чески.

Порядок подбора насосов

1. Выбор вида насоса: вид подбирается по номенклатуре насосов при Носуш и

Qосуш. Номенклатуры насосов имеются в [5, 7].

2.Пересечение этих координат является расчетной точкой.

3.Нужно, чтобы расчетная точка попала в рабочую область какого-либо типо-

размера выбранного вида.

4.Для определения фактических напора и подачи производится совмещение характеристики насоса и характеристики сети.

5.Насос подобран правильно, если Нф≥Носуш и Qф≥Qосуш.

23

Определение размеров емкости для осушения проточной части

Емкость располагается под монтажной площадкой (МП). Плановые раз-

меры МП определяются при конструировании здания ГЭС. В плане емкость может иметь (необязательно) такие же размеры.

Максимальный уровень воды в емкости должен быть ниже дна мокрой потерны или дна коллектора.

Высота слива воды

Нсл= Wосуш /(ВблСбл),

Вбл – длина блока (расстояние между осями агрегатов); Сбл - ширина блока.

Глубина воды в емкости

Нем= Нсл+Ннас,

где Ннас – минимальная глубина для работы насоса.

8.2. Масляное хозяйство

Количество масла, кг, на 1 агрегат определяется по формуле [1]:

=

√ 1

√

где N – мощность агрегата, кВт; D1 – диаметр рабочего колеса, м; Н − средний напор, м; k=0,9-1,1 для ПЛ турбин; k=0,45-0,65 для РО турбин.

Общее количество масла составляет

Gобщ=1,45Gz,

z – число агрегатов.

Хранение масла: до 100 т – в здании ГЭС; до 300 т – на территории ГЭС в наземных емкостях; до 500 т – в подземных емкостях.

Определяется количество масла и указывается место его хранения.

24

9. МОНТАЖНАЯ ПЛОЩАДКА И ПОДЪЕЗДНЫЕ ПУТИ К ЗДАНИЮ ГЭС

9.1. Монтажная площадка

Определяются плановые размеры монтажной площадки и ее высотное положение (отметка).

В пределах монтажной площадки при ремонте размещаются [1]: верхняя крестовина, ротор генератора, подпятник, крышка турбины, рабочее колесо,

площадка для трансформатора. Это размещение определяет длину монтажной площадки (ширина ее равна ширине машинного зала).

Отметка монтажной площадки зависит от отметки подъездных путей и часто принимается равной последней.

9.2. Подъездные пути

Выбирается тип подъездных путей. Чаще всего принимается автомобиль-

ная дорога. Если ГЭС расположена вблизи сети железных дорог страны, при-

нимается также и железная дорога.

Отметка подъездных путей назначается в первом приближении на 2-3 м

выше максимального УНБ. Обычно подъездные пути прокладываются по бере-

гу вдоль реки со стороны нижнего бьефа.

Подъездные пути заводятся на монтажную площадку. Перед зданием ГЭС предусматривают площадку на отметке подъездных путей для маневрирования автотранспорта.

25

10.ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЗДАНИЯ ГЭС

Косновным техническим показателям здания ГЭС относят:

−установленную мощность;

−среднегодовую или среднемноголетнюю выработку электроэнергии;

−класс, принимаемый по максимальному значению для сооружений гид-

роузла; класс сооружений определяется по [6];

−напор: максимальный, минимальный, расчетный (средний);

−расход ГЭС при установленной мощности;

−количество гидроагрегатов;

−тип гидротурбин;

−диаметр рабочего колеса.

26

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Гидроэлектрические станции / под редакцией В.Я. Карелина и Г.И.

Кривченко. – М.: Энергия, 1987.

2. Янченко, А. В. Подбор гидроэнергетического и вспомогательного обо-

рудования ГЭС. Учебно-методическое пособие по выполнению комплексного курсового проекта по дисциплине «Оборудование гидросооружений и гидро-

электростанций» для обучающихся по специальности 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений, специализация Строительство гидротехни-

ческих сооружений повышенной ответственности./ А. В. Янченко. – Н. Новго-

род: ННГАСУ, 2016.

3. Гидроэнергетическое и вспомогательное оборудование гидроэлектро-

станций: Справочное пособие: В 2 т./Под ред. Ю. С. Васильева, Д. С. Щавелева.

–М.: Энергоатомиздат, 1988.

4.Кривченко Г. И. Гидравлические машины: турбины и насосы. – М.:

Энергии, 1978.

5. Справочник по гидравлическим расчетам/Под ред. П. Г. Киселева. – М.:

Энергия, 1972.

6. Постановление Правительства РФ от 02.11. 2013 г. № 986 “ О класси-

фикации гидротехнических сооружений”.

7. Насосное оборудование. Водоснабжение, водоотведение. Каталог. Де-

вятая редакция. – М.: Взлет, 2014-2015.

27

Февралев Аркадий Валентинович

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗДАНИЯ ГЭС

Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта для обучающихся по дисциплине «Гидроэнергетические

сооружения» направления подготовки 08.03.01 «Строительство» направленности (профиля) «Строительство инженерных, гидротехнических и природоохранных сооружений»

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru