2. Состав оборудования осушающих устройств

Объем воды, подлежащий откачке из проточной части турбины производится по чертежам проточной части турбины с учетом устано­вившегося уровня воды в тракте турбины на расчетном уровне НБ. Ориентировочно можно определить с помощью графика рис. 8.2.

Производительность насосов для откачиваемой воды из проточ­ной части можно определить по формуле:

Q = V/t + q₁L_{1 +} q₂L₂,

Где: Q - производительность насосов;

V - суммарный объем воды в тракте турбины (водовод, СК и ОТ);

q₁, q₂ - значения протечек воды на 1 м длины уплотнения, м³;

L₁, L₂ - периметр уплотнения затворов ВБ и НБ.

Количество насосов должно не менее 2-х, причем подача одного из них принимается равной не менее чем часовому фильтрационному расходу воды через уплотнения затворов после откачки. Давление не­обходимое для работы насосов принимается равным:

р = Н + h,

где: р - давление насоса;

Н - давление зависящее от отметки основания ОТ и НБ;

h - сумма потерь давления в насосе, которая рассчитывается по формуле

h = ,

где - безразмерный коэффициент сопротивления;

v - скорость воды, м/сек;

q = 9,81 м/сек²

Безразмерный коэффициент сопротивления рассчитывается ориентировочно для практических расчетов по формуле:

где: к - коэффициент равный 0,03 для труб диаметром меньше 100 мм;

0,025 для труб диаметром больше 100 до 250 мм;

0,02 для труб диаметром больше 250 мм до 600 мм;

d - диаметр трубы, м;

L - длина трубы, м.

Рис. 8.2. Зависимость объема откачиваемой воды из спираль­ной камеры и отсасывающей трубы V₁ от диаметра рабочего колеса D₁ поворотно-лопастной (1) и радиально-осевой (2) турбин

Скорость воды в трубопроводах принимается равной 2-3 м/сек напорных трубопроводах; 0,5-1 м/сек на всасе насоса.

Дренажные насосы предназначены для удаления фильтрацион­ной воды из подводной части здания ГЭС. Ввиду ответственности их работы требуется 100 % резервирование. Применяются для откачки дренажных вод эжекторы. В случае появления в дренажных колодцах ГЭС аварийной приточности предусматриваются использование ос­новных откачивающих устройств турбины для откачки воды их дре­нажных емкостей. Работа всех насосных автоматизируется. Выброс дренажных вод в НБ должен производиться через маслоуловитель (рис. 8.3) с тем, чтобы исключить попадание технологических масел, используемых на ГЭС в НБ.

Рис. 8.3 Схема откачки дренажной воды с маслоуловителем:

1 - слив дренажа; 2 - дренажные насосы; 3 - отвод воды в нижний бьеф; 4 - сборник водо–масляной эмульсии; 5 - маслоотде­литель; 6 - сборник дренажной воды

Подача дренажных вод находится в зависимости от напора и типа ГЭС, размеров агрегатного блока и числа агрегатов. Обычно при­точность не превышает 10-20 м³/сек. На 1 агрегатный блок, поэтому производительность насосов не превышает 20-125 м³/ч. Вместимость дренажного колодца принимается равной постоянной приточности воды за 20-30 мин, причем откачка должна быть осуществляться не менее 3-х раз в течение 1 часа.

Запорная арматура для дренажных и откачивающих устройств ГЭС - это чугунные трубы Обычных стандартов, за исключением труб, по которым сливается вода в НБ. На этих трубопроводах, как правило, устанавливаются стальные задвижки, причем при диаметре этих за­движек более 300 мм они оснащаются электроприводом, т.е. моторные задвижки.

На ГЭС нашли применение несколько схем и типов насосного оборудования для откачки дренажных вод и воды из водоподводящего тракта (рис. 8.4 и 8.5).

Рис. 8.4. Схема откачки воды из проточной части гидроагрегатов и дренажной воды горизонтальными насосами:

1 - насосы полной откачки из проточной части; 2 - насосы частичной откачки из проточной части; 3 - дренажные насосы; 4 - контрольно-измерительные приборы; 5 - тарельчатый клапан; 6 - заливная емкость; 7 - дисковой затвор; 8 - аэрационная труба; 9 - от сантехнического водоснабжения; 10 - в нижний бьеф; 11 - от­сасывающая труба; 12 - уровень включения резервного насоса; 13 - мокрая патерна; 14 - уровень включения рабочего насоса; 15 - уровень отключения насосов; 16 - дренажная емкость; 17 - от возду­хосборника

Рис. 8.5. Схема откачки воды из проточной части вертикальной гидротурбины артезианскими насосами:

1 - вертикальные насосы; 2 - эжектор; 3 - запорный клапан с электромагнитным приводом; 4 - задвижка с электроприводом; 5 - спускной клапан; 6 - контрольно-измерительные приборы; 7 - уровень включения резервного насоса и сигнализации; 8 - уровень включения рабочих насосов; 9 - уровень отключения насосов; 10 - мокрая патерна; 11 - дренажная емкость; 12 - подача воды для промывки; 13 - от воздухосборника; 14 - в нижний бьеф

Горизонтальные насосы (рис. 8.4) применяются в тех случаях, когда по условиям компоновки есть помещения достаточных размеров на отметках, обеспечивающих необходимый напор и высоту отсасыва­ния. Недостатком таких насосов является необходимость их размеще­ния сырых помещениях ниже отметок НБ, что создает опасность их затопления, поэтому эти помещения выполняются изолированными.

Вертикальные насосы (рис. 8.5) применяются при откачке больших объемов дренажных вод и отсутствии помещений достаточ­ных размеров на уровне дна ОТ. Большое преимущество таких насосов - возможность расположения электродвигателей на незатопляемых отметках, однако есть и серьезный недостаток - длинные трансмиссии.

В качестве примера можно показать схему откачки воды из ОТ турбины с помощью артезианских (вертикальных) насосов.