2. Состав оборудования осушающих устройств

Расчет объема воды, подлежащего откачке из проточной части турбины, выполняется по чертежам проточной части турбины с учетом установившегося уровня воды в тракте турбины на расчетном уровне НБ. Ориентировочно его можно определить с помощью графика (рис. 8.2).

Производительность насосов для откачиваемой воды из проточной части турбины 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 быть 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 менее 100 мм; 0,025 - для труб диаметром от 100 до 250 мм; 0,02 - для труб диаметром от 250 до 600 мм;

d - диаметр трубы, м;

L - длина трубы, м.

Скорость воды в трубопроводах принимается равной (2 – 3) м/сек в напорных трубопроводах и (0,5 – 1) м/сек на всосе насоса.

Дренажные насосы предназначены для удаления фильтрационной воды из подводной части здания ГЭС. Ввиду ответственности этой работы требуется 100 % резервирование. для откачки дренажных вод применяются эжекторы. В случае появления в дренажных колодцах ГЭС аварийной приточности, предусматривается 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. 8.2. Зависимость объема откачиваемой воды из спиральной камеры и отсасывающей трубы V₁ от диаметра рабочего колеса D₁ поворотно-лопастной (1) и радиально-осевой (2) турбин

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

Приточность 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 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 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

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 в сырых помещениях ниже отметок НБ, что создает опасность их затопления; поэтому эти помещения выполняются изолированными.

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

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.