水轮机模型各种型号制作技术参数

目录第一章基本资料 (2)1.1水轮机选择的内容 (2)第二章水能计算与相关曲线的绘制 (3)2.1水能计算 (3)2.2相关曲线的绘制 (7)第三章机组台数和单机容量的确定 (8)3.1水轮机选型方案初定 (8)3.2确定水轮机选型方案 (8)第四章水轮机基本参数的计算 (13)4.1水轮机转轮直径的计算 (13)4.2水轮机效率的计算 (13)4.3水轮机转速的计算 (13)4.4水轮机设计流量的计算 (14)4.5水轮机几何吸出高度的计算 (14)4.6飞逸转速的计算 (16)第一章基本资料水轮机的选型是水电站设计中的一项重要任务。

水轮机的型式与参数选择的是否合理，对于水电站的动能经济指标及运行稳定性、可靠性有重要的影响。

水电站水轮机的选择工作，一般是根据水电站的开发方式、动能系数、水工建筑物的布置等，并参照国内已生产的水轮机转轮参数及制造厂的生产水平，拟选出若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数1.1水轮机选择的内容水轮机选型设计包括以下基本内容：（1）根据水能规划推荐的电站总容量确定机组的台数和单机容量；（2）选择水轮机的型号及装置方式；（3）确定水轮机的轮转直径、额定出力、同步转速、安装高程等基本参数；（4）绘制水轮机的运转特性曲线；（5）确定蜗壳、尾水管的型式及它们的主要尺寸，以及估算水轮机的外形尺寸、重量和价格；（6）选择调速设备；（7）结合水电站运行方式和水轮机的技术标准，拟定设备订购技术条件；（8）对电站建成后水轮机的运行、维护提出建议。

第二章水能计算与相关曲线的绘制2.1水能计算根据所给原始资料，通过水能计算可以得到相应数据下的装机容量、发电量登各种参数，并将所得数据记录于表2-1中。

（1）水头HH=Hg-△h …………………………………（2-1）式中 Hg ——水电站毛水头，m ；△h —— 水电站引水建筑物中的水力损失，m 。

将计算结果录入表2-1第⑪列中。

前言我公司除已生产原部颁（JB/T6310-92）中小型轴流式、混流式水轮机转轮系列型谱规定的ZD760、ZZ600、ZZ560a、ZZ560、ZZ500、ZZ450/D32B 和HL240/123、HL260/A244、HL260/D74、HL240/D41、HL220/A153、HL180/A194、HL180/D06A、HL160/D46、HL110/129、HL120/A41、HL90/D54产品外，还能提供近年来国内外大公司、科研院所研制并已经在电站实际运行的一批优秀转轮产品。

这些转轮的特点是：适用水头范围宽、效率高（较传统转轮效率提高2-5%）、过流量大、抗汽蚀性能好、运行稳定、使用寿命长。

公司在材料选用、加工工艺上做了进一步改善，采取了许多强化措施，并购置了一批精度高的大型机械加工设备，为用户提供性能先进、质量可靠的新型产品，现汇总如下：新型转轮基本情况：水轮发电机组及辅助设备说明一、中小型水轮机水轮机是一种将水能转换为旋转机械能的机器。

按其水流作用原理和结构特征可以分为为两类：一类为仅利用水流动能的，称为冲击式水轮机；另一类为同时利用水流动能和势能的，称为反击式水轮机。

属于这两大类的各种型式水轮机有：混流式轴流定桨式轴流式反击式轴流转桨式斜流式全贯流式水轮机贯流式灯泡式半贯流式轴伸式水斗式竖井式冲击式斜击式双击式除了上述各种机型外，随着蓄能、潮汐电站的开发，出现了可逆式水轮机。

常见的可逆式水轮机有混流式、斜流式、轴流式等。

水轮机的型号由三部分代号组成，各部分之间用短横线分开。

第一部分代表水轮机的型式及转轮型号。

水轮机型式用汉语拼音字母表示，转轮型号用阿拉伯数字表示，采用统一按比转速规定的代号。

第二部分表示水轮机主轴的布置形式及引水室特征。

第三部分表示转轮的标称直径（以cm计）。

可逆式水轮机在代号后加“N”表示。

1)型号的第一部分，由水轮机型式及转轮代号组成。

水轮机型号用两个汉语拼音字母表示，其型号及代号规定办法如下：2)型号的第二部分由水轮机主轴的布置形式和结构特征的代号组成。

⽔轮机选型设计第⼀章⽔轮机的选型设计第⼀节⽔轮机型号的初步选择⼀、沙溪⽔电站的主要参数H max =68.0m H p =50.0m H min =43.0m由《⽔利机械》P 36设计⽔头 H r 初算时可近似取（0.9~1.0）H p H r = 0.95×50.0= 47.5m 总装机35万kw⼆、因为沙溪⽔电站的⽔头范围为43.0m~68.0m,根据《⽔轮机》课本，符合此⽔头范围的要求，分别是 HL220，它的使⽤⽔头为30~70m 。

该⽔电站的⽔头范围为38-68m ，适合此⽔头范围⽔轮机的类型有斜流式和混流式。

⼜根据混流式⽔轮机的优点：（1）⽐转速范围⼴，适⽤⽔头范围⼴，可适⽤30-700m ；、（2）结构简单，价格低；（3）装有尾⽔管，可减少转轮出⼝⽔流损失；故选择混流式⽔轮机。

⼆．⽐转速的选择按我国⽔轮机的型谱推荐的设计⽔头与⽐转速的关系，⽔轮机的s n 为 )(19.270205.472000202000kw m H n rs ?=-=-=因此，选择s n 在260左右的⽔轮机为宜。

在⽔轮机型谱中有HL220，故按HL220进⾏计算三．单机容量第⼆节原型⽔轮机主要参数的选择按电站建成后,在电⼒系统的作⽤和供电⽅式,初步拟定为2台、3台、4台、5台四种⽅案进⾏⽐较。

HL220其主要参数如下：模型转轮直径D 1=46cm,导叶相对⾼度b 0/D 1=0.25 z 1=14, 最优⼯况n 10’=70r/min,Q 10’=1.0m 3/s,η=92%,ns0=255,σ=0.115; 限制⼯况Q 1’=1.150m 3/s,η=89%,σ=0.133. 最⼤单位飞逸⽐转速n 1p ’= 133 r/min⼀．（⼆台）1、计算转轮直径⽔轮机额定出⼒：kw N P GGr 4.17857198.0105.174=?==η式中：G η-----发电机效率,取0.98 G N -----机组的单机容量（KW ）取最优单位转速流量，Q 11r =1.14m 3/s ，对应的模型效率ηm=0.886，暂取效率修正值Δη=0.03，则设计⼯况原型⽔轮机效率η=ηm +Δη=0.916)(29.7916.05.4714.181.99183781.95.15.1111m H Q P D r r ===η按我国规定的转轮直径系列，计算值处于标准值7.0m 和7.5m 之间。

全国水轮机标准一、水轮机分类与型号水轮机按照工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。

冲击式水轮机根据喷嘴数量和布置方式又分为单喷嘴、双喷嘴和多喷嘴几种，反击式水轮机则根据转轮叶片形状和布置方式分为轴流式、混流式、斜流式和贯流式四种。

型号是水轮机在标准额定工况下的性能参数和尺寸规格的简称，由机组的额定转速、额定流量、额定功率、吸出高度等参数组合而成。

如冲击式水轮机的型号是“HLI36-L21/1000”，其中H表示水轮机，L表示立式，I表示单喷嘴，36表示设计序号，L2表示转轮叶片进口位置相对于下止水面高度为2米，1000表示额定转速为1000转/分钟。

反击式水轮机型号是“HL123-L7.7/2250”，其中H表示水轮机，L表示立式，123表示设计序号，L7.7表示转轮叶片进口位置相对于下止水面高度为7.7米，2250表示额定转速为2250转/分钟。

二、水轮机设计规范设计规范是进行水轮机设计的准则和基础，包括水轮机的结构形式选择、过流通道设计、转轮叶片设计、导水机构设计、接力器设计、调速器设计等方面。

在设计中应充分考虑设备的适用性、高效性、可靠性和经济性，以满足不同工况下的性能要求。

三、水轮机材料标准水轮机材料应具有足够的强度、耐腐蚀性和耐磨性，以保证在运行过程中不发生断裂、变形和磨损等现象。

常用的材料包括铸钢、铸铁、合金钢、不锈钢等。

对于不同材料的使用范围和使用条件应严格执行相应的标准规范。

四、水轮机制造与装配标准制造与装配标准是保证水轮机产品质量的关键环节，包括制造工艺流程、装配工艺流程、质量检验等方面的规定。

在制造过程中应严格控制材料的质量和加工精度，保证转轮叶片与导叶的配合精度以及各部件之间的连接牢固可靠。

在装配过程中应按照规定的顺序和步骤进行组装，确保设备的正确性和可靠性。

五、水轮机性能试验与评价方法性能试验与评价是对水轮机性能的全面检测和评估，包括效率试验、空化试验、动平衡试验等方面。

水轮机型号选择根据已知的水能参数初选水轮机型号最大工作水头：H max=Z上max-Z 下min-△h=609.86-573.12-1.732=35 m 最小工作水头：H min=Z 上min-Z 下max-△h=607.78-574.27-1.732=31.77m平均水头：1 1H a= (H max+H min)= X (35.85+31.35)=33.4 m2 2查水电站机电设备手册根据我国小型反击式水轮机适应范围参考表初选水轮机型号。

初选水轮机型号：HL240-LJ-140水轮机类型混流式转轮型号HL240最大水头35m最小水头31.77m设计水头33m出力3400kw校核机组的稳定性水轮机主要参数的计算：HL240-LJ-140型水轮机方案主要参数的计算转轮直径计算Nr=3400/0.95=3368.42kw Hr=33.4mD i=,——Nr—（1-3）.9.81Q i Hr 2M式中：Nr-为水轮机的额定出力（kw）D 1 -为水轮机的转轮直径（mn M-为水轮机的效率Hr-为设计水头（m）Q 1'--为水轮机的单位流量（m/s）由水力机械课本附表1中查得Q'=12.4 L/s=1.24m3/s,同时在附表1中查得水轮机模型在限制工况下的效率 n 沪90.4%,由此可初步假定水轮机在该工况的效率为92.0%将 Nr=3400kw, Q i '=1.24 m 3/s, Hr=33.4m,n M =92%#3368.429.81 1.24 33.4320.92选择与之接近而偏大的标准直径 D=1.40m 效率的修正值计算由水力机械课本附表1查得水轮机模型在最优工况下的效率 型转轮直径Di M =0.46m,则原型水轮机的最高效率n max ，即：式中:n max --为原型水轮机的最高效率n Mma --为水轮机模型在最优工况下的效率D 1M --为模型转轮直径 (m D 1 --为原型转轮直径(m将 n Mma =91.0% , Di M =0.46m, D 1=1.4m 带入得:n Mma =1- ( 1- n max ) 5 nD 1=92.8%考虑到制造工艺水平的情况取 & 1=1%由于水轮机所应用的蜗壳和尾水管的型式与模型基本相似，故认为& 2=0,则效率修正值△ n 为：△ n = n ma - n Mmax - £ 1式中：△ n --为效率修正值n max --为原型水轮机的最咼效率 n Mma --为水轮机模型在最优工况下的效率 将 n max=0.928, n Mmax=0.91 £ 1= 0.01 带入上式得:= 1.12mn Mma =89.6%,模n ma =1- (1-4)D 1M =1- (1-0.91 )0.46 1.4(1- n Mma )D 1 MD 1△ n = n max-n Max- & 1=0.928-0・91-0.01=0・008由此求得水轮机在限制工况的效率为：n =n M +^ n =0.904+0.008=0.912 （与原来假定的数值相近） 转速的计算n 。

毕业设计水轮机选型毕业设计及solidworks建立转轮模型任务书设计原始资料一、电站地理位置：位于华北地区。

电站所在地海拔高程约800 m 。

二、枢纽任务：发电为主。

三、总装机容量：P总=2500MW 保证出力：500MW四、水轮机工作水头最大水头Hmax=100m 平均水头Hav=90m设计水头Hr=94m 最小水头Hmin80.0任务与要求一．水轮机部分⒈水轮机型号选择。

⒉应用主要综合特性曲线初步拟订待选方案。

⒊通过初步分析比较淘汰明显不合理的方案，保留两个较好方案精选。

⒋精选过程进行两个方案的动能经济比较。

绘制运行特性曲线，进行机电设备的投资估算及土建工程比较5．确定最佳方案。

并对其进行如下计算：⑴水轮机飞逸转速；⑵轴向力；⑶导叶高程，导叶最大及最优开度；⑷蜗壳水力计算及单线图；⑸尾水管型式选择及单线图和主要剖面图的绘制；⑹对水轮机结构的特殊要求。

二、绘制水轮机的运转综合特性曲线；对发电机的型号进行选择；三、进行蜗壳，尾水管的水力计算；四、利用Solidworks建立转轮的几何模型。

五、计算书和说明书⒈分别编写设计计算书和设计说明书各一分。

⒉计算书要求计算准确，层次清晰，公式和系数选择要求正确合理并标明依据。

⒊说明书要论证充分正确，结论清楚。

书写字迹工整。

，⒋图纸要符合标准，要求选择一张用计算机绘制。

⒌说明书附英文标题与摘要。

摘要本设计着重阐述了水轮机型号的选择，电机型号的选择，及利用Solidworks建立几何模型。

水轮机选型设计部分：依据原始资料初步确定机组的台数和机型，从而形成了四种设计方案，然后对四种方案的技术参数进行计算和比较，精选出两种方案作为备选方案；同过绘制两个方案的综合运转特性曲线和等吸出高度线，进行比较后确定一个方案作为设计的最终方案，然后，算出所确定方案的蜗壳和尾水管参数。

第三部分是确定电站发电机的型号，经过第一部分的数据计算发电机各个参数，由所计算的参数进行选型。

宁蓄电站水泵水轮机采用单级、单速、混流可逆式水泵水轮机。

由瑞士苏尔寿爱雪维斯（SEWZ）设计、制造和配套供应。

一水泵水轮机主要参数：转轮直径： 2248 mm 转轮叶片数： 9最大毛水头： 271 m 最小毛水头： 240 m极端运行最小毛水头： 236.6 m 额定水头： 240 m额定流量： 19.6 m3/s 额定转速： 600 r/min 额定出力： 41.5 MW 瞬态飞逸转速： 885 r/min 稳态飞逸转速： 830 r/min 吸出高度： -23 m水轮机工况最优比转速： 90.3 mkw 水泵工况最优比转速：144.6 mkw 机组俯视旋转方向：水轮机工况逆时针方向；水泵工况顺时针方向最大轴向水推力： 113t（包括所有转动部分的重量）二水泵水轮机主要结构特征1总体布臵形式1.1 水泵水轮机型式为立轴、单级、混流可逆式水泵水轮机，水轮机轴通过中间轴与发电电动机连接。

1.2 和常规水轮机类似，本电站水泵水轮机也是由可拆卸部件既转轮、主轴、水导轴承、轴承支座、顶盖、导水叶、导水叶操作机构、接力器、主轴密封装臵和预埋部件既蜗壳、座环/底环、尾水管、机坑里衬等组成。

其中可拆卸部件可利用厂房内起吊设备及机坑内起吊设备通过水轮机机坑旁侧通道进行拆卸，既能实现“中拆”方式。

下面将介绍上述各组成部件的构造、作用、工作原理、参数、安全监测装臵等内容：2.1 转轮我厂水泵水轮机是立轴、单级、混流可逆式。

它是水能转变为机械能又是将机械能转变为水能的部件。

其主要尺寸材料如下：转轮直径： 2248mm 材料： A743CrCA6NM叶片数： 9片水轮机工况转向：逆时针方向重量： 5.25吨上迷宫环间隙: 0.8 mm下迷宫环间隙: 0.8 mm转轮采用不锈钢铸焊结构,另外在转轮的上冠和下环设有止漏环,止漏环采用与转轮一同整体铸造的结构,转轮拆装用厂家提供的专用工具。

2.2 主轴水泵水轮机轴和中间轴的直径均为Ф500mm，用优质锻钢锻制而成。

乌东德水电站水轮机参数乌东德水电站是一座位于中国的重要水电站，其水轮机参数包括转速、功率和效率等多个方面。

水轮机作为水电站的核心设备之一，对于发电效率和稳定性有着至关重要的作用。

下面我们将详细介绍乌东德水电站水轮机的参数。

一、水轮机的种类乌东德水电站采用的是水轮机，水轮机通常分为混流式、轴流式和离心式等几种类型。

而乌东德水电站使用的水轮机型号为XX-XXXXX，采用的是XX类型的水轮机。

这种类型的水轮机具有一定的特点和优势，可以更好地适应乌东德水电站的水利条件和发电需求。

二、水轮机的转速水轮机的转速是指水轮机旋转的频率，通常以每分钟转数（rpm）来表示。

乌东德水电站水轮机的设计转速为XXX rpm，根据水利条件和发电需求的不同，实际运行中可能会有一定范围的调整。

水轮机的转速直接影响到水轮机的输出功率和效率，也决定了发电机的旋转速度，因此对于水轮机的设计和运行来说至关重要。

三、水轮机的功率水轮机的功率是指在给定条件下水轮机的能量转换效率，通常以千瓦（kW）或兆瓦（MW）来表示。

乌东德水电站水轮机的额定功率为XXX兆瓦，这意味着水轮机在设计条件下可以提供的最大功率。

除了额定功率外，水轮机还有最大功率、最小功率等参数，这些参数决定了水轮机在不同水位、不同负荷条件下的性能表现。

四、水轮机的效率水轮机的效率是指水轮机在把水流的动能转化为机械能或电能时的能量损失情况，通常以百分比来表示。

乌东德水电站水轮机的效率为XX.XX%，这意味着在设计条件下水轮机可以将水流的动能转化为电能的比例。

提高水轮机的效率是提高水电站发电效益的重要途径，因此水轮机的设计和运行中需要不断优化提高其效率。

五、水轮机的其他参数除了上述几个主要参数外，水轮机还有着诸如进口直径、叶片数目、叶轮直径、设计流量、水头等一系列的参数。

这些参数是水轮机设计与运行中的重要参考，决定了水轮机在不同水利条件下的性能表现。

乌东德水电站水轮机的参数包括转速、功率、效率等多个方面。

水轮发电机参数表摘要：一、水轮发电机简介1.水轮发电机的定义2.水轮发电机的工作原理二、水轮发电机的主要参数1.额定功率2.额定电压3.额定电流4.转速5.效率6.功率因数三、水轮发电机的应用领域1.水电能源开发2.农村电力供应3.偏远地区电力建设4.应急电源四、水轮发电机的发展趋势1.技术创新2.智能化发展3.绿色环保4.市场前景正文：水轮发电机是一种利用水能转化为电能的设备，广泛应用于水电能源开发、农村电力供应、偏远地区电力建设等领域。

本文将详细介绍水轮发电机的主要参数及应用领域，并展望其发展趋势。

一、水轮发电机简介水轮发电机是一种通过利用水流转动水轮，进而驱动发电机转子旋转，最终实现电能输出的设备。

水轮发电机的核心部件是水轮和发电机，水轮将水流的能量转化为机械能，发电机则将机械能转化为电能。

二、水轮发电机的主要参数1.额定功率：水轮发电机的额定功率是指在特定条件下，设备能够稳定输出的功率。

额定功率是衡量水轮发电机性能的重要指标。

2.额定电压：额定电压是指水轮发电机在正常运行状态下，输出的电压值。

额定电压是电力系统设计和运行的基础参数。

3.额定电流：额定电流是指水轮发电机在额定功率和额定电压下，输出的电流值。

额定电流是电力系统设计和设备选型的依据。

4.转速：水轮发电机的转速是指水轮在正常运行状态下，每分钟转动的圈数。

转速与水轮的直径、水流的速度等因素有关。

5.效率：水轮发电机的效率是指发电机输出的功率与水轮输入的功率之比。

效率越高，说明水轮发电机将水能转化为电能的效果越好。

6.功率因数：功率因数是指水轮发电机的有功功率与视在功率之比。

功率因数越高，说明电能的质量越高，对电力系统的影响越小。

三、水轮发电机的应用领域1.水电能源开发：水轮发电机是水电能源开发的核心设备，通过将水能高效地转化为电能，为我国电力事业的发展做出了巨大贡献。

2.农村电力供应：水轮发电机在农村地区具有广泛的应用，能够解决农村地区电力供应不足的问题，提高农村居民的生活水平。