Файл: Тезисы докладов координационного совещания по гидравлике гидротурбинных блоков, 20-23 мая 1964 г..pdf

t

а) обеспечением надлежащего маневрирования затворами во-

.досбросов; б) выполнением внутренних поверхностей с наименьшей кри­

визной или расположением участков'поверхностей с большой кри­ визной в зоне с малыми средними скоростями, либо в местах наи­ большего заглубления под уровень верхнего бьефа;

.зорных.водосбросов в здании ГЭС с вертикальными агрегатами.

Инженер В. М. Семенков, инженер С. И. Егоршин, инженер И. С. Розенберг

(НИС Гидропроекта имени С. Я- Жука)

РЕЗУЛЬТАТЫ И МЕТОДИКА СОПОСТАВИТЕЛЬНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОДВОДЯЩИХ ТУРБИННЫХ КАМЕР УПРОЩЕННЫХ ФОРМ

В докладе освещаются результаты и методика гидравлических исследований трех вариантов широких (3,88Щ) турбинных, камер с плоскопараллельными дном и потолком, применительно к турбин­ ному блоку Саратовской ГЭС: прямоугольной, с углом охвата 90°, и с углом охвата 136°.

Исследования проводились на модели турбинного блока мас­ штаба 1 : 29,5 без рабочего колеса, но с направляющим аппара­ том. Камеры исследовались в двух режимах работы ГЭС: при работе только турбины и при совместной работе турбин и водо­ сбросов.

Камеры сопоставлялись по следующим гидравлическим харак­ теристикам:

1)условиям входа потока в турбинную камеру и потерям на­ пора на входе;

2)характеру движения потока и потерям напора в камере (до окружности статорных колонн);

3)условиям подвода воды к направляющему аппарату и по­ терям напора в направляющем аппарате;

4)условиям подвода воды к рабочему колесу.

Исследования показали следующее.

1. Условия подвода воды к рабочему колесу практически не за­ висят от формы турбинной камеры и определяются положением лопаток направляющего аппарата.

2L

2. Основным источником потерь энергии на подводе воды к ра­ бочему колесу является направляющий аппарат.

Потери напора в направляющем аппарате зависят от формы и угла охвата подводящей камеры и составляют основную часть,

потерь в подводе.

Наиболее благоприятные условия подвода воды к направляю­ щему аппарату обеспечивает камера с углом охвата <р= 136°.

3. Потере напора в камере составляют 0,8—12% от общих по­ терь на подводе к рабочему колесу и тем более, чем больше угол-, охвата спирали.

4. Для каждой формы спирали имеется зона расходов, в кото­ рой данная спираль, благодаря оптимальному подводу потока к направляющему аппарату, обеспечивает более высокий к. п. д. тур­ бины по сравнению со спиралью другой формы. Поэтому выбор формы спирали необходимо проводить на основании энергоэконо­ мических расчетов с учетом графика нагрузки ГЭС.

Инженер С. И. Егоршин

(НИС Гидропроекта имени С. Я- Жука)

ГИДРАВЛИКА СОРОУДЕРЖИВАЮЩИХ РЕШЕТОК СОВМЕЩЕННЫХ ГЭС

Опыт проектирования и эксплуатации совмещенных ГЭС пока­ зывает, что одним из немаловажных факторов, определяющих энер­ гетическую эффективность и удобства эксплуатации ГЭС, особенно, в первые годы работы ГЭС, является правильный выбор местопо­ ложения, конструкции и средств очистки сороудерживающих ре­ шеток совмещенных ГЭС.

С точки зрения нормальной эксплуатации и потерь напора на. решетках должны приниматься во внимание следующие особенно­ сти совмещенных ГЭС:

1)повышенное количество сора, привлекаемое к зданию ГЭС;

2)недопустимость падения пропускной способности водосбро­

сов;

3)большие скороститечения в водоприемнике;

4)изменчивость структуры потока в водоприемнике, связанная

срежимами работы ГЭС в межень и в паводок;

5)возможность использования сбросного потока водосбросов-, для очистки решеток.

Всвете вышеизложенного рассматривается.

1.Целесообразное местоположение сороудерживающих решеток: во взаимосвязи с гидравликой водоприемника.

22

3.Возможность гидравлической чистки решеток сбросным по­ током.

4.Вопросы энерго-экономического сопоставления вариантов

■сороудерживающих решеток.

Инженер М. Ф. Саркисова

(НИС Гидропроекта имени С. Я- Жука)

ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ВЫБОРУ ОПТИМАЛЬНОЙ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ГИДРОТУРБИН САРАТОВСКОЙ ГЭС

1. При проектировании институтом Гидропроекта Саратовского гидроузла рассматривался ряд вариантов компоновки гидроузла и агрегатов ГЭС.

Наиболее целесообразным был признан вариант гидроузла без

.водосливной плотины с водосбросами в здании ГЭС, конструкция и форма которых определила ширину блока в 40 м.

Перед Отделом гидроэнергетических исследований НИСа Гидропро'екта была поставлена задача выбора оптимальной проточной части вертикального гидроагрегата с изогнутой отсасывающей тру­ бой при ширине блока В = 3,88ПЬ

Ранее, решением постоянной комиссии гидравлических турбин и гидравлического оборудования гидроэлектростанций ГЭС Госко­ митета по автоматизации и машиностроению, НИСу Гидропроекта имени С. Я- Жука и ХТГЗ имени Кирова было поручено проведе­ ние отборочных и контрольных испытаний турбин Саратовской ГЭС.

2. В силу этого, исследования по выбору оптимальной проточной части вертикального агрегата Саратовской ГЭС состояли из трех этапов.

Первый этап включал энергетические и кавитационные испы­ тания колес ПЛ-661-46 и ПЛ-103-46 с целью выбора рабочего ко­ леса вертикальной гидротурбины Саратовской ГЭС.

Второй этап включал энергетические испытания ПЛ-661-46 с че­ тырьмя вариантами изогнутых отсасывающих труб при ширине блока В = 3,88Z)i.

Третий этап состоял из контрольных энергетических, кавита­ ционных разгонных и пульсационных испытаний выбранного ва­ рианта проточной части.

Исследования моделей вертикальных гидротурбин Саратовской ГЭС проведены на стенде с диаметром рабочего колеса 460 мм, яв­ ляющегося энергокавитационным стендом проточного типа. Иссле­ дования на стенде ведутся в условиях, приближающихся к натур­ ным, при напорах Н — 10-г- 20 м.

Стенд оборудован измерительной аппаратурой, позволяющей вести энергетические, кавитационные, разгонные испытания и. ис­

23

следования гидродинамических нагрузок (пульсация давления) на стенки элементов проточной части гидротурбин.

3. Результаты исследований первого этапа (универсальные ха­ рактеристики № 100—104), при сопоставительном анализе их с аналогичными испытаниями ЛПИ, ВИГМ, МЭИ, МВТУ, позволили рекомендовать рабочее кол_есо ПЛ-661-46 со сферической втулкой в сочетании с направляющим аппаратом симметричного профиля высотой 5 0 = 0,415Di для дальнейших проектных и исследователь­

практически равноценна по к.п.д. стандартной отсасывающей трубе с коленом АД при спиральной камере 6 = 180° В = 2,6Д^ в диапазоне расходов Q=900—2200 л/сек при «/=140 —190 об мин.

Изогнутая отсасывающая труба высотой h = 2,25ДХ, с расши­ ренным коленом, двумя бычками в выходном диффузоре, распо­

стандартной отсасывающей трубой с коленом АД энергетические

отсасывающей трубы (характеристики № 117 и 118), обусловлен­ ное необходимостью обеспечить несущую способность фундамент­ ной плиты и балок, образующих стены водосбросов в средней части секции, ухудшило энергетические показатели при расхо­ дах Q ,'= 1900-:-2200 л;сек на 0,6 —0,8% во всем диапазоне.

5. Контрольные энергетические, кавитационные, разгонные,

.пульсационные испытания ПЛ-661-46 проточной части со спираль­ ной камерой <р= 136°, шириной В = 3,88£>i изогнутой отсасываю­ щей трубой симметричной формы, с расширенным коленом, с дву­ мя бычками в выходном диффузоре, расположенными на 13 м от оси агрегата, и вутами в нижней части бычков размерами 15 X X 2,5 м, шириной выходного сечения диффузора В = 3,88Dt под­ твердили полученную ранее характеристику № 118 и позволили ре­ комендовать установку на Саратовской ГЭС вертикальных гидро­ турбин с рабочим колесом ПЛ-661-1030 в указанной проточной части.

Принятый.вариант проточной части вертикальной гидротурби­ ны обеспечивает в условиях блока шириной B = 3,88Dl наиболее рациональную компоновку агрегатов ГЭС и отвечает техническому

24

заданию на проектирование вертикальных гидротурбин Саратов­ ской ГЭС.

III. ГИДРАВЛИКА ГИДРОТУРБИННЫХ БЛОКОВ ВЫСОКОНАПОРНЫХ ГЭС

Канд. ,техн. наук И. Е. Михайлов, канд. техн. наук Е. Л. Митюрев (МИСИ имени В. В. Куйбышева)

ГИДРАВЛИКА ТУРБИННЫХ СПИРАЛЬНЫХ КАМЕР РАДИАЛЬНО-ОСЕВЫХ ТУРБИН

1. Спиральная камера является одним из важнейших элементов гидроагрегата, который в этой или иной степени определяет как энергетические показатели гидростанции, так и капитальные вло­ жения в ее строительство.

2. Назначение турбинной спиральной камеры состоит в под­ воде потока к направляющему аппарату с заданными характери­ стиками и обеспечении равномерного распределения расхода по его периметру.

3. Экспериментальные исследования потока показали, что в

направляющего аппарата близко к равномерному. Выполняется также и предположение о постоянстве окружных скоростей по высоте поперечного сечения спирали. Другие же основные поло­ жения расчета не имеют места в действиГельности.

вполне подтверждаются экспериментальными данными,, а поэтому необходимо отступать от этого условия в тех случаях, когда это целесообразно.

5. Условия работы рабочего колеса и отсасывающей трубы за­ висят от характера распределения меридиональных скоростей по высоте направляющего аппарата. Однако в настоящее время при расчете рабочих колес и подборе отсасывающих труб для них это обстоятельство недостаточно учитывается. Так, например, для камер, развитых вниз и вверх относительно направляющего аппарата, ра­ бочее колесо и отсасывающая труба принимаются одинаковыми, несмотря на то, что эти камеры создают по высоте направляющего аппарата различны,е эпюры меридиональных скоростей.

25