ТУРБИНЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ДЛЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

том II

ОСТ 108.023.107-85; ОСТ 108.023.109-85; ОСТ 108.023.108-84; ОСТ 108.023.105-84; ОСТ 108.023.06-84; РТМ 108.023.20-83

ЛЕНИНГРАД 1986

ОТРАСЛЕВОЙ    СТАНДАРТ

ТУРБИНЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ КОВШОВЫЕ

ТИПЫ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ ОСТ 108.023.108—84

Издание официальное

10 Заказ 111

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ И РАЗГОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДЕЛЬНЫХ ГИДРОТУРБИН

1.    Прилагаемые универсальные характеристики получены при испытаниях моделей ковшовых гидротурбин с рабочими колесами диаметром Di = 0,335-^-0,375 м в лаборатории производственного объединения турбостроения «Ленинградский металлический завод».

Испытания проведены в соответствии с «Международным кодом модельных приемо-сдаточных испытаний гидравлических турбин» (Публикация МЭК 193).

2.    На прилагаемых характеристиках указаны: Qj — приведенный расход, л/с; п\—приведенная частота вращения, мин^-1; т)—коэффициент полезного действия модельной гидротурбины, %; s — открытие сопла, мм.

3.    Перечень рекомендуемых универсальных и разгонных характеристик для выбора гидротурбин приведен в табл. 1.

Таблица 1

Обозначение гидротурбины Номер чертежа Порядковый номер характеристики * Максимальный КПД, % универсаль ной разгонной по универсальным характеристикам приведенный в соответствии с п. ,‘2.4 стандарта К 4ТО/461-В4-33.5 1; 2 1225 2267 90,2 90,2 К 400/560а-В6-33,5 3; 4 955 1057 90,4 90,4 К 600)/461-В6-ЭЗ,5 5; 6 1458 609 90,5 90,5 К 600/464-В8-33,5 7; 8 1999 1999.-1 90,8 90,8 К 1000/461-B4-37,5 9; 10 1225а 2299' 90,6 90,5

* По нумерации организации, выполнившей испытания модели гидротурбины.

Прилагаемые универсальные и разгонные характеристики получены при испытаниях моделей гидротурбин, основные геометрические параметры которых приведены в табл. 2. Проточная часть испытанных моделей имеет отличия от рекомендуемой в стандарте. В необходимых случаях эти характеристики подлежат уточнению с моделированием принятой проточной части гидротурбины.

Таблица 2

Основные геометрические параметры модельной гидротурбины Ю СО сО тР °? СО О О rh X Обознач LO щ со рр i ю I X 2Н«е гидре to СО СО СО PQ СО о о со X >турбины ю со со об со со § со X ю со г П* CQ со о 8 & Число ковшей Z\ 20 20 18 20 20 Относительный максимальный диаметр рабочего колеса DB 1,29 1,27 1,26 1,25 1,26 Относительный диаметр выхода сопла d 0,132 0,112 0,105 0,100 0,110 Относительный диаметр входного сечения сопла 0,34 0,32 0,33 0,31 0,34 Относительный диаметр входного сечения распределителя Dnr 0,70 0,70 0,70 0,70 0,66 Относительная ширина распределителя В 5,06 5,06 5,37 5,55 4,70 Относительный максимальный диаметр кожуха D 2,7 2,7 2,7 2,7 2,9 Относительное расположение рабочего колеса над нижним бьефом Ацв 1,20 1,25 1,30 1,35 1,30

82

ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ ОТРАСЛЕВОГО СТАНДАРТА

Изм. Номера листов (страниц) Номер Подпись Срок введения измененных замененных новых аннулиро ванных документа Дата изменения

СОДЕРЖАНИЕ

ОСТ >08.023.307—85. Турбины гидравлические горизонтальные капсульные Типы, основные параметры в размеры    ....    ......

ОСТ 108.023.109—85. Турбины гидравлические вертикальные поворотно-лопастные диагональные. Типы, основные параметры и размеры.........

ОСТ 108.023.108—84. Турбины гидравлические вертикальные ковшовые Типы, основные параметры и размеры...........-

ОСТ 108023.105—84. Турбины гидравлические вертикальные поворотно-лопастные ооовые. Конструктивные схемы ,    -    ...........

ОСТ Ш8.023.06—84. Турбины гидравлические вертикальные радиально-осевые Конструктивные схемы .    .    ..............

РТМ 108.023.20—83. Турбины гидравлические вертикальные поворотно-лопастные осевые н раднальио-осевые. Предельная металлоемкость........

Редакторы: С. В Иовтко. И. М. Суханова Техпи¹*еашЙ редактор А. Я. КР’'ъенева    Корректор    Л А. Крупнов*

Слано в набор 28.05.86. Подписано к печ. 13.33.86. Формат бум бОХЭО’Д Обгзы 16.5 печ. .л.    Тираж    350    Заказ    Ш.    Цена    £    р.    30    -к.

НПО ЦКТИ. 394021, Ленинград, Политехническая ул., д. 24

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ указанием Министерства энергетического машиностроения от 04.06.84 № СЧ-002/4281

ИСПОЛНИТЕЛИ: О. С. БАБАНОВ; Г. А. ЯБЛОНСКИЙ; И. М. ПЫЛЕВ;

В. В. НАУМОВ; Л. Ф. АБДУРАХМАНОВ (руководительтемы); М. В. ГУЩИН (руководитель темы); М. В. ДОБРЕР (руководитель темы); Г. В. ЧУЖИН; А. А. ВАРЛАМОВ; Л. Д. ЧУГУНОВ

СОГЛАСОВАН с Министерством энергетики и электрификации СССР

Начальник Главтехуправления    В.    И.    ГОРИН

1.2. За номинальный диаметр Di рабочего колеса ковшовой гидротурбины принят диаметр окружности, соосной с рабочим колесом и касательной к осям сопел (чертеж).

Проточная часть ковшовой гидротурбины

1.3.    Номинальные диаметры рабочих колес D_x должны выбираться из следующего ряда: 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 1900, 2000, 2120, 2240, 2360, 2500, 2650, 2800, 3000, 3150, 3350, 3550, 3750, 4000, 4250. В технически обоснованных случаях допускаются отклонения от указанных значений в пределах ±4%.

1.4.    Условное обозначение гидротурбины должно строиться по следующей схеме:

Турбина гидравлическая    X    ХХХХ    —    X X — XXX

I

Обозначение типа гидротурбины_|

В — вертикальная ______

Количество сооел____

Номинальный диаметр рабочего колеса, см__

ОСТ 108.023.108—84 Стр. 3

Пример условного обозначения турбины гидравлической ковшовой вертикальной на максимальный напор 1000 м с 6 соплами с диаметром рабочего колеса 280 см:

ТУРБИНА ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ К 1000-В6-280.

Допускается применять обозначение гидротурбины, содержащее порядковый номер рабочего колеса (по нумерации организации-разработчика):

ТУРБИНА ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ К 1000/461-В6-280.

1.5. Ковшовые гидротурбины следует выполнять с распределителями кругового (см. чертеж), двухподводного и ветвистого типов.

Проточную часть распределителя или ее элементы допускается выполнять многоугольной формы.

2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

2.1. Относительный максимальный диаметр кожуха D= должен приниматься в пределах 2,7—2,9.

__    Q

Относительная ширина распределителя Б = -д- должна быть в пределах 4,8—5,2.

Относительный диаметр входного^сечения распределителя £)_Вх = -£р- должен приниматься не менее 0,6.

Относительный диаметр входного сечения сопла d_BX = должен быть в пределах 0,30—0,34.

Остальные относительные размеры проточной части должны приниматься по табл. 2.

Таблица 2

Параметр Тип гидротурбины К 400' | К 600 | К 1000 | К 1500 Число сопел гидротурбины 4 6 8 4 6 8 4 6 4 Число ковшей рабочего колеса Z\ 18—20 | 18—24 | 20—24 Относительный наибольший диаметр рабочего колеса £>п 1,25—1,29 Относительная высота расположения рабочего колеса над нижним бьефом А НБ 1,25—1,30 Относительный диаметр выхода сопла d * 0, 126 0,112 0,105 0,112 0,100 0,093 0,091 0,078 0,064 Оптимальная приведенная частота вращения ".’опт. мин~’ 39—40 Приведенный расход гидротурбины, л/с: оптимальный QXonT максимальный по условиям прочности Qimax 85—125 70—100 40—55 20—25 135 165 190 110 130 150 70 80 35 Коэффициент быстроходности; гидротурбины п8 рассчитанный по расходу через одно сопло ns 51 56 61 46 50 54 37 39 26 25,5 23 21,5 23,0 20,5 19,0 18,5 16,0 13,0

* Допускаемые отклонения от указанных значений d не должны превышать ±5%.

2.2. Режим работы гидротурбины определяется приведенной частотой вращения гидротурбины

-_ nD\

^П1~УН

и приведенным расходом гидротурбины

O' — Q

D\VH *

где п — частота вращения гидротурбины, мин-¹; Я —напор гидротурбины, м; D_x — номинальный диаметр рабочего колеса, м; Q—расход гидротурбины, м³/с.

77

2.3.    Значения оптимальных приведенной частоты вращения ftiom- и приведенного расхода Qiom (на режимах с максимальным коэффициентом полезного действия трпах), приведенного расхода на режимах максимальной мощности Qimax должны соответствовать указанным в табл. 2.

При выборе параметров гидротурбины на конкретные условия приведенная частота вращения, соответствующая напору, при котором наиболее продолжительное время работает гидротурбина, не должна отличаться от оптимальной частоты вращения /г,'_опт (см. табл. 2) больше чем ±1,5 мин^-1.

2.4.    При энергетических испытаниях на оптимальном режиме работы модельной гидротурбины коэффициент полезного действия должен быть не ниже 90%.

Указанное значение коэффициента полезного действия должно определяться путем пересчета на условия испытаний модели с диаметром рабочего колеса £>i = 335 мм при напоре #=40 м и температуре воды ^=20°С. ■

Максимальный коэффициент полезного действия модельной гидротурбины пересчитывается с универсальной характеристики на стандартные условия по формуле пересчета коэффициента полезного действия, приведенной в рекомендуемом приложении 1.

Универсальные характеристики, с которых производится пересчет коэффициента полезного действия, должны быть получены при испытании модельных гидротурбин с диаметром Di^335 мм при напорах не менее 20 м и температуре воды от 0 до 35°С.

Испытания по определению коэффициента полезного действия должны быть выполнены с исключением потерь в опорах ротора модели.

Условия испытаний и методы измерений должны соответствовать «Международному коду модельных приемо-сдаточных испытаний гидравлических турбин» (Публикация МЭК 193).

Универсальные и разгонные характеристики модельных гидротурбйн даны в справочном приложении 2.

78

OCf 108.023.108—84 Стр. 5

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Рекомендуемое

РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОТУРБИН

1.    Расчет эксплуатационных характеристик гидротурбин производится по универсальным характеристикам, полученным при испытаниях модельных гидротурбин.

При пересчетах принимается

«и. ⁼ пы и Qin = Qi_M, где /гы—приведенная частота вращения натурной гидротурбины; щ_и —приведенная частота вращения модельной гидротурбины;

Q_Ih—приведенный расход натурной гидротурбины;

Q_lM — приведенный расход модельной гидротурбины.

2.    Для определения коэффициента полезного действия гидротурбины рекомендуется формула

где т]н — коэффициент полезного действия натурной гидротурбины;

Рм — коэффициент полезного действия модельной гидротурбины;

Q,

X — доля пересчитываемых потерь, определяемая как х = 0,67—0,44 -_;

VlonT

Re_M и Re_H — числа Рейнольдса модельной и натурной гидротурбин.

Re_M __ РшУЩ,

Re_H    Н_п

где Dim и D_Ui — диаметры рабочего колеса модельной и натурной гидротурбин;

Я_м и Я_н —напоры модельной и натурной гидротурбин; v_M и v_H — коэффициенты -кинематической вязкости воды при испытаниях модельной и натурной гидротурбин.

Зависимость коэффициента кинематической вязкости воды от температуры приведена на черт. 1. Для упрощения пересчетов коэффициента полезного действия гидротурбины по приведенной формуле на черт. 2 дана зависимость

3.    Мощность гидротурбины N (кВт) вычисляется по формуле

W==9,81Ditf 1/tfQU..

79