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
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 |
ОСТ 108.023.108-84 Стр. 9
Универсальная характеристика гидротурбины К 400/461-В4-33,5 № 1225 ЛМЗ
30
50
60
70
80
90
100
л/с
120
«г-^
Испытания проведены при напоре гидротурбины 40 м и /»20°С
Черт. 1
Разгонная характеристика гидротурбины К 400/461-В4-33,5 № 2267 ЛМЗ
|
|
30 L.1—I- Ш..1 INI L...I.. I II hi I И И И III I 1 II 111 II 1 1.1 , L..I I. Ill I И II I II I..U-
90 50 SO 70 80 90 100 110 120 130 190 150 л\с ПО
Q'l-- |
Испытания проведены при напоре гидротурбины 40 м и ^«20°С
Черт. 3
|
Разгонная характеристика гидротурбины К 400/560а-В6-33,5 № 1057 Л М3 |
|
|
—► |
ОСТ ,108.023Л08—84 Стр, П
|
Универсальная характеристика гидротурбины К 600/461-86-33,5 Ш 1458 ЛМЗ |
|
|
|
Испытания проведены при напоре гидротурбины 40 м и t**20°С
Черт. 5 |
|
Разгонная характеристика гидротурбины К 600/461-В6-33,5 № 609 ЛМЗ |
|
|
1 — гидротурбина с четырьмя включенными соплами; 2 — гидротурбина с шестью соплами
Черт. 6 |
|
Универсальная характеристика гидротурбины К 600/461-В8-33,5 № 1999 Л М3 |
|
|
Испытания проведены при напоре гидротурбины 40 м и t**20°С
Черт. 7 |
Разгонная характеристика гидротурбины К 600/461-В8-33,5 № 1999-1 ЛМЗ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
|
30,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
\ |
/5,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
\ |
10,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~х |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=5,0/ |
ш |
|
|
|
|
|
|
|
1_ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
" / |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S- |
5,0 м |
✓
м / |
|
15 |
7 |
10,0 |
/ |
|
|
150 |
у |
|
20,0 |
/ |
30,0 |
/ |
70 90 110 130 150 170 190 м/с 210
7—
1 — гидротурбина с. ъкзточйкнъши гъъъъжя:, 2 — с.
восьмью соплами
Черт. 8
ОСТ 108.023.108—84 Стр. 13
|
Универсальная характеристика гидротурбины К 1000/461-84-37,5 № 1225а ЛМЗ |
|
|
Испытания проведены при напоре гидротурбины 40 м и 20°С
Черт. 9 |
|
Разгонная характеристика гидротурбины К 1000/461-84-37,5 № 2299 ЛМЗ |
|
|
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
УДК 621.224.12 Группа Г46
ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ
ТУРБИНЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ КОВШОВЫЕ ТИПЫ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ
ОКП 31 1140
ОСТ 108.023.108—84
Введен впервые
Указанием Министерства энергетического машиностроения от 04.06.84 № СЧ-002/4281 срок
действия установлен
с 01.07.86 до 01.07.90
Настоящий стандарт распространяется на ковшовые вертикальные одноколесные гидротурбины. Стандарт устанавливает типы ковшовых гидротурбин, зоны их применения по напорам, основные параметры и размеры проточной части гидротурбин.
1. ТИПЫ И РАЗМЕРЫ
1.1. Типы ковшовых гидротурбин установлены по наибольшим значениям максимального напора. Типы ковшовых гидротурбин, зоны их применения в зависимости от максимального напора, значения наибольшего и наименьшего номинального диаметра рабочего колеса должны соответствовать указанным в табл. 1.
|
Таблица 1 |
|
Тип |
Количество сопел, шт. |
Максимальный напор |
Номинальный диаметр |
|
ГИД|рО- |
гидротурбины Ящах, м |
рабочих колес Du мм |
|
турбины |
наименьший |
наибольший |
наименьший |
| наибольший |
|
|
4 |
|
|
1120 |
|
|
К 400 |
6 |
300 |
400 |
1600 |
4250 |
|
|
8 |
|
|
2000 |
|
|
|
4 |
|
|
1120 |
|
|
К 600 |
6 |
400 |
600 |
1600 |
4000 |
|
|
8 |
|
|
2000 |
|
|
К 1000 |
4
6 |
600 |
1000 |
1120
1400 |
3350 |
|
К 1500 |
4 |
1000 |
1500 |
1120 |
2500 |
|
Отношение минимального напора гидротурбины к максимальному должно быть не менее 0,9.
Перепечатка воспрещена
75
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 Dx 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 dBX = 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; Dx — 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 = QiM, где /гы—приведенная частота вращения натурной гидротурбины; щи —приведенная частота вращения модельной гидротурбины;
QIh—приведенный расход натурной гидротурбины;
QlM — 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
ReM и ReH — числа Рейнольдса модельной и натурной гидротурбин.
ReM __ РшУЩ,
ReH Нп
где Dim и DUi — диаметры рабочего колеса модельной и натурной гидротурбин;
Ям и Ян —напоры модельной и натурной гидротурбин; vM и vH — 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
|
Зависимость коэффициента кинематической вязкости воды от температуры |
|
