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

ТУРБИНЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ПОВОРОТНО-ЛОПАСТНЫЕ ДИАГОНАЛЬНЫЕ

ТИПЫ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ ОСТ 108.023.109—85

Издание официальное

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ МОСКВА

ОСТ 106.023.108—85 Стр. 9

5. Высота отсасывания диагональных гидротурбин H_s (м) отсчитывается от средней линии направляющего аппарата и определяется по формуле

«И-1.5.

где В == 10,33 — высота водяного столба, соответствующая барометрическому давлению на уровне моря, м;

V — отметка расположения средней линии направляющего аппарата над уровнем моря, м; На — высота водяного столба, соответствующая давлению парообразования, м (определяется по черт. 4);

Ьо — высота направляющего аппарата, м;

о — значение критического кавитационного коэффициента, указанное на универсальной характеристике гидротурбины;

1,5 м — запас, учитывающий масштабный фактор в величине критического кавитационного коэффициента, погрешности изготовления натурных и модельных гидротурбин.

При указанных высотах отсасывания унос металла вследствие кавитационной эрозии не должен превосходить величин, рекомендованных в Публикации МЭК 609 (1978 г.).

С целью уменьшения кавитационных разрушений заглубление гидротурбины может быть увеличено. Величина дополнительного заглубления гидротурбины согласовывается между проектировщиком ГЭС и предприятием — изготовителем гидротурбин с учетом конкретных условий эксплуатации (режим работы, тип рабочего колеса и применяемые материалы).

47

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ И РАЗГОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДЕЛЬНЫХ ГИДРОТУРБИН

1. Перечень рекомендуемых к применению диагональных гидротурбин, их универсальных и разгонных характеристик приведен в таблице, а прилагаемые чертежи очертания проточной части модельных гидротурбин, их универсальные и разгонные характеристики на черт. 1—22.

Прилагаемые универсальные и разгонные характеристики получены по испытаниям конкретных модельных гидротурбин, проточная часть которых по отдельным параметрам в ряде случаев отличается от рекомендаций настоящего стандарта. В необходимых случаях эти характеристики подлежат уточнению с моделированием принятой проточной части гидротурбины.

2. На прилагаемых характеристиках указаны:

Qj —приведенный расход, л/с;

п\ — приведенная частота вращения, мин^-1;

а₀ — открытие лопаток направляющего аппарата, мм; ср — угол установки лопастей рабочего колеса,...⁰; т]_м — коэффициент полезного действия модельной гидротурбины, %; о — критический коэффициент кавитации модельной гидротурбины.

3. Прилагаемые универсальные и разгонные характеристики получены по испытаниям модельных установок с диаметрами рабочих колес £>i_M = 310-r-460 мм при напорах Н = 3-^-8 м и температуре воды от 0 до 35°С, при которых обеспечиваются числа Рейнольдса Re_M^2-10⁶.

Испытания проведены на стендах гидротурбинных лабораторий ПО ЛМЗ, ПО ХТГЗ и МЭИ в соответствии с «Международным кодом модельных приемо-сдаточных испытаний гидравлических турбин» (Публикации МЭК 193 и 193А).

Универсальные характеристики, полученные при испытаниях моделей с £>_1м<460, допускаются к временному использованию и подлежат уточнению по результатам испытании моделей с Diм ^460 мм.

48

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ указанием Министерства энергетического машиностроения от 09.04.85 № СЧ-002/2777

ИСПОЛНИТЕЛИ: О. С. БАБАНОВ, канд. техн. наук; Г. А. ЯБЛОНСКИЙ, канд. техн. наук; И. М. ПЫЛЕВ, канд. техн. наук; В. В. НАУМОВ; Л. Ф. АБДУРАХМАНОВ, канд. техн. наук (руководитель темы); А. А. ВАРЛАМОВ, канд. техн. наук (руководитель темы); А. А. СОТНИКОВ, канд. техн. наук; М. В. ГУЩИН; А. Н. КОРОВИН; А. Г. ИВЛЕВ; Л. Д. ИРЛИНА; Н. И. МАЛЮКИНА; В. П. МОРОЗКИН, доктор техн. наук; Б. Т. ЕМЦЕВ, доктор техн. наук; И. Г. БЕЛАШ, канд. техн. наук (руководитель темы); Д. X. ЦАКИРИС, канд. техн. наук; П. В. ХРАБРОВ, канд. техн. наук; Н. Д. МАРКОЗОВ, канд. техн. наук; В. И. ГРИГОРЬЕВ, канд. техн. наук (руководитель темы); И. В. ТИМЕ, канд. техн. наук (руководитель темы); А. В. ГОЛЬДИН, канд. техн. наук; И. Б. ПЕТРОВА

СОГЛАСОВАН с Министерством энергетики и электрификации СССР

Начальник Главтехуправления    В.    И. ГОРИН

Стр. 2 ОСТ 108.023.109—85

1.2. За диаметр рабочего колеса D, (чертеж) диагональной гидротурбины следует принимать диаметр окружности, проведенной через точки пересечения осей поворота лопастей со сферической камерой рабочего колеса (с продолжением сферической части камеры рабочего колеса).

Номинальные значения диаметра рабочего колеса D\ рекомендуется выбирать из следующего ряда: 1800, 1900, 2000, 2120, 2240, 2360, 2500, 2650, 2800, 3000, 3150, 3350, 3550, 3750, 4000, 4250, 4500, 4750, 5000, 5300, 5600, 6000, 6300, 6700, 7100, 7500, 8000, 8500, 9000.

В технически обоснованных случаях допускаются отклонения от номинальных значений диаметров рабочих колес в пределах ±2%.

Основные размеры проточной части поворотно-лопастных диагональных гидротурбин

£>i — диаметр рабочего колеса; Da — диаметр направляющего аппарата; О ^ — диаметр горловины; d_BT —диаметр корпуса;

Ьа — высота направляющего аппарата; 9 —угол наклона лопастей

1.3.    Диагональные гидротурбины следует изготавливать с радиальным направляющим аппаратом.

1.4.    Условное обозначение диагональной гидротурбины должно строиться по следующей схеме:

Турбина гидравлическая    XXX    ХХХХ    —    X    —    XX    —    XXX

Обозначение типа гидротурбины

Угол наклона лопастей 6,...⁰

Номинальное значение диаметра рабочего колеса Р\, см

Пример условного обозначения гидравлической турбины поворотно-лопастной диагональной на максимальный напор 115 м вертикальной с углом наклона лопастей 0 = 45° с номинальным значением диаметра рабочего колеса £>i = 600 см:

ТУРБИНА ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ПЛД 115-В-45°-600.

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

ТУРБИНА ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ПЛД 140/2556б-В-45°-600.

2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

2.1. Угол наклона осей поворота лопастей рабочего колеса к оси гидротурбины >0 (угол наклона лопастей), число лопастей рабочего колеса 2! (число лопастей), относительный диаметр окружности,

проведенной через точки пересечения осей поворота лопастей с корпусом рабочего колеса    (от

носительный диаметр корпуса), относительный диаметр горловины камеры рабочего колеса О_горл = ~ -jSV- (относительный диаметр горловины), относительный диаметр расположения осей поворота

U1    -

лопаток направляющего аппарата = (относительный диаметр направляющего аппарата), относительная высота направляющего аппарата &₀ = — и относительное расстояние от плоскости нижнего кольца направляющего аппарата до точек пересечения осей поворота лопастей со сферической камерой (продолжением сферической части камеры) рабочего колеса /io = -jy- (относительное расстояние ho) должны приниматься по табл. 2.

40

Стр. 4 ОСТ 108.023.109—85

2.2.    Значения диаметра направляющего аппарата должны приниматься из ряда значений D₀, установленного для поворотно-лопастных осевых гидротурбин по ОСТ 108.023.15—82.

2.3.    Профили лопаток направляющего аппарата должны приниматься по ОСТ 108.023.14—82.

Гидродинамические характеристики профилей должны пересчитываться с характеристик, приведенных в ОСТ 108.023.14—82, с учетом значений Ь₀ и D₀, принятых для диагональных гидротурбин.

2.4.    Размеры и очертания проточной части отсасывающих труб должны приниматься по ОСТ 108.122.01—76 с применением колен КУ-1ПЛ и КУ-ЗРО.

Относительная высота отсасывающей трубы h = должна быть не менее 2,3.

2.5.    Режим работы диагональной гидротурбины определяется приведенной частотой вращения гидротурбины

nD_x

Ун

л приведенным расходом гидротурбины

г\    Q

^Ql D\Y~H ’

где п — частота вращения гидротурбины, мин^-1;

Q — расход гидротурбины, м³/с;

Я —напор гидротурбины, м.

2.6.    Значения оптимальных приведенной частоты вращения nJ_0flT и приведенного расхода Qj_onT (на режимах с максимальным коэффициентом полезного действия), приведенного расхода на режимах максимальной мощности Q|_max и коэффициента кавитации а при Qj_max должны соответствовать указанным в табл. 2.

2.7.    При энергетических испытаниях моделей диагональных гидротурбин должен обеспечиваться максимальный коэффициент полезного действия не менее 91,0%.

Указанное значение коэффициента полезного действия должно определяться путем пересчета на ■ условия испытаний модельной гидротурбины при напоре Я = 4 м и температуре воды ^ = 20°С с диаметром рабочего колеса D₁=460 мм.

Максимальный коэффициент полезного действия, указанный на универсальных характеристиках, следует приводить к стандартным условиям 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 рабочих колес А^460 мм при температуре воды от 0 до 35°С й напоре Я^2 м.

Зависимость коэффициента кинематической вязкости воды от температуры приведена в рекомендуемом приложении 1.

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

Универсальные и разгонные характеристики модельных гидротурбин приведены в рекомендуемом приложении 2.

42

OCT 188.023.109—85 Стр. 5

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Рекомендуемое

РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОТУРБИН

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

2.    Для определения коэффициента полезного действия гидротурбин рекомендуется формула

гд»    Т|_н    —    коэффициент    полезного    действия натурной гидротурбины;

т]_м — коэффициент полезного действия модельной гидротурбины;

% — доля пересчитываемых потерь энергии, принимаемая в зоне гарантируемых режимов работы гидротурбины при Q[>0,4Q|_onT равной %=0,75;

Re», и Re_H— числа Рейнольдса модельной и натурной гидротурбин;

_ ^нДгорл. м V2gH_M _    Vн_ы

Re„ ~ ^М^ГОрЛ. н /2gH„    ’

где Д_Горл.м и Дгорл.п — диаметры горловины модельной и натурной гидротурбин, м;

Z)_lM и Dih — диаметры рабочего колеса модельной и натурной гидротурбин, м;

Яы и Я_н — напоры модельной и натурной гидротурбин, м;

v_M и v„ — коэффициенты кинематической вязкости воды при испытаниях модельной и натурной гидротурбин, м²/с.

Зависимость коэффициента кинематической вязкости воды от температуры приведена на черт. 1. Для упрощения пересчетов коэффициента полезного действия гидротурбины по приведенной формуле на черт. 2 и 3 дана зависимость

3. Приведенная частота вращения гидротурбины п[ (мин^-1) определяется по формуле

^п\ =

где п — частота вращения гидротурбины, мин^-1*

— диаметр рабочего колеса, м;

Я—напор гидротурбины, м.

Соответствие приведенной частоты вращения натурной гидротурбины и ее модели учитывается поправкой Дп' (мин^-1)

^д 'll =п[_и-п[_ы

\ ^г Чм max    /

где я,'    —оптимальная приведенная частота вращения модели, мин^-1;

шах — максимальный коэффициент полезного действия гидротурбины; tj_m шах — максимальный коэффициент полезного действия модели по универсальной характеристике.

Вычисленная таким образом поправка Ап[ условно принимается постоянной для всех режимов работы гидротурбины.

4. Мощность гидротурбины N (кВт) вычисляется по формуле

N = 9,81 D\H I/7/QI^h-

При пересчетах принимается

где Q,'_a и QJ_m — приведенные расходы натурной и модельной гидротурбин, м*/с.

43