1 ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI GIÁO TRÌNH NỘI BỘ MÔN THIẾT BỊ CƠ KHÍ THỦY CÔNG NGHỀ VẬN HÀNH THỦY ĐIỆN (Áp dụng cho trình độ Cao đẳng) LƯU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2017 2 LỜI GIỚI THIỆU[.]
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI GIÁO TRÌNH NỘI BỘ MƠN: THIẾT BỊ CƠ KHÍ THỦY CƠNG NGHỀ : VẬN HÀNH THỦY ĐIỆN (Áp dụng cho trình độ Cao đẳng) LƯU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2017 LỜI GIỚI THIỆU Thiết bị khí thủy công môn học chuyên môn biên soạn dựa chương trình khung chương trình dạy nghề Bộ Lao động - Thương binh Xã hội Tổng cục Dạy nghề ban hành dành cho hệ Cao Đẳng Nghề Vận hành nhà máy thủy điện Giáo trình biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên xây dựng mức độ đơn giản dễ hiểu nhất, có ví dụ tập áp dụng để làm sáng tỏ lý thuyết Khi biên soạn, tác giả dựa kinh nghiệm giảng dậy, tham khảo đồng nghiệp tham khảo nhiều giáo trình có để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết thực hành biên soạn gắn với nhu cầu thực tế Nội dung môn học gồm có chương: Chương 1: Khái niệm phân loại thiết bị khí thuỷ cơng Chương 2: Lưới chắn rác thiết bị vớt rác Chương 3: Các van xả mặt Chương 4: Các loại van xả sâu Trong trình biên soạn có nhiều cố gắng song khó tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn khiếm khuyết Tơi mong nhận góp ý Quý đồng nghiệp bạn Học sinh - Sinh viên toàn Trường để giáo trình ngày hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn bạn đồng nghiệp, cảm ơn Khoa Điện-Điện tử, Trường Cao đẳng Lào Cai tạo điều kiện giúp đỡ cho tơi hồn thành giáo trình Lào Cai, ngày tháng năm 2017 Người biên soạn GV Ngô Đức Hiếu MỤC LỤC Nội dung Chương 1: Khái niệm phân loại thiết bị khí thuỷ cơng Khái niệm Phân loại Chương 2: Lưới chắn rác thiết bị vớt rác TRANG 5 Công dụng: Cấu tạo nguyên tắc bố trí Chương 3: Các van xả mặt 12 Van phẳng: 12 Van cung 12 Van hình quạt; 13 Van hình mái nhà; 15 Xác định lực đóng mở cánh phai 17 Các hình thức làm kín khít cánh van 20 Kiểm tra Chương 4: Các loại van xả sâu 25 Van đĩa 25 Van kim 27 Van khố 29 Van 30 Van trụ đứng 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN MỤC TIÊU MƠ ĐUN: Kiến thức: - Trình bày tác dụng, cấu tạo, vật liệu chế tạo, nguyên lý làm việc, môi trường làm việc loại thiết bị khí thuỷ cơng nhà máy thuỷ điện; - Phân tích nguyên lý làm việc, ứng dụng hệ thống dẫn động thiết bị khí thuỷ cơng nhà máy thuỷ điện - Trình bày quy định an toàn vận hành thiết bị khí thuỷ cơng cơng trình nhà máy thuỷ điện; Kỹ năng: - Xác định đươc quy phạm kỹ thuật phần "Thiết bị khí thuỷ công" thuộc "Quy phạm kỹ thuật vận hành nhà máy điện lưới điện"; - Nhận dạng nêu trình tự bước vận hành hệ thống thiết bị khí thuỷ cơng cơng trình thuỷ điện Năng tự chủ trách nhiệm: - Ứng dụng kiến thức học vào thực tế, tuân thủ nội quy an tồn - Tích cực chủ động học tập NỘI DUNG: CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI CÁC THIẾT BỊ CƠ KHÍ THỦY CÔNG Mục tiêu: - Phân biệt loại thiết bị khí thuỷ cơng thường gặp cơng trình thuỷ điện; - Xác định vị trí lắp đặt chúng - Tích cực chủ động học tập Nội dung: Khái niệm Cửa van phận cơng trình thuỷ lợi (thuỷ điện), bố trí lỗ tháo nước đập, cống để khống chế mực nước điều tiết lưu lượng theo yêu cầu tháo nước thời kỳ khác Cửa van di động nhờ sức kéo từ thiết bị đóng mở nhờ sức nước Khi cửa van chuyển động, tựa lên phận cố định gắn chặt vào mố ngưỡng cơng trình tháo Các u cầu thiết kế cửa van là: - Cấu tạo đơn giản, lắp ráp, sửa chữa dễ dàng; - Đóng mở nhẹ nhanh; đủ khả chịu lực, làm việc an toàn bền; đảm bảo mỹ quan, giá thành hợp lý - Trong trình sử dụng, cửa van phải đảm bảo khống chế lưu lượng khác theo yêu cầu khai thác - Chỗ tiếp xúc cửa van với trụ, ngưỡng đáy, tường ngực phải có thiết bị chắn nước tốt để chống rị rỉ - Trường hợp phía thượng lưu có nhiều bùn cát hay vật cửa van phải có khả tháo bùn cát hay vật dễ dàng Phân loại: Cửa van sử dụng rộng rãi cơng trình thuỷ lợi Hình thức chúng đa dạng, phong phú Có thể phân loại cửa van theo nhiều cách khác 2.1 Phân loại theo mục đích sử dụng: Phân thành van chính, van cố, van sửa chữa, van thi cơng: Cửa van thực chức điều tiết lưu lượng, khống chế mực nước thời gian khai thác cơng trình Van cố dùng để đóng bịt cửa tháo nước trường hợp có cố Các van cần đảm bảo yêu cầu đóng nhanh, điều kiện nước chảy với cột nước cao Trong đa số cơng trình thuỷ lợi, tốc độ đóng van cố thường áp dụng 0,2 -0,5m/phút Còn trường hợp đặc biệt, ví dụ van cửa nhận nước nhà máy thuỷ điện, sử dụng thiết bị đóng nhanh với thời gian đóng cửa tính giây Van sửa chữa sử dụng để đóng cửa thời gian sửa chữa van hay thiết bị đóng mở nó, cịn van thi cơng sử dụng thời kỳ xây dựng cơng trình Trong nhiều trường hợp thường sử dụng kết hợp chức khác cửa van, ví dụ van cố sửa chữa, hay sử dụng van thời kỳ thi công, sửa chữa 2.2 Phân loại theo vị trí đặt van: Phân thành van mặt van a) b) d) c) e) g) h) f) i) l) k) m) Hình1-1.Một số loại van mặt a) Phai; b) Van phẳng kéo lên; c)Van cung; d)Van trụ lăn; đ,e) van quạt; g)Van mái nhà; h)Van phẳng trục ngang; i) Van trụ quay; k) Van dàn quay; l) Van có chống xiên; m) Van (đập )cao su Loại van mặt(hình1-1) thường sử dụng đập tràn, cống lộ thiên Đặc điểm loại đóng, đầu van nhơ lên khỏi mặt nước Ở loại van sâu (Hình1-2) đóng, van ngập sâu nước chịu áp suất lớn nước truyền tới a) b) c) d) d) e) g) h) f) i) Hình17-2.Các dạng van sâu a) Van phẳng; b) Van cung; c) Van khoá; d) Van đĩa trục ngang; đ) Van kim; e) Van côn (nón); g) Van trụ xoay; h) Van cầu; i,) Van trụ đứng 2.3.Phân loại theo cách truyền lực Phân loại van truyền lực cho mố(hình1-1a, b, c,d) van truyền lực chọn ngưỡng đáy ( Hình1-1d, e,g, h,i,k,l,m) 2.4 Phân loại theo vật liệu Theo vật liệu xây dựng, phân biệt cửa van thép, gỗ, bê tông cốt thép chất dẻo (composit) Khi thiết kế, tuỳ theo quy mô lớn nhỏ, mức độ quan trọng, điều kiện làm việc van để chọn vật liệu chot hích hợp 2.5.Theo hình thức tháo nước qua cửa van: Tháo nước đáy (hình1-3a), tháo nước đỉnh van ( Hình 1-3b) hay tháo nước đồng thời đáy đỉnh (hình1-3c) a) b) c) Hình1- 3.Các hình thức tháo nước qua cửa van a) Dưới đáy; b)Trên đỉnh; c)Kếthợp CHUƠNG II: LƯỚI CHẮN RÁC VÀ THIẾT BỊ VỚT RÁC Mục tiêu: - Trình bày Công dung, cấu tạo nguyên lý làm việc loại thiết bị chắn rác thường gặp cơng trình thuỷ điện; - Xác định vị trí lắp đặt chúng - Tích cực chủ động học tập Nội dung: Công dụng Lưới chắn rác dùng để bảo vệ phận thiết bị cơng trình dẫn nước khỏi bị hư hại bùn cát, vật rác bẩn gây nên Cấu tạo nguyên tắc bố trí * Lưới chắn rác: 2.1 Cấu tạo Lưới chắn rác bao gồm kim loại có tiết diện hình trịn, hình chữ nhật có tiết diện hình lưu tuyến đặt theo phương thẳng đứng hệ thống khung dầm đặt tựa vào trụ pin khe nằm trụ pin Hình 2-1 Kết cấu lưới chắn rác phẳng 1- lưới đứng; 2- dầm ngang; 3- dầm dọc; 4- giằng chéo; 5- ngang lưới chắn rác 6- dầm biên; 7- khớp nối tầng lưới - Cấu tạo lưới chắn rác gồm: khung lưới song dọc chắn rác Khi lưới có chiều cao lớn phân đoạn tầng, nối tầng với qua khớp Khung lưới gồm có dầm tựa biên 1, dầm ngang 2, dầm dọc 3, dằng xiên Các song dọc chắn rác làm thép trịn lưới nhỏ cịn phần lớn có dạng mặt cắt dạng lưu tuyến để tăng độ bền giảm tổn thất thuỷ lực (hình 2-2) Hình 2-2: Hình dạng mặt cắt ngang song lưới dầm ngang đỡ lưới a - mặt cắt ngang hệ thanh; - mặt cắt ngang dầm đỡ ngang Khoảng cách (a - khoảng trống) phụ thuộc vào kích thước loại turbin, vào số lượng loại rác bẩn dịng chảy Việc lựa chọn kích thước phải thơng qua tính tốn cho vật trơi qua không làm hư hại phận turbin Khi thiết kế sơ khoảng cách lấy sau: - Đối với turbin cánh quay,cánh quạt: a = 1/20 D1 (a = 520cm) - Đối với turbin tâm trục : a = 1/30 D1 (a=310cm ) - Đối với turbin gáo: a = 27cm Ở cửa lấy nước có kích thước lớn, lưới chắn rác chia thành nhiều tầng đặt chồng lên khe thẳng đứng 10 ... động thiết bị khí thuỷ cơng nhà máy thuỷ điện - Trình bày quy định an tồn vận hành thiết bị khí thuỷ cơng cơng trình nhà máy thuỷ điện; Kỹ năng: - Xác định đươc quy phạm kỹ thuật phần "Thiết bị khí. .. tồn Trường để giáo trình ngày hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn bạn đồng nghiệp, cảm ơn Khoa Điện-Điện tử, Trường Cao đẳng Lào Cai tạo điều kiện giúp đỡ cho tơi hồn thành giáo trình Lào Cai, ... THIỆU Thiết bị khí thủy cơng môn học chuyên môn biên soạn dựa chương trình khung chương trình dạy nghề Bộ Lao động - Thương binh Xã hội Tổng cục Dạy nghề ban hành dành cho hệ Cao Đẳng Nghề Vận hành