Q là lưu lượng quy dẫn của turbin thực (sơ bộ chọn, M
2.1 Thiết bị thoỏt nước buồng xoắn
2.1.1 Khỏi niệm.
Buồng xoắn turbin là phần nối liền cụng trỡnh dẫn nước của nhà mỏy thủy điện với turbin, buồng turbin dựng để dẫn nước từ đường dẫn (đường ống ỏp lực hoặc cửa lấy nước) đến turbin và hỡnh thành dũng chảy vũng tại cửa vào của bộ phận hướng nước.
2.1.2 Chọn kiểu buồng xoắn:
Tuỳ theo cột nước, cụng suất của trạm thuỷ điện mà chọn kiểu buồng xoắn. Với trạm thuỷ điện Nậm Mụ 1 cú cột nước H(min ữ max) = (55,4ữ80,63) (m), cột nước tớnh toỏn Htt = 64 (m), cụng suất của một tổ mỏy là N1tổmỏy = 41 (MW) trong phạm vi ứng dụng cỏc kiểu buồng (hỡnh 5-1 giỏo trỡnh TBTL – ĐHTL trang 84) tra được buồng xoắn kim loại tiết diện trũn, ở đõy chọn gúc bao ϕmax = 345o.
2.1.2.1 Tớnh toỏn thủy lực buồng xoắn:
- Tớnh toỏn thuỷ lực buồng xoắn chủ yếu là xỏc định hỡnh dỏng đường bao quanh bờn ngoài buồng xoắn .
- Xỏc định được kớch thước chủ yếu của cỏc tiết diện buồng xoắn.
2.1.2.2 Cỏc nguyờn lý tớnh toỏn:
+Nguyờn lý tốc độ trung bỡnh khụng đổi: Vu = const
+ Nguyờn lý mụmen tốc độ dũng chảy trong buồng xoắn giảm dần.
+ Nguyờn lý mụmen tốc độ bằng hằng số (Vu.r = const).
Vận tốc Vu tại cỏc điểm trung tõm trục một bỏn kớnh như nhau thỡ bằng nhau nhưng trờn cựng một tiết diện Vu giảm dần khi R tăng.
Vu .R = k = const (trong đú k là hằng số buồng xoắn) nghĩa là Vu tỷ lệ nghịch với bỏn kớnh R.
Đối với trạm thuỷ điện sụng Ba 1 tỏc giả sử dụng nguyờn lý mụmen tốc độ bằng hằng số để tớnh toỏn kớch thước buồng xoắn.
2.1.2.3 Trỡnh tự tớnh toỏn:
Sự phõn bố vận tốc của chất lỏng trong buồng xoắn tuõn theo quy luật: Vu.R = const (R- là khoảng cỏch từ điểm đang xột trong buồng turbin đến trục turbin).
Vcv = kx. Trong đú:
kx là hệ số kinh nghiệm xết đến tổn thất thuỷ lực và kớch thước kinh tế của buồng xoắn, kx = (0,85 ữ 1,1) (với cột nước cao lấy hệ số nhỏ và ngược lại).
=> Vcv = (0,85 ữ 1,1). = (8.5ữ1.1) (m/s). Chọn Vcv = 8(m/s)
a Xỏc định lưu lượng chảy qua mặt cắt cửa vào:
+ Lưu lượng chảy qua mặt cắt cửa vào buồng xoắn (Qcv) được xỏc định theo cụng
thức: (m3/s)
Trong đú: QT: Là lưu lượng chảy qua turbin và được xỏc định theo cụng thức: = 1,14 .2,82. = 71,5 ( m3/s ).
ϕmax: Gúc bao lớn nhất của buồng xoắn , ϕmax = 3450. Qcv = = 68,52 (m3/s).
+ Diện tớch mặt cắt cửa vào của buồng xoắn được xỏc định theo cụng thức: = 8,565 (m2)
+ Bỏn kớnh của buồng xoắn tại tiết diện cửa vào: ρcv- bỏn kớnh tiết diện cửa vào buồng xoắn:
ρcv = = 1,65 (m)
b Xỏc định kớch thước tiết diện vào:
Turbin loại PO75/702 cú đường kớnh BXCT D1 = 2,8 m tra bảng 5.5 (Giỏo trỡnh TBTL) tra cú:
Bảng 3.4 : Kớch thước cơ bản của tuabin.
D1 (m) D0 (m) Z0 Db (m) Da (m) D4 (m) R h
SV:Nguyễn Nguyờn Cương Thiết kế Trạm Thủy điện Nậm Mụ tt H 64 max . 360 T cv o Q Q = ϕ 2 1 '. T tm I tt Q =Q =Q D H 64 71,5*345 360o 68,52 8 cv CV cv Q F V = = 2 . CV CV F =π ρ 8,565 3,14 cv CV F ρ π = =
2,8 3,25 24 3,72 4,38 4,63 250 50 Kớch thước buồng xoắn được xỏc định theo cụng thức R = ra+2ρϕ:
,
Trong đú:
ρϕi là bỏn kớnh tiết diện buồng xoắn tại mặt cắt i ứng với gúc bao ϕi. Ri là bỏn kớnh bao ngoài của buồng xoắn tại mặt cắt i.
ra là bỏn kớnh ngoài của stato turbin theo bảng 5-5 giỏo trỡnh turbin ta cú: Da = 4,38 (m) (m)
C là hệ số tớnh toỏn xỏc định bằng biểu thức:
= 926 (o/m)
Ri = ra + 2.ρϕi = ra +
Lần lượt cho cỏc giỏ trị gúc ϕi = 0o đến giỏ trị gúc ρmax = 345o ta tớnh được bỏn kớnh của cỏc tiết diện ρi tương ứng với cỏc giỏ trị của gúc bao ϕi từ đú tớnh được bỏn kớnh Ri = ra + 2.ρ. Thụng số buồng xoắn được thể hiện trong Bảng 3.6 phụ lục 30.0.