PHẦN III: LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN
CHƯƠNG 4: CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU CHỈNH TURBIN
4.2. Hệ thống điều chỉnh turbin
Hệ thống điều chỉnh tốc độ turbin (hệ thống điều tốc) gồm có các cơ cấu cơ bản sau đây:
+ Cơ cấu cảm ứng (CCCƯ) hoặc chỉ huy cảm giác độ sai lệch về tốc độ quay của tổ máy và thay đổi vị trí cơ cấu điều chỉnh.
+ Cơ cấu điều chỉnh (CCĐC) là bộ phận trực tiếp thay đổi momen lực chuyển động của turbin.
+ Cơ cấu chấp hành (khuếch đại) thực hiện sự liên hệ cần thiết giữa cơ cấu cảm ứng và cơ cấu điều chỉnh chuyển dời CCĐC đến vị trí tương ứng với tính hiệu của CCCƯ.
Cơ cấu thuộc loại này có động cơ tiếp lực và ngăn kéo phân phối điều khiển nó.
+ Các cơ cấu ổn định, tác dụng của nó là làm tăng tính ổn định và chất lượng quá trìnhđiều chỉnh (cơ cấu cân bằng...).
+ Cơ cấu phụ trợ: làm các tác động phụ như thay đổi chỉnh định máy điều tốc, hạn chế độ mở v.v...
4.2.1. Chọn máy điều tốc .
1. Chọn động cơ tiếp lực cho máy điều tốc (ĐCTL).
Với turbin tâm trục ta tiến hành chọn động cơ tiếp lực để quay cánh hướng nước. Để quay được các cánh hướng nước động cơ tiếp lực phải tạo ra một mômen kéo đủ lớn để thắng mômen thuỷ lực tác dụng lên tất cả các cánh hướng nước, mômen ma sát trong ổ trục cánh hướng nước, trong các khớp của thanh kéo và trong bệ tỳ của vành điều khiển và mômen phụ để làm kín các
cánh hướng nước khi đóng cánh hướng. Áp lực làm việc lớn nhất của dầu có áp thường từ 25÷40at. Áp lực dầu nhỏ nhất đủ để đóng được cánh hướng nước bằng từ 16,7÷14,7at (khi áp suất làm việc po = 25at) và bằng từ 26,7÷23,5at (khi áp suất làm việc po= 40at).
Căn cứ vào turbin đã chọn PO 75/702 và công suất định mức của tổ máy tôi chọn động cơ tiếp lực chuyển động thẳng, tác dụng hai bên, mỗi động cơ có một pitton, mỗi turbin có 2 động cơ.
Sơ đồ tác động của động cơ tiếp lực.
+ Đường kính pitton được chọn dựa vào đường kính tính toán dHtt: dHtt = λ.D1. Hmax.b0
Trong đó: b0- là chiều cao tương đối của cánh hướng nước b0 =
1 o
D
b = 0,3 (tra bảng 8-1 GTTBTL) λ - Hệ số phụ thuộc số cánh hướng nước Z0.
λ = 0,03 (tra bảng 5-5 GTTBTL với PO 75/702 có Z0 = 24) Thay tất cả vào công thức trên ta tính được :
dHtt = λ.D1. Hmax.b0 = 0,03.4. 75,916.0,3 = 0,572 (m) Chọn dH theo đường kính tiêu chuẩn được dH = 550 (mm).
+ Tính độ dịch chuyển lớn nhất của động cơ tiếp lực (SHmax).
SHmax = (1,4 ÷ 1,6).a0max
Trong đó:
•a0max độ mở lớn nhất của turbin thực. a0max = a0M.
0 M 0
M 0 0
Z . D
Z . D
• aoM- độ mở lớn nhất của turbin mẫu. a0M = 0,033(m), tra trên đường ĐTTHC
• D0 và D0M- đường kính vòng tròn đi qua tâm các cánh hướng dòng của turbin thực và mẫu. Do = 4,65 (m), D0M = 0,534 (m).
• Zo và ZoM- số lượng cánh hướng dòng của turbin thực và mẫu. Z0 = 24, Z0M = 24 .
Thay số vào biểu thức trên ta được :
a0max = 0,033.244,65.0,534.24 = 0,287 (m) SHmax = 1,5.a0max = 1,5.0,287 = 0,43 (m) + Tính thể tích của động cơ tiếp lực(VH).
Thể tích động cơ tiếp lực : VH= 4
π.ZH.dH2.ψH.SHmax
Trong đó:
• ZH- số lượng pitton của các ĐCTL, ZH= 2.
• ψH-hệ số co hẹp do có cần pitton chiếm chỗ trong xi lanh , có thể lấy theo kinh nghiệm ψH= (0,7÷1), chọn ψH = 0,8.
Thay vào công thức trên ta tính được:
VH = 4 14 ,
3 .2.(0,55)2.0,8.0,43 = 0,163 (m3) + Tính lực tác dụng lớn nhất của động cơ máy tiếp lực(PH).
Lực tác dụng lớn nhất của các động cơ tiếp lực được tính theo công thức . PH = P0.
4
π ZH.dH2.ψH
Trong đó : P0- áp lực làm việc lớn nhất của dầu có áp, lấy P0 = 40 (at) = 40.9,81
= 392,4 (KN/m2)
PH = 392,4.
4
π.2.(0,55)2.0,8 = 44.36 (KN) + Tính khả năng công tác của động cơ tiếp lực(AH).
Khả năng công tác của các động cơ tiếp lực được tính theo công thức:
AH= Po.VH = 392,4.0,163 = 63,961 (KJ) 2. Lựa chọn máy điều tốc .
Máy điều tốc được xác định theo kích thước đường kính van trượt. Đường kính này lấy bằng đường kính ống dẫn dầu từ van trượt đến ĐCTL của bộ phận hướng nước và chọn theo cấp đường kính tiêu chuẩn (dvt=100;150;200;250 mm). Kích thước ngoài của máy điều tốc loại lớn đều bằng nhau trong đó:
caoìdàiìrộng = 1,9ì0,8ì0,8 (m3).
Cách chọn đường kính van trượt như sau :
- Lưu lượng dầu có áp đi vào van trượt của máy điều tốc (Qvt):
Qvt =
S H
T V
Trong đó:
• VH - thể tích của ĐCTL : VH = 0,163 (m3)
• TS- thời gian đóng của ĐCTL , sơ bộ lấy TS = 8 (s).
Qvt = 8 163 ,
0 = 0,02 (m3/s) = 20 (l/s).
- Đường kính đường ống dẫn dầu từ van trượt tới ĐCTL dô
dô = dvt =
π . V
Q . 4
d vt .
Trong đó: vd- vận tốc dầu có áp trong ống dẫn dầu, nói chung vd= (4÷6) (m/s).
Trong đồ án này tôi chọn vd = 5 (m/s) thay vào biểu thức trên ta có:
dô =
5 . 14 , 3
02 , 0 .
4 = 0,071 (m), chọn dô = 100 (mm) . Vậy tôi chọn loại máy điều tốc có kí hiệu như sau : P - 100.
4.2.2.Lựa chọn thiết bị dầu áp lực (TBDAL).
Kích thước thiết bị dầu áp lực phụ thuộc vào thể tích nồi hơi, dung tích của nó phải đủ để đóng bộ phận hướng nước trong điều kiện bất lợi khi áp lực nồi hơi thấp hơn áp suất định mức 40 (at) khoảng (35÷40)%, đồng thời đủ để bổ sung lượng dầu rò rỉ.
Thiết bị dầu có áp được tính theo dung tích của nồi hơi (V), dung tích đó được xác định như sau. Đối với turbin tâm trục ta có.
V = (18 ÷ 20).VH
Trong đó: V - tổng dung tích ĐCTL của BPHN, V = 0,163 (m3).
V = (2,934 ÷ 3,260) (m3) . Chọn V theo tiêu chuẩn ta có V = 4 (m3).
Từ đó tra Bảng (9-1 GTTBTL) ta chọn được thiết bị dầu áp lực có ký hiệu:
TBDAL-4.
Kích thước ngoài của MHY.
Các thông số và kích thước cơ bản của thiết bị dầu áp lực
Kiểu TBDAL
Nồi hơi Kiểu
kêt cấu
Thể tích (m3) Kích thước (mm) Trọng lượng ( T ) Toàn
bộ
Một nồi
hơi H D H1
TBDAL- 4 Một nồi hơi 4 4 3470 1356 450 3,7
Thùng dầu Máy bơm dầu
Thể Kích thước (mm) Trọng Lưu Công Số vòng Đường
tích Lượng Lượng suất quay kính ống
(m3) H L B A (T) (l/s) (KW) (v/ph) (mm)
4 1150 1800 2200 1420 3,8 89 33 2910 50
B
L
H1
Mùc dÇu
H
D
H
A
Kích thước ngoài của MHY
CHƯƠNG 5: CHỌN SƠ ĐỒ ĐẤU ĐIỆN CHÍNH, THIẾT BỊ NÂNG HẠ