卧轴式水轮机水电站课程设计说明书

《水电站厂房》 课程设计

二○一一 年 九 月 二十 日

目 录

1.课程设计的目的 ………………………………………………………………2 2.课程设计题目描述和要求………………………………………………2 3.课程设计的内容 ……………………………………………………………… 3

3.1水轮机型号的选择 ………………………………………………………… 7 3.2发电机层地面高程与水轮机层地面高程 ………………………………… 10 3.3尾水管出、和尾水室尺寸和吊车轨顶高程的确定…………………………10 3.4 蝶阀坑的高度和宽度的确定 ………………………………………………11 3.5尾水渠的高度和宽度的确定 ……………………………………………… 12 3.6主厂房的长度和宽度………………………………………………………12 3.7副厂房 ………………………………………………………………… 14 3.8厂房枢纽布置 ……………………………………………………………… 15 3.9 钢管应力分析………………………………………………………………15

4.课设心得和体会………………………………………………………………20

1．课程设计目的

水电站厂房课程设计是《水电站》课程的重要教学环节之一，通过水电站厂房设计可以进一步巩固和加深厂房部分的理论知识，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力，提高学生制图和使用技术资料的能力。为今后从事水电站厂房设计打下基础。

2.课程设计题目描述和要求 （一）工程概况

本电站是一座引水式径流开发的水电站。

拦河坝的坝型为5.5米高的砌石滚水坝，在河流右岸开挖一条356千米长的引水渠道，获得静水头57.0米。电站设计引用流量7.2立方米每秒，渠道采用梯形断面，边坡为1：1，底宽3.5米，水深1.8米，纵坡1：2500，糙率0.275，渠内流速按0.755米每秒设计，渠道超高0.5米。在渠末建一压力前池，按地形和地质条件，将前池布置成略呈曲线形。池底纵坡为1：10。通过计算得压力前池有效容积约320立方米。大约可以满足一台机组启动运行三分钟以上，压力前池内设有工作闸门、拦污栅、沉砂池和溢水堰等。

本电站采用两根直径1.2米的主压力钢管，钢管由压力前池引出直至下镇墩各长约110米，在厂房前的下镇墩内经分叉引入四台机组，支管直径经计算采用直径0.9米。钢管露天敷设，支墩采用混凝土支墩。支承包角120度，电站厂房采用地面式厂房。 （二）设计条件及数据

1.厂区地形和地质条件：

水电站厂址及附近经地质工作后，认为山坡坡度约30度左右，下部较缓。沿山坡为坡积粘土和崩积滚石覆盖，厚度约1.5米。并夹有风化未透的碎块石，山脚可能较厚，估计深度约2～2.5米。以下为强风化和半风化石英班岩，厂房基础开挖至设计高程可能有弱风化岩石，作为小型水电站的厂址地质条件还是可以的。

2.水电站尾水位： 厂址一般水位10.0米。

厂址调查洪水痕迹水位18.42米。 3.对外交通：

厂房主要对外交通道为河流右岸的简易公路，然后进入国家主要交通道。 4.地震烈度：

本地区地震烈度为六度，故设计时不考虑地震影响。

（三）有关机电设备：

1.水轮机; 台数：四台； 重量：7000Kg；

型号：HL702(220)—WJ—50； 参考价格：22000元/台； 额定转速：n＝1000n/min 设计水头：HP＝57.0m； 设计流量：QP＝1.8m3/s； 额定出力：N＝845KW；

查《小型水电站》中册，水轮机部分，天津大学主编，P812-813表2-3和P840图2-24得气蚀系数σ＝0.133（限制工况），气蚀系数修正值Δσ＝0.022（当HP＝57.0米时）。

2.调速器（自动调速器）： 型号：XT-300； 台数：四台；

接力器全行程：150mm； 接力器全行程时间：1.5～5s；

外形尺寸：长×宽×高（mm）1635×1000×1785； 重量：1081Kg； 参考价格：20000元； 安装位置由电站布置决定。 3.发电机： 台数：四台； 型号：SFW118/44-6； 额定功率：800KW； 额定电压：6300V； 发电机总重：6500Kg； cosφ＝0.8；

额定转速：n=1000n/min； 飞逸转速：np＝1800n/min；

外形尺寸：长×宽×高（mm）3190×1530×1500； 参考价格：65000元/台； 4.蝶阀：（如图所示） φ0.8m手电动操作；

重量：阀体340Kg； 活门:277Kg； 启闭方式：电动操作；

主要尺寸：a=1730mm；b=880mm；c=350mm；d=850mm；e=470mm。

a

b

立式蝴蝶阀外形示意图

5.桥式起重机：参考天津大学水利系主编《小型水电站》中册，水轮机部分，P1092～1093。

型号：SDQ手动单梁起重机； 台数：一台； 起重量：10000千克； 跨度：建议采用10.5米。 （四）电气主结线及电气设备布置：

电站采用单母线分段接线，1号和2号发电机组的出线经高压开关接至6.3KV母线为一组。另一组由3号和4号发电机组组成。每一组各自通过主变接入35KV高压母线，二段母线之间用高压开关连接，厂用电由发电机母线经变压器送至380V母线。

根据电站主结线，水电站内应布置下列配电设备：高压开关柜共13只，其中：1＃、2＃、3＃、4＃发电机开关柜共4只，6.3KV母线联络柜2只；主变开关柜4只；近区用电柜1只；厂用高压柜1只；备用1只。

开关柜尺寸：长×宽×高＝1.2×1.2×3.2米。 低压控制盘7面；直流盘1面；同期盘一面； 低压继保盘7面；励磁盘4面；机旁盘4面。

表盘尺寸：宽90cm，厚60cm，高210～240cm。 主变两台：型号：SJ6-3200/35/6.3KV y/Δ-11。

每台总重量：8770Kg，外形尺寸：长×宽×高2790×2825×2815mm。 厂变一台：型号：SJ－30/6.3/0.4KV y/y-12。

总重量：312Kg；外形尺寸：长×宽×高：975×408×930mm。 变电站面积（主变压器场和高压开关站）：25×20m。

电站主结线图

（五）要求

厂房布置设计的内容为：根据给定的原始资料及机电设备，决定厂房的型式及其在枢纽中的位置，进行厂区和厂房内部的布置，决定厂房的轮廓尺寸。

完成厂区布置及主、副厂房布置得设计;绘制厂房典型平面图及剖面图；编写设计计算说明书。 （六）内容

1．水轮机的型号选择：

2．计算水轮机的吸出高度和安装高程；水轮机层的地面高程。

3．尾水管的出口高程；尾水室的底板高程；基础开挖高程；吊车轨顶高程等。 4. 确定主厂房水下部分结构尺寸。

5．考虑厂房对外交通、厂址地形、下游水位变化等条件，确定安装间（13.65米）和主机房地面高程（10.15米）。

6.进行水轮机、发电机、调速器、蝴蝶阀的布置，确定主厂房的宽度、机组中心距和主厂房的长度。

7.根据电站主结线图及配电设备，布置在电站内部主要电气设备的位置和确定副厂房尺寸。

8.进行水电站厂房的枢纽布置，拟定主厂房、副厂房、安装间、开关站、主变压器场的位置。

9.根据自然条件、建材条件及厂房结构要求，进行初步厂房设计。

10.要求完成1：100厂房平面布置图及1：50厂房横剖面图和下游立面图和大门立面图各一张，设计说明书一份。

3.课程设计的内容

3.1水轮机的型号选择 A.水轮机转轮型号的选择

在水轮机型号选择中，起主要作用的是水头，每一种型号的水轮机都有一定的水头适用范围。。

本水电站的静水头为57m，最小水头为Hmin50m、最大水头为Hmax65m，加权水头为Hav57m。查混流式水轮机模型转轮主要参数表3-1，选转轮型号为HL220的混流式水轮机。

表3-1 水轮机模型转轮主要参数

B.转轮直径D1确定

D1

Nr

9.81Q1'HrHr

式3-1

n1'H

式3-2 nD1

5

max1(1Mmax)

D1MD1

式3-3

由表3-1可得，HL220型水轮机在限制工况下，Q1'M1150L/s1.15m3/s，

''3效率M89%，由此可初步假定原型水轮机在该工况下Q1Q1M1.15m/s，

效率为M90.1%, 对于引水式水电站， HrHav57m。 由式3-1，得

D1

Nr845

0.44m，选取与之接近而

9.81Q1'HrHr9.811.15570.891

偏大的标称直径D10.5m。 C.转速n计算

'由表3-1可得HL220型水轮机在最优工况下的单位转速n10M70r/min，

'''

初步假定n10n10M。将已知的n10和Hav57m，D10.5m代入3-2

，可得：

n1057r/min，选取与之接近而偏小的同步转速n＝

11000r/min。

D.效率及单位参数修正情况

由表3-1可得HL220型水轮机在最优工况下的模型最高效率Mmax91%，模型转轮直径为D1M0.46m，由公式3-3

，得：

max＝－（－11Mmax）1(191.15%， 则效率修正值为91.15%90.07%1.08%1.1%，考虑到模型与原型水轮机大小相近，在制造工艺质量上差异较小，不考虑修正值ξ。即可得效率修正值为1.1%，由此可得原型水轮机在最优工况和限制工况下的效率为

mazMmax90.07%1.1%91.17%

M89%1.1%90.1%（与上述假定值相同）单位转速的修正值按下式计算：nn

'

1

'10M

n1'

,由于'＜3.0%，按

n10M

规定单位转速可不加修正，同时单位流量Q1'也可不加修正。

''

由上可见，原假定的90.1%，Q1'Q1'M，n10n10M是正确的，那么上述

r/min也是正确的。 计算及选用的结果D10.5m,n1000

E.工作范围的检验

''

在选定D10.5m,n1000r/min后，水轮机的Q1max及各特征水头对应的n1

既可计算出来。

''水轮机在Hr、Nr下工作时，其Q1即为Q1max，故

'

Q1max

33

0.9m/s1.15m/s 则水轮机的最大引用流量为

'

QmaxQ1maxD10.90.521.7m3/s

与特征水头Hmax、Hmin和Hr相应的单位转速为

'n1min

62.02r/min70.7r/min '

n1max

n1'r

66.22r/min'

在HL220型水轮机的模型综合特性曲线图上分别画出Q1max0.9m3/s，''n1max70.7r/min，n1min62.02r/min的直线，可以从图上看出三条直线所围成

的水轮机工作范围基本上包括了该特性曲线的高效率区。所以对于HL220型水轮机的方案，所选定的参数D10.5m,n1000r/min是合理的。 F.飞逸转速nf的计算

G.装置方式

对机组转轮直径小于1m、吸出高度HS为正值的水轮机，常采用卧轴装置，以降低厂房高度。而且卧式机组的安装、检修及维护比较方便。本水电站机组的转轮直径为0.5m，小于1.0m，且吸出高度HS为正值，所以采用卧轴装置。 H.吸出高度HS、安装高程Zs的计算

'

由水轮机设计工况参数，n1'r66.22r/min，Q1max900L/s，在模型综合特

性曲线图上可查得相应的气蚀系数σ＝0.104（限制工况），气蚀系数修正值Δσ＝0.022（当HP＝57.0米时）。

10

HS10()H10(0.1040.022)572.8m＞0

900900

由此可见，HL220型水轮机方案的吸出高度满足电站要求

ZSHSD1/2122.80.5/214.6m

3.2发电机层地面高程与水轮机层地面高程

发电机高程的确定与发电机设置方式有关。发电机的设置方式有定子埋入式、上机架埋入式及定子外露式等几种方式。

厂房的地面高程最好与对外交通道路的高程相同，并高出下游最高洪水位。但有时限于电站的地形条件或下游洪水位太高，不能完全满足上述要求，此时可根据具体情况，使厂房地面高程与对外道路的高程相同，而高于发电机层的地面高程，或厂房地面高程与发电机层地面高程相同，且都低于下游最高洪水位，此时厂房应采取挡水墙等防洪措施。

本工程根据给定的水轮发电机组横剖面图3-1可知，厂房地面高程与发电机层同高，厂房地面高程（发电机层地面高程）为(14.6-0.63)=14.0m，水轮机层的地面高程为14.0-0.42=13.6m。

3.3尾水管出、和尾水室尺寸和吊车轨顶高程的确定

A．根据给定的水轮发电机组横剖面图3-1可知，尾水管出口高程为13.6-2.033-0.92=10.6m，尾水室底板高程为13.6-2.033-0.92-0.75=10.0m。由上述3.1计算知，尾水渠设计流量Q=1.7m3/s,拟定设计流速为1m/s，则尾水室断面面积至少为1.7/1=1.7m2,据此拟定尾水室宽2.9m，高为2.1m，符合要求。

图3-1 水轮发电机组横剖面图

B.吊车轨顶

吊车的安装高程c根据下述公式确定：

C2h7h8h9h10h11

2发电机层地面高程，取14m。

h7——厂房中最长件是水轮机转轮带轴，最宽件为发电机转子带轴。结合图3-1，

取厂房中的最高部件水轮机蜗壳顶，h7=1.5m。

h8——吊运部件与固定的机组或设备间的垂直净距；水平净距0.3m，垂直净距

0.6～1.0m(如采用刚性夹具，为0.25～0.5m)，取垂直距0.8m。

h9——最大吊运部件的高度(往往是发电机转子带轮或水轮机转轮带轴)，取尾水

管高度2.1m。

h10——吊运部件与吊钩间的距离(一般在1.0～1.5m左右)，取决于发电机起吊方

式和挂索、卡具，取1m。

h11——主钩最高位置(上极限位置)至轨顶面距离,可从起重机要参数表查出，查

表取1.5m

综上，C2h7h8h9h10h11=141.50.82.111.5=20.9m

3.4 蝶阀坑的高度和宽度的确定

由基本资料可知：

a

b

图3-2

蝶阀主要尺寸：a=1730mm；b=880mm；c=350mm；d=850mm；e=470mm。参照已有工程经验，拟定蝶阀坑的高度为2m，宽度为1.5m。

3.5尾水渠的高度和宽度的确定

确定尾水渠的高度和宽度时设计流速采用1.5m/s，水轮机设计流量为

1.8

1.2m2，考虑到一定的安全储备，拟定Q1.8m3/s，故尾水渠断面面积A1.5

尾水渠的宽度为1.5m，高度为1.2m。

3.6主厂房的长度和宽度

水电站主厂房空间尺寸的设计原则是在满足设备布置和安装、维护、运行、管理的前提下，尽量减小厂房尺寸，降低造价。

A.主厂房的长度

LnL0L安L

N---机组台数。

L0----机组段长度，指相邻两台机组中心线之间的距离——机组间距。机组段间距

一般由下部块体结构中水轮机蜗壳的尺寸控制，在高水头情况下常由发电机定子外径控制。机组间距除满足设备布置要求外，还应保留必要宽度的通道。由于蜗壳尺寸与水轮机转轮直径D有关，故具体确定机组间距L，时，可由以下水轮机转轮直径D，为参数的经验公式来计算。对于金属蜗壳(水头在40～120m)：L13.6D1h(m)，式中，h=1～3．5m，水头高时取小值，

(5740)水头低时取大值。 则L03.60.5(3.51)4.9m， 3.5



(12040)



L安--安装间长度，安装间的宽度一般与主厂房相同，安装间的长度一般取L安＝

(1.0～l.5) L0 ，取L安1.4L01.44.86.7m

△L --边机组段加长长度，由于外侧有主厂房的端墙,为了使机组设备和辅助设

备处于桥吊工作范围内,远离安装间一端的机组段需要加长△L。△L =(0.1~1.0)D1，取L0.2D10.20.50.1m

再考虑设备外缘间距离2m左右，设备外缘与墙距2m左右，电气盘柜和设备距离不小于1.5m，控制屏、动力屏距墙0.8-1m。综上，主厂房长度L取为30m。

B.主厂房的宽度

主厂房宽度需综合考虑机组设备长度l1，廊道宽度l2，吊车跨度l3，吊运方

式及设备间安全距离。

由《水轮机发电机组横剖面图》3-1，得水轮机发电机组总长

l12.81.1330.780.610.580.440.881.4058.6m

电缆廊道宽度l2取1.5m 吊车跨度为l310m 综上，拟定厂房宽度为12m

C.安装间布置

安装间应根据装机台数，满足设备、安装及检修或车辆进厂装卸的需要。安装间可布置于主厂房的一端、两端或中间段。本设计布置在主厂房靠近开关站一侧。安装间地面高程宜与发电机地面高程相同，如下游洪水尾水位高于发电机层地面高程，可抬高安装间高程。取安装间高程为14.0m（与主厂房同高）。安装间大门尺寸要满足运输车辆进厂的要求，如通行一般载重汽车大门宽度一般不小于3.0m，高度不小于3m。取大门宽 3.3m，高3m。

D．主厂房的高程

考虑到起重机与厂房吊顶（或屋架下弦、灯具底）的净距不得小于200～300mm。在厂房顶适当部位应有可供拆装起重机的减速器盖、卷筒、电动机等部件的必要空间。由上述计算知，起重机高程为20.9m。则拟定厂房顶高程（屋架两端底部）为23.4m。

3.7副厂房

副厂房的位置和组成应注意与主变压器场地、主厂房的位置及环境要求相协调，经综合比较确定。同时应结合运行、管理方便的要求，合理利用有效空间，做到对外交通交通方便，通风、采光良好。副厂房最好布置在有进厂公路一侧，可利用公路运进设备。

副厂房主要包括中控室、高压开关站、厂用电设备和其他附属设施。布置时一般应该满足如下要求：1.厂变一般放在开关室附近；2.卫生间要远离中控室等用电设备所在地；3.通迅调度室要靠近中控室，并远离蓄电池室；4.厂用电设备、开关站也应靠近中控室。 A.中央控制室

中央控制室主要布置：低压控制盘7面、低压继保盘7面、直流盘1面、同期盘1面，最后确定中央控制室的宽度为7.1m，长度为10.1m。中控室的面积一般不宜太小，控制盘离墙壁的距离不得小于0.8-1m。 B.变压器场

变压器位置宜靠近主厂房，并宜与安装间高程相同，主变压器与开关站应布置在主厂房的同一侧，否则引出线升压后，又绕过主厂房到开站，会增加许多电缆长度。当开关站与厂房靠得很近时，可将高主变布置在开关站内。变压器场内布置主升压变压器，将发电机的电流升压至输电线电压。主变压器场地的防火防爆及通风散热等应符合有关规范规定。 C.直流电系统用房（蓄电池室系统用房）

直流电系统用房包括蓄电池室、套间（前室）、储酸室、充电机室等。这些房间应尽可能地布置在同一层。蓄电池室在可能范围内尽量靠近中控室，以节省蓄电池至直流盘的直流电缆。 D.高压开关室

开关站宜靠近主变压器和中央控制室。应选择地基及边坡稳定地段或利用其他合适的场地进行布置，其进出线应避免跨越泄流建筑物的水跃区、射流区。开关站位置宜避开冲沟口，不能避开时，应对山洪、泥石流和崩塌体等采取预防措施。开关站大多选择在厂房下游侧近处而又宽旷的地方，还要考虑输电的方向。

根据设计要求，高压开关站要求布置的设备为13只高压开关柜。13只开关柜按布置为2排。 E.厂用电变压器布置

厂用电变压器1台，布置在开关室内。厂变的尺寸为975*408*930mm。 F.水轮机辅助设备的布置

水轮机辅助设备包括储油室、油处理室、压气机室、机修室等。

储油室和油处理室应考虑防火防爆要求，为防止油外溢，户外地坪高程或室内地面高程均应比同一层的其他地面低10cm。油处理室应设置两道门，分设两侧，门要向外开启。油处理室的位置应布置靠近储油室及用油对象。

压气机室一般可布置在厂内，当距离较长时，宜布置在靠近用气对象的专门房间内。

机修间可设置在厂外或厂内，设置在厂内的机修间，由于有较大的噪声和灰尘，布置时要避开精密仪表间和值班室。 G.附属设施

附属设施包括：值班室和卫生间等。

综上，在CAD中绘出厂房平面布置图，详见附图1《水电站厂房设计图》。

3.8厂房枢纽布置

厂房位置宜选在紧靠河边、较为平坦的岸边或滩地上，以减少开挖，开关站布置在邻近

尾水渠布置

布置尾水渠时，应使出口与河道斜交，不要正对河床，以免受下泄洪水的顶托。

详见附图2《水电站厂房枢纽布置图》

3.9 钢管应力分析

设计资料：本电站采用两根直径（内径）1.2米的主压力钢管，钢管由压力前池引出直至下镇墩约80米，在厂房前的下镇墩内经分叉引入四台机组，支管直径经计算采用直径0.9米。钢管露天敷设，支墩采用混凝土支墩，支承包角120度，电站厂房采用地面式厂房。钢管横剖面图见图3-3：

图3-3

已经参数如下：

设计引用流量……………………………………………… Q= 3.400m³/s 钢材的重度……………………………………………… γs= 0.0000785N/mm³ 水的重度………………………………………………… γw= 0.0000098N/mm³ 钢管内径…………………………………………………… D= 1200mm 钢管轴线倾角………………………………………………α= 30.000° 镇墩间距……………………………………………………L1= 80000mm 支墩间距…………………………………………………… L= 10000mm 加径环间距………………………………………………… l= 2500mm 伸缩节与上镇墩的距离……………………………………L2= 2000mm 伸缩节止水盘根沿管轴向长度……………………………b1= 300mm 伸缩节止水填料与钢管的摩擦系数…………………… μ1= 0.3

支座对管壁的摩擦系数…………………………………… f= 0.1 焊缝系数…………………………………………………… φ= 0.95 钢管管壁钢材屈服点…………………………………… σs= 215.000N/mm²

3.9.1 初估管壁厚度t

（1）根据末跨的主要荷载（内水压力）并考虑将钢材的允许应力降低15%，按锅炉公式初估管壁厚度t： 计算公式：

t

210.15wHD

式中：

0.55s120KPa

钢管管壁钢材屈服点…………………………………… σs= 215.000N/mm² 末跨跨中截面管道中心内水压力………………………… H= 70850mm

钢管管壁厚度t初估计算表

取计算管壁厚度t=5mm, 再考虑2mm的锈蚀裕量，管壁结构厚度初定t=7mm. （2）复核管壁结构厚度是否满足考虑制造工艺、安装、运输等要求，保证必须的刚度的最小厚度要求： 计算公式：

3.9.2 钢管应力分析

3.9.2.1 跨中管壁断面应力分析 A. 荷载计算 （1）径向内水压力P

式中：

计算截面管道中心内水压力………………………………H=70850mm

tD/8004

则t应满足： t≥5mm, 实际选用管壁厚度t=7mm，满足要求。

PHw

PHw0.694N/mm2

（2）垂直管轴方向的力（法向力） ① 钢管自重分力Qs

计算公式： Q s sL cos  （每跨钢管自重） q

qs1.25Dts （单位管长钢管自重，考虑刚性环等附件的附加重量约为钢管自重的25％）

② 钢管中水重分力Qw

qwLcos 计算公式： Q w   （每跨管内水重）

qw0.25D2w（单位管长管内水重）

钢管中水重分力Qw计算表

（3）轴向力∑A ① 钢管自重轴向分力A1

计算公式：  A1  qs L3 sin 式中：

伸缩节至计算截面处的钢管长度…………………………L3=73000mm

② 套筒式伸缩节端部的内水压力A5

钢管自重轴向分力A1计算表

22

A5 DDP 计算公式： 2 1

4



PHw

式中：

伸缩节端部管道中心内水压力……………………………H´=23400mm 伸缩节内套管外径…………………………………………D1=1207mm 伸缩节内套管内径…………………………………………D2=1200mm

③ 温升时套筒式伸缩节止水填料的摩擦力A6

套筒式伸缩节端部的内水压力A5计算表

 A6 

D 计算公式： 1b 11P

温升时套筒式伸缩节止水填料的摩擦力A6计算表

④ 温升时支座对钢管的摩擦力A7

计算公式： A   f cos nqsqwLfcos qL7

式中：

计算截面以上支座的个数………………………………… n=7个

⑤ 轴向力的合力∑A

温升时支座对钢管的摩擦力A7计算表

A6A7 计算公式：  A  A A 15

轴向力合力∑A计算表

B.跨中管壁断面应力计算

（1）径向内水压力P在管壁中产生的环向应力σ

 计算公式： Pr rcos  1cos1

tH

Dr

2

θ1

式中：θ为计算点半径与管中心铅垂线的夹角：θ=0°为管顶点；θ=90°为管水平轴线处；θ=180°为管底处。

跨中环向应力σ

（2）轴向力∑A在横断面上产生的轴向应力σx1（以拉力为+）

θ1

计算表

A 计算公式： x1

2rt

x1

跨中轴向应力σ

计算表

（3）法向力在横断面上产生的轴向应力σx2

计算公式：  x2  M cos2

rt

x2

M

1

(qsqw)L2cos10

跨中轴向应力σ

计算表

（4）内水压力P在管壁产生的径向应力σr 计算公式：

rPw(Hrcoscos)

跨中径向应力σr计算表

C.跨中管壁断面各计算点应力条件复核

222

rxrxr 复核公式：

 x 1 xx1x2

式中： 相应计算工况的允许应力：［σ］=0.55σs=120 N/mm²

跨中断面应力条件复核计算成果表

从而得，跨中断面应力符合要求。

4.课设心得和体会

本次课设主要包括水轮机的选择、厂房平面布置、厂房枢纽布置等内容。从本次课设中，我进一步加深了水电站厂房设计的基本知识，并学会将其运用到实践中的能力。这次课设中遇到的不少问题，主要通过自己的思考、查阅资料解决。个别问题通过询问同学老师也都得到较好的解决。其中遇到过的问题包括轨顶高程公式中各参数的选取、主厂房宽度的选取、蝶阀坑尺寸问题、副厂房各室如何布置等问题。这次课设的主要体会有：1、要认真听取头天的课设动员。2、设计

的时候不能想当然，凡事先以规范为依据。3、遇到问题先学会思考，举一反三，实在想不通再请问别人。4、合理安排时间，不赶不拖，保证效率。

参考文献：

[1] 中华人民共和国水利部. SL266-2001 水电站厂房设计规范. 北京：中国水利水电出版社，2001

[2]中华人民共和国水利部. SL281-2003 水电站压力钢管设计规范 北京：中国水利水电出版社，2003

[3]张治滨. 水电站建筑物设计资料.中国水利水电出版社，1999

[3]刘启钊. 水电站.中国水利水电出版社，2010

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