Расчет параметров турбины для малой сельской ГЭС
Конструктивные и технологические параметры поперечно-струйной турбины, водоводов и водоприёмника малой гидроэлектростанции. Зависимость количества вырабатываемой электроэнергии от напора на гидроэнергоагрегате и объёма плотины для гидроэлектростанции.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.04.2014 |
| Размер файла | 105,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
План
Введение
1. Задание
2. Выполнение работы
Библиографический список
Введение
Возобновляемые источники энергии представлены в России главным образом крупными гидроэлектростанциями, обеспечивающими около 19% производства электроэнергии в стране. Другие виды ВИЭ в России пока заметны слабо, хотя в некоторых регионах, например на Камчатке и Курильских островах, они имеют существенное значение в местных энергосистемах. Суммарная мощность малых гидроэлектростанций порядка 250 МВт, геотермальных электростанций - около 80 МВт. Ветроэнергетика позиционируется несколькими пилотными проектами общей мощностью менее 13 МВт. Приливная энергетика ограничена возможностями экспериментальной Кислогубской ПЭС.
1. Задание
Определить конструктивные и технологические параметры поперечно-струйной турбины, водоводов и водоприёмника, количество вырабатываемой электроэнергии за год и объём плотины для гидроэлектростанции по заданным параметрам:
1. Расход воды Qн = 0,3 м3/с
2. Скоростной напор Нс = 21 м
3. Длина безнапорного участка Lб = 63 м.
2. Выполнение работы
Наружный диаметр колеса турбины, м
Рисунок 1. Схема активной поперечно-струйной турбины: 1 - напорный водовод; 2 - затвор; 3 - рабочее колесо.
Ширина рабочего колеса турбины, м
Ширина направляющего аппарата, м
Высота направляющего аппарата, м
где ц - коэффициент скорости, ц = 0,98.
Частота вращения рабочего колеса, мин-1
Нехватка воды на пятом месяце:
, м3/с,
, м3.
Нехватка воды на шестом месяце:
, м3/с,
, м3.
Полный запас воды, м3
В целях эффективного использования энергии водотока деривационные водоводы должны обеспечивать пропуск необходимого количества для работы ГЭС воды с наименьшими потерями. Деривационные водоводы могут быть выполнены по безнапорной или напорной схеме.
Для небольших стационарных ГЭС, устанавливаемых в горной местности, целесообразны водоводы, комбинированные из стационарных безнапорных железобетонных лотков и напорных стальных трубопроводов.
Безнапорные лотки 2 (рисунок 2) размещают в зависимости от рельефа местности: или на грунте, или на опорных конструкциях. Такие конструкции требуют незначительных грунтовых работ, которые трудно осуществлять в скалистой горной местности. Водоводы изготавливают заблаговременно заводским способом.
Рисунок 2. Схема деривационной ГЭС: 1 - водозаборное устройство; 2 - безнапорный участок водовода (лоток); 3 - опорная конструкция водовода; 4 - напорный бассейн; 5 - напорный участок водовода; 6 - гидроэлектроагрегат; 7 - поперечное сечение безнапорного участка водовода
Напорный участок водовода (обычно стальной трубопровод) устанавливают непосредственно на спусках перед электростанцией, он служит для создания необходимого напора непосредственно на гидроэнергоагрегате. Эти участки имеют сравнительно небольшую протяженность. гидроэлектростанция турбина водовод плотина
При строительстве безнапорного участка деривации очень важен выбор уклона i дна канала, от которого зависит скорость потока воды в нем. При малых скоростях потока может заилиться или зарасти водовод, а в зимнее время - образоваться шуга, ледяной покров и возникнуть заторы.
Заиление, шуга, лед, как правило, не возникают при скоростях воды, м/с
,
где tн - расчетная минимальная температура наружного воздуха, єС.
В то же время, при больших скоростях воды наблюдаются значительные потери напора, а, следовательно, и мощности ГЭС. Поэтому скорость водотока в деривации должна быть от 1,0 до 1,5 м/с.
Необходимый уклон канала определяют по формуле Шези
,
где R - гидравлический радиус живого сечения канала, м;
С - коэффициент Шези.
Гидравлическим радиусом называется отношение площади живого сечения к смоченному периметру в этом сечении
,
где ч - смоченный периметр представляющий собой длину линии, по которой жидкость в живом сечении соприкасается с твёрдыми поверхностями, ограничивающими поток.
Коэффициент Шези можно найти, например, по формуле Меннинга
,
где n - коэффициент шероховатости, который для бетонных лотков можно принять 0,012...0,014.
Потери напора на безнапорном участке водовода, применяемого для небольших ГЭС, составят величину Дh, примерно равную
,
где L - длина водовода, м.
Потери напора (м) на напорном участке водовода, а также в гибких напорных трубопроводах транспортабельных ГЭС можно приближенно рассчитать по формуле
,
где л - коэффициент трения воды о стенки труб (обычно составляет 0,02...0,03);
Q - действительный расход, м 3/с;
d - диаметр трубопровода, м.
На напорных трубопроводах могут также возникнуть значительные местные потери, вызванные резкими поворотами, неисправностью задвижек и т.п. Их величину (м) можно определить из выражения
,
где f - коэффициент местного сопротивления (для задвижек он равен 0,5; для закругленного на 90є колена - 0,3).
Диаметр напорного трубопровода можно рассчитать по формуле
.
На основании всех выше приведенных расчетов выбираем серийный асинхронный двигатель АИР 100S8/4.
Номинальная мощность которого составляет 1,000\1,7000 кВт, а частота вращения 750\1500 об/мин.
Библиографический список
1. Сибикин, Ю.Д. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: учебное пособие / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин. - М.: Кнорус, 2010. - 228 с.
2. Саплин Л.А., Шерьязов С.К., и др. Энергоснабжение сельскохозяйственных потребителей с использованием возобновляемых источников. - Челябинск: ЧГАУ, 2000. - 194 с.
3. СТО 0493582-003-2009 Стандарт организации / Самостоятельная работа студента. Оформление текста рукописи. - Уфа.: БГАУ, 2009. - 36 с.
4. http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=551015
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Конструкция поперечно-струйной турбины. Расчёт конструктивных и технологических параметров поперечно-струйной турбины, водоводов и водоприёмника. Определение количества вырабатываемой электроэнергии за год и объёма плотины для гидроэлектростанции.
контрольная работа [867,6 K], добавлен 09.02.2012Расчет конструктивных и технологических параметров поперечно-струйной турбины, водоводов и водоприемника. Количество вырабатываемой электроэнергии за год и объем плотины для гидроэлектростанции, работающей при расходе воды Qн=0,8м/c2 и напоре сопла Нс=6м.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 24.09.2013Изучение принципов работы оборудования гидроэлектростанции. Выбор типа турбины и определение ее параметров. Расчет спиральной камеры. Выбор гидрогенератора и трансформатора. Определение грузоподъемности кранов, параметров маслонапорной установки.
курсовая работа [76,3 K], добавлен 18.07.2014Методика определения потенциальной мощности потока реки по месяцам. Расчет мощности МГЭС с учетом ограничений по сечению водовода и гидроагрегата. Порядок и основные этапы процесса вычисления годовой выработки электроэнергии малой гидроэлектростанции.
контрольная работа [182,3 K], добавлен 06.09.2011Определение напора и расхода воды для гидроэлектростанции, диаметра рабочего колеса, частоты вращения турбины, высоты всасывания и подбор генератора. Расчет энергетических и конструктивных параметров комбинированной ветроэлектрической энергоустановки.
курсовая работа [166,2 K], добавлен 26.12.2015Предварительный расчет параметров компрессора и турбины газогенератора. Показатель политропы сжатия в компрессоре. Детальный расчет турбины одновального газогенератора. Эскиз проточной части турбины. Поступенчатый расчет турбины по среднему диаметру.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 30.05.2012Оценка расширения пара в проточной части турбины, расчет энтальпий пара в регенеративных отборах и значений теплоперепадов в каждом отсеке паровой турбины. Оценка расхода питательной воды, суммарной расчетной электрической нагрузки, вырабатываемой ею.
задача [103,5 K], добавлен 16.10.2013Значение тепловых электростанций. Определение расходов пара ступеней турбины, располагаемых теплоперепадов и параметров работы турбины. Расчет регулируемой и нерегулируемой ступеней и их теплоперепадов, действительной электрической мощности турбины.
курсовая работа [515,7 K], добавлен 14.08.2012Изучение конструкции турбины К-500-240 и тепловой расчет турбоустановки электростанции. Выбор числа ступеней цилиндра турбины и разбивка перепадов энтальпии пара по её ступеням. Определение мощности турбины и расчет рабочей лопатки на изгиб и растяжение.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.10.2014Краткая характеристика общего конструктивного оформления спроектированной турбины, ее тепловой схемы и основных показателей. Выбор дополнительных данных для расчета турбины. Тепловой расчет нерегулируемых ступеней. Механические расчеты элементов турбины.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 01.12.2014Характеристика возобновляемых и невозобновляемых источников энергии. Изучение схемы плотины гидроэлектростанции. Особенности работы русловых и плотинных гидроэлектростанций. Гидроаккумулирующие электростанции. Крупнейшие аварии на гидроэлектростанциях.
реферат [84,3 K], добавлен 23.10.2014Особенности паротурбинной установки. Разгрузка ротора турбины от осевых усилий с помощью диска Думмиса, камера которого соединена уравнительными трубопроводами со вторым отбором турбины. Процесс расширения пара. Треугольники скоростей реактивной турбины.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 13.08.2016Краткое описание конденсационной турбины К-50-90 (ВК-50-3) и ее принципиальной тепловой схемы. Тепловой расчет одновенечной регулирующей ступени турбины К-50-90(ВК-50-3). Построение h-S диаграммы всей турбины. Выбор профилей сопловых и рабочих лопаток.
курсовая работа [418,3 K], добавлен 11.09.2011Тип и основные конструктивные элементы двигателя. Согласование параметров компрессора и турбины. Выбор закона профилирования. Расчет на прочность пера рабочей лопатки турбины. Выбор степени повышения давления в компрессоре. Физические константы воздуха.
дипломная работа [310,4 K], добавлен 18.03.2012Расчет паровой турбины, параметры основных элементов принципиальной схемы паротурбинной установки и предварительное построение теплового процесса расширения пара в турбине в h-s-диаграмме. Экономические показатели паротурбинной установки с регенерацией.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 16.07.2013Тепловая схема энергоблока, алгоритм расчета регулирующей ступени турбины К-2000-300; Сводная таблица теплового расчета турбины; расход пара на подогреватели. Расчет на прочность; переменные режимы работы турбины, коэффициент потерь энергии в решетке.
курсовая работа [574,5 K], добавлен 13.03.2012Исследование конструкции паровой турбины, предназначенной для привода питательного насоса. Основные технические характеристики и состав агрегата. Определение геометрических, режимных, термодинамических параметров и энергетических показателей турбины.
лабораторная работа [516,4 K], добавлен 27.10.2013Расчет принципиальной тепловой схемы, построение процесса расширения пара в отсеках турбины. Расчет системы регенеративного подогрева питательной воды. Определение расхода конденсата, работы турбины и насосов. Суммарные потери на лопатку и внутренний КПД.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.03.2012Гидравлическая система подвода воды через плотину к турбинам гидроэлектростанции: понятие и функциональные особенности, структура и взаимодействие внутренних элементов. Методика и этапы расчета сопротивления, индуктивности, напора воды перед турбинами.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 14.12.2012Определение напора насоса и выбор его типа с учетом параметров трубопроводов, расчет потерь напора по длине и в местных сопротивлениях. Вычисление эффективного расхода пара на турбину. Исследование кратности охлаждения для конденсатора паровой турбины.
контрольная работа [358,2 K], добавлен 06.05.2014
