Bai tap phan 2
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (110.01 KB, 5 trang )
1. Tuốc bin gáo có các thơng số sau: Đường kính D1=1.5 mét; vận tốc của dịng nước khi
ra khỏi vòi phun là Vo=100(m/s); Hãy xác định vận tốc quay của tuốc bin để tuốc bin làm
việc với hiệu suất cao nhất? Trục tuốc bin được nối trực tiếp với trục máy phát điện bằng
mặt bích, vậy ta nên chọn vận tốc quay đồng bộ của tổ máy bằng bao nhiêu? Bỏ qua các
tổn thất thủy lực của dòng chảy trong phạm vi bánh xe công tác.
Giải
(1 − cos β2 )(V0 − u)u
ηtl =
ηmax
ηtl ηmax
cos β 2
gH
Xét n để
:
;
= const -> =
dη
⇔ tl = 0 ⇔ (V0 − u)u' + (V0 − u' )u = V0 − u − u => u = V0 / 2 = 50m / s
du
D1
w => w = 2u / D1 = 2 * 50 / 1,5 = 66,67
2
u=R.w=
rad/s
2π n
=> n = 30 w / π = 636,97
60
w=
(v/p)
n=3000/P Với P=5, n=600 v/p, P=6, n=500 v/p, P=4, n=750 v/p => chọn P=5, n=600 v/p
Ghi chú: Số vòng quay lớn >600 v/p tuabin truc ngang, nhỏ hơn tua bin trục đứng
2. Tuốc bin gáo có các thơng số sau:Đường kính D1=1.2 mét; vận tốc của dịng nước khi ra
Vo = ϕ 2.g .H = 100(m / s )
khỏi vòi phun là
; Hãy xác định hiệu suất của tuốc bin khi tuốc bin
quay với vận tốc n=750 (vòng/phút)? Biết φ=0.98; góc Cosβ1=1 (góc tại cửa vào cánh gáo);
góc β2=170º (góc tại cửa ra cánh gáo, lấy Cosβ2= -0.985); Bỏ qua các tổn thất thủy lực của
dòng chảy trong phạm vi bánh xe công tác.
Giải
2
(1 − cos β2 )(V0 − u)u
V0 1
ηtl =
= 564, 7 m
÷
Vo = φ 2.g .H =>
gH
φ 2g
. Có
H=
D1 2π n
ηtl
2 60
u=R.w=
= 47,1 m/s => =0,89
3. Hãy tính đường kính (D1) của tuốc bin cánh quay. Biết các thông số của tuốc bin như
sau:
Công suất Ntb =230 (MW); cột nước tính tốn Htt =90 (mét); điểm tính tốn có lưu lượng
quy dẫn QI’=1100 (l/s); hiệu suất tại điểm tính tốn η=92%, cột nước lớn nhất Hmax =
110 (m), hiệu suất tại điểm tính tốn η=91%. Chọn đường kính D1 tiêu chuẩn phù hợp với
tuốc bin trên: 4m; 4.5m; 5m; 5.5m; 6m.
Giải
D1 =
N tb
9,81.η .Q1' .H. H
=
230.103
9,81.0,92.1,1.90. 90
= 5,2
m Chọn D=5m
4. Hãy xác định vận tốc quay đồng bộ (nđb) của tuốc bin TB.
Biết các thông số của tuốc bin như sau: Đường kính D1=4.0 (mét); cột nước bình qn gia
quyền Hbq =95 (mét); cột nước tính tốn Htt =90 (mét); cột nước lớn nhất Hmax =120
(mét); vận tốc quay quy dẫn tối ưu nI tư’=71 (vòng/phút).
Giải
1BT.P2
n1' H bq
n1' H
n=
=
= 173
D1
D1
v/p
(Lưu ý tối ưu đi với bình quân)
2BT.P2
5. Hãy tính cơng suất lớn nhất của tổ máy thủy điện. Biết các thông số của tuốc bin như
sau:
Đường kính D1=5.5 (mét); cột nước lớn nhất Hmax =110 (mét); cột nước tính tốn Htt
=90 (mét); điểm tính tốn có lưu lượng quy dẫn QI’=1100 (l/s); hiệu suất tuốc bin tại điểm
tính tốn ηtb=92%; hiệu suất tc bin khi làm việc với Hmax và tổ máy phát công suất tối
đa là ηtb=92,5% hiệu suất máy phát ηmf=98%.
Giải
Ntbηmf
Ntb = 9,81ηQ1' H 3/ 2 = 9,81ηttQtt' Htt3/2
Ntm=Nmf=
;
=> Ntm
6. Tổ máy thủy điện có các thơng số sau: cột nước tính tốn Htt =95 (mét); cột nước lớn
nhất (Hmax=109m); điểm tính tốn có lưu lượng quy dẫn QI’=1100 (l/s); hiệu suất tuốc
bin tại điểm tính tốn ηtb=93%. hiệu suất máy phát ηmf=98%; cơng suất định mức của tổ
máy là Ntm=220(MW); Hãy tính lưu lượng quy dẫn QI’ (l/s) khi tổ máy làm việc với công
suất định mức và cột nước Hmax. Biết hiệu suất tại điểm công tác này là ηtb Hmax=92%.
Giải
NtmĐm=
Ntbηmf
9,81ηttQ
'
3/2
tt Htt
; NtmĐm(Hmax)= NtmĐm(Htt)
= 9,81ηH maxQ
'
3/2
H max H max
=> Q
'
H max
'
3/2
η
ttQtt Htt
=
= 0,9
ηH max Hmax3/ 2
m3/s
7. Buồng xoắn bê tông của một tổ máy thủy điện có các thơng số như sau:
Góc bao ϕ max=180o ; cột nước lớn nhất Hmax =30 (mét); cột nước tính tốn Htt =20 (mét);
Diện tích tiết diện cửa vào Fv=25(m2); Buồng xoắn được tính theo quy luật vận tốc trung
bình khơng đổi (Vu tb= hằng số). Hãy tính diện tích tiết diện buồng xoắn trên tại vị trí góc
bao ϕi=120º.
Giải
Giả sử lưu lượng chảy qua buồng xoắn là Q -> lưu lượng tại mặt cắt cửa vào là
Qϕmax
= FV * Vu
360
Qv=
(1)
Q120 0
= Fφ =1200 Vu
ϕmax
ϕmax
360
0
Lưu lượng tại mặt cắt
=1200 là Q
(2)
=120 =
Qϕmax
120
360 = FV => F
=
F
0
V
φ =120
Fφ =1200
ϕmax
Q1200
360
Chia vế với vế của 2 PT
8. Xác định cao trình lắp máy của TTĐ lắp đặt tuốc bin tâm trục trục đứng. Cho biết: Cột
nước tính tốn Htt = 75m; Hệ số khí thực và độ hiệu chỉnh khí thực tại điểm tính tốn (σ
= 0,15; ∆σ=0,02) ; chiều cao cánh hướng nước bo=0.8m; mực nước hạ lưu trong q trình
vận hành xem như khơng đổi và bằng 180m
Giải
∇
180
H s = 10 −
− (σ + ∆σ )H = 10 −
− (0,15 + 0,02).75 = −2,95 (m)
900
900
∇lm = Zhlmin + Hs + bo/2=180+(-2,95)+0,8/2=177,05 m -> Chọn ∇lm=177,05 m
3BT.P2
4BT.P2
9. Xác định cao trình lắp máy của TTĐ lắp đặt tuốc bin cánh quay trục đứng. Cho
biết: cột nước tính tốn Htt = 32m; hệ số khí thực tại điểm tính tốn σ = 0,4; hệ số
an tồn khí thực k=1,1; hệ số χ = 0.41; đường kính BXCT tuabin D1 = 3,6m; mực
nước hạ lưu trong quá trình vận hành xem như không đổi và bằng 180m.
Giải
H s = 10 −
∇
− kσ Htt = −4,8 (m)
900
∇lm = Zhlmin + Hs + X.D1
;
=>∇lm = 176,6 m
10. Xác định cao trình lắp máy của TTĐ lắp đặt tuốc bin dọc trục trục ngang. Cho
biết: cột nước tính tốn Htt = 20m; hệ số khí thực tại điểm tính tốn σ = 0,65; hệ số
an tồn khí thực k=1,1; đường kính BXCT tuabin D1 = 3,6m; mực nước hạ lưu
trong quá trình vận hành xem như khơng đổi và bằng 150m.
Giải
H s = 10 −
∇
− kσ Htt = 10 − 150 / 900 − 1,1*0,65*20 = −4,67 (m)
900
∇lm = Zhlmin + Hs - D1/2= 150+ (-4,67) – 3,6/2 = 143,53 m
5BT.P2
