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1.提升水泵的揚程
在設(shè)計中,從熱水池把水提升到冷卻塔配水系統(tǒng)所需要的揚程,是按計算所得理論值再加4~6m的富余水頭確定的。常用的富余水頭為4m左右。按表8-4的計算,此水頭做功是達不到水輪機所需要的軸功率的,則轉(zhuǎn)速、風(fēng)量、冷卻都無法達到設(shè)計的要求。構(gòu)件之間全部采用螺栓連接,安裝時避免了由于焊接對構(gòu)件防腐層的破壞。因此提升水泵的揚程必須滿足水輪機所需要的水頭(H)值,那么水泵的揚程如何確定,可分以下兩種情況討論:
(1)不考慮設(shè)計需要的富余水頭
不考慮設(shè)計需要的富余水頭就是不另增加4~6m的水壓,對水輪機來說,這4~6m的水頭也用來推動水輪機做功了,則水泵需要的揚程用公式表示為:H揚=h凈 Σh1 Σhf h機(m)(8-23)
式中H揚———水泵揚程(m);
h凈———水泵吸水池水位到冷卻塔配水系統(tǒng)高度(m);
Σh1———從水泵吸水管到塔配水系統(tǒng)管道中的沿程水頭損失總和(m);
Σhf———從水泵吸水管到塔配水系統(tǒng)的喇叭口、閥門、彎頭等局部水頭損失之和(m);
h機———水輪機軸功率所需要的水頭H(m)。
設(shè)計考慮的4~6m富余水頭是因考慮可能產(chǎn)生的計算誤差和今后管道粗糙度增加與沉淀物結(jié)垢,水頭損失增加而設(shè)的安全系數(shù)?,F(xiàn)選泵揚程中未考慮該因素(注:改造塔中原有多余水頭全部利用了,也未考慮該因素)。從能量消耗來說,雖是節(jié)能了,但從運行、長期保持設(shè)計風(fēng)量和水冷卻效果來說,欠較安全。65重量的空氣與1重量的水進行熱交換,溫降能達到理論上的5℃,一般實際是4℃左右。
(2)考慮設(shè)計需要的富余水頭
考慮設(shè)計的富余水頭是指水泵揚程達到水輪機軸功率所需要的水頭之后,還需增加4~6m揚程。用公式表示為:H揚=h凈 Σh1 Σhf h機 (4~6)(m)(8-24)
水泵揚程比式(8-23)多了4~6m,考慮了可能產(chǎn)生的計算誤差和今后的阻力增加,故是偏安全的。
以上兩種選泵揚程方式中采用哪種方式為妥,要視具體情況而定。例如,基本不大會產(chǎn)生多大誤差的情況下,如果水泵提升系統(tǒng)的管道和配件采用的是塑料管和配件(PVC、UPVC、PE、ABS等)、鋼塑、鋁塑等復(fù)合管、玻璃鋼管等,這可考慮采用前一種選擇水泵揚程的方式。原因是上述水管內(nèi)壁非常光滑,光潔度好,阻力很小,而且耐酸堿腐蝕、不易粗糙,也不易沉淀結(jié)垢而縮小過水?dāng)嗝?,故基本上可不考慮富余水頭或略考慮些即可。但如果管道系統(tǒng)采用的是鑄鐵管、鋼管,甚至鋼筋混凝管等,則要考慮今后阻力增大而消耗的水頭損失,選擇第二種水泵揚程的方式為妥。6、導(dǎo)水機構(gòu)已安裝完工檢驗合格并處于關(guān)閉狀態(tài),接力器鎖定投入。
圖1是發(fā)電機的定子和轉(zhuǎn)子置于雙軸水輪機兩側(cè)的雙軸水輪發(fā)電機的原理結(jié)構(gòu)圖。舊式發(fā)電機的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機軸固聯(lián),此種雙軸水輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)子B與鏈索(聯(lián)軸帶)D固聯(lián),并且使用隔水材料C密封。E為此種雙軸水輪發(fā)電機的定子,A為此種水輪發(fā)電機的動力軸。此種雙軸水輪發(fā)電機的定子E也可以使用隔水材料C密封。81×進塔水流量Q(立方米/秒)×進塔水壓即水頭H(米)Q——流量,循環(huán)冷卻水流量,多少噸位的循環(huán)冷卻水即有多少立方米/秒的水量。
毫無疑問,雙軸水輪發(fā)電機的雙軸可以脫離水面,用來帶動雙軸發(fā)電機。圖2是雙軸發(fā)電機的原理結(jié)構(gòu)圖。虛線框內(nèi)是雙軸水輪機W,它向虛線框外的雙軸發(fā)電機提供雙軸動力。此雙軸發(fā)電機可使用1動力軸或2動力軸G,它的轉(zhuǎn)子B固定在雙軸發(fā)電機的鏈索(聯(lián)軸帶)F上,它的定子E可以另外使用機架。H是此種雙軸發(fā)電機的密封層。水輪機的導(dǎo)水機構(gòu)一般由控制環(huán)、導(dǎo)葉臂、頂蓋、活動導(dǎo)葉(見圖2)和底環(huán)等組成。
水輪發(fā)電機作為水輪機和發(fā)電機的組合,轉(zhuǎn)子和定子的密封技術(shù)較為復(fù)雜,雙軸水輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)子和定子的密封,顯然不需要復(fù)雜的技術(shù)。關(guān)鍵在于,使用雙軸電動機和雙軸水輪發(fā)電機,不需要很高的成本,就能制造組合成具有超級發(fā)電能力的水輪發(fā)電機。我國長江上游有很多流水急深的地方,在那些地方建造千米級長度的雙軸水輪發(fā)電機,應(yīng)該能得到數(shù)倍甚至數(shù)十倍于葛洲壩發(fā)電站的電量。(4)系統(tǒng)外過濾是由單獨的液壓泵對油箱內(nèi)的油液進行循環(huán)過濾,它可有效地保護調(diào)速系統(tǒng)內(nèi)的各主要液壓元件。
水輪機及大型水泵安裝過程中的安全注意事項有哪些
(1)設(shè)備使用脫漆劑或清掃時,工作人員應(yīng)戴口罩和皮手套;清掃現(xiàn)場應(yīng)配備滅火器,不準抽煙,與火種保持安全距離;
?。?)組合分瓣大件時,作業(yè)人員手腳不得伸入組合面內(nèi)以防擠傷;
(3)設(shè)備翻身時,下方應(yīng)設(shè)置方木或墊層予以保護,設(shè)備下方不得有人逗留;
?。?)高處作業(yè)時,應(yīng)有牢固的工作平臺,作業(yè)人員要系安全帶;
(5)進入鋼管(流道)、蝸殼、轉(zhuǎn)輪室和尾水管等封閉部位作業(yè)時,應(yīng)有兩人以上,必須戴安全帽,要有足夠照明并備帶手電。同時做好防止鋼管蝸殼充水的安全措施;
?。?)吊裝設(shè)備時,設(shè)備上不得站人,其下方不得有人工作或停留。設(shè)備就位穩(wěn)固后,方能在其上進行工作;
?。?)軸流式機組安裝時,轉(zhuǎn)輪室內(nèi)應(yīng)有安全防護平臺,混流式機組應(yīng)在基礎(chǔ)下搭設(shè)平臺,防止作業(yè)人員墜落;
?。?)水輪機、水泵過水部分的進入門封堵前應(yīng)由兩名工作人員進入內(nèi)部檢查,確認無人后才能封閉。
水輪機是把水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機械能的動力機械,它屬于流體機械中的透平機械。
早在公元前100年前后,中國就出現(xiàn)了水輪機的雛形——水輪,用于提灌和驅(qū)動糧食加工器械。
現(xiàn)代水輪機則大多數(shù)安裝在水電站內(nèi),用來驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。在水電站中,上游水庫中的水經(jīng)引水管引向水輪機,推動水輪機轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn),帶動發(fā)電機發(fā)電。作完功的水則通過尾水管道排向下游。水頭越高、流量越大,水輪機的輸出功率也就越大。