水泵水轮机在抽水蓄能电站应用中的水力设计与机械设计分析

来源 :家园·电力与科技 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dreamagain1986
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  摘要:抽水发电站泵水车是装置的重要部分。在中国,水发电站广泛使用。对水利设计和机械设计的技术特性的分析可以大大改善装置系统的概念化和集成,在提高系统的现场调试能力方面起到积极作用。因此,讨论了水泵场中泵水车的应用,并希望能成为泵水车优化设计的参考,以推进扬水发电站的开发,并分析了应用过程中的水利设计和机械设计。在抽水发电站,泵水车的特定设计包括许多参数,包括流量,速度,功率,吸引力和旋转方向。从单位运转条件的观点来看,分为发电动作、相位调制动作、泵送动作,但起动时泵条件一般基于频率变换启动。从液压设计和机械设计的角度,分析了泵涡轮的应用,进一步优化了单元参数,推进了水发电站的开发。因此,有必要加强有关内容的研究。
  关键词:水泵水轮机;抽水蓄能电站;机械设计;水力设计;现状分析
  一、引言
  在抽水发电站的泵涡轮的设计中,主要参数是功率、旋转方向、高度等,水车的运行条件可以分为发电运转、泵运转、相位调制运转。频率转换开始是泵送操作的主启动模式。本研究得到的扬水式储藏装置以一段混合流可逆涡轮为例进行了设计和分析。
  二、水泵水轮机在抽水蓄能电站的现状
  2.1、水泵水轮机概述
  泵涡轮是一种通过泵能量来储存的电力装置。在具体的应用方法中,泵轮机主要表示两种运转状态,当泵功能被再生时,轮子向正方向旋转,当涡轮功能被再生时,流道器向反方向旋转。根据泵涡轮的当前设计思想,其内部关键组件和结构通常非常相似。泵轮机装置的单元容量和升力比的增加是今后泵水车装置的主要开发方向。根据流道,包括管状、斜流和混合流的泵涡轮的种类是分开的。其中设计最简单的泵水车可以在各种水头上运行。这种类型的泵涡轮也被广泛使用。斜流泵涡轮的生产成本高,设计相对复杂,但工作效率较高。由于机械的特殊内部构造,其应用方案也相对受到限制。水泵涡轮是我国最先进的水泵车。有强大的功能和高单位容量。主要用于潮汐电站的水发电。
  2.2、水泵水轮机水力特性与内部流动特性
  泵水车的水力特性和内部流动特性包括多个结构的计算,需要cfd软件支持叶片,导向叶片和旋涡模拟适当值,只有在完全分析了晶格质量时才能产生网格。设计者必须严格要求选定的模型、网状密度和网状锐角。在离散式能量,流动和流动面积的计算中,三维计算,维度模拟和单位是非常重要的数据。在计算流区域的情况下,需要预先收集流路中的流动和面积。在计算能量分布的情況下,需要预先决定坐标系,阶段性地收集各方向的速度分量,无量变形能量和速度的建模结果,其结果不受设计的影响。
  三、水泵水轮机的水力设计与机械设计分析
  3.1、水泵水轮机内部设计
  水泵水车的水力设计,水泵水车的水深、分流设计和水力设计。这个设计部分直接影响泵涡轮的运行性能和内部结构。这项工作是确保泵涡轮综合性能的重要前提条件。设备的转换过程主要取决于涡轮,水分离器可以在涡流作用下获得足够均匀的水流。为了提高螺旋壳的设计性能,螺旋壳的设计在逐渐减小在螺旋壳运行期间可以产生一定量循环的截面,因此可以有效地减轻分离器的工作压力。在螺旋情况的设计中,轴向速度和圆周速度之间的角度和截面循环是最重要的参数。在设计过程中,在完全收集所有所需数据之后,根据现有公式进行严格计算。利用导向叶片调整流动方向。复杂的导向叶片结构是促进泵水车内外的重要结构。因此,前导向结构和主体导向结构之间没有明确的边界。根据速度物理理论的说明,当水在引导杆的入口流动时,水流的速度方向发生变化。这种变化反映在一个半径方向的速度和另一个切线方向的速度上。在获得相关参数之后,可以根据现有公式计算包含在设计基准范围内的所有数据。借助于处理三维建模数据的计算机和相关软件,可以在最小范围内控制设计过程的误差,从而提高机械性能。进行泵涡轮机翼的设计。泵涡轮机翼设计的相关参数主要来自电力储存设备的当前运行状态。设计者需要在收集适当数据的过程中综合理解流程情况。在根据当前工作条件确定相关参数后,根据模拟结果,设计了横截面,并根据等区域方法的理论计算了轴流线。在确定入口流路分布和移动导向叶片打开度后,计算循环流和出口流角,并根据兰模拟结果设计流速。在确定结构的基本数据之后,根据欧拉容量分布评估数据的合理性。如果与实际情况一致,则可以获得厚度分布。与设计要求不一致的情况下,需要按照之前的步骤重新设计。在确定厚度调度后,根据该参数设计结构。翼骨角分布和截面子午线投影分布是设计中的重要参数。这两个参数主要用于计算部分的物理量分布。如果参数符合设计要求,则使用先前的设计方案作为模板来求解坐标。
  3.2、机械设计分析
  整体设计泵涡轮的机械设计的总体设计主要包括四个部分。首先,采用悬架装置和半安布雷拉结构的单元的推力轴承的配置,基准指标和参数,包括主室的高度,运转稳定性,经济指标,维持管理指标等,第二,组装单元,分解的3种方法:上拆卸中间分解;第二种是购买底部的环和管的方法。有两个主要选项。①管筒和底边环没有嵌入,圆锥的自由端可以滑动②锥形管和底部的环完全嵌入③最上面的管子和最下面的环无法填补,然后肘管连接得很紧;第三种螺旋式嵌入类型,包括缓冲垫嵌入方法、加压保持嵌入方法和直接嵌入方法。不同方式的选择需要与实际建设需求相结合,需要综合考虑各种因素。设计的主要参数包括结构强度、刚性的动态性能和上下密封环的位置在水导向轴承和主轴密封的设计中,泵水车的导向轴承是薄油润滑轴承。在轴承轴套表面轴承和主轴密封的设计中,泵水车的导向轴承是薄油润滑轴承。轴承轴套表面没有倾斜的上油槽,轴承轴套采用中央支撑体的泵水车的主轴密封件需要良好的水、气密封性能、密封结构高的结构刚性和自我补偿。导向机构的设计与传统相同,但考虑到静态闭水条件,涡轮条件,压力上升,排除负荷条件,紧急切断条件,泵条件,零流压力条件等。尽管尖峰传动管的设计与传统的涡轮相似,但是对于管的最大水压和泵涡轮的运行条件转换的频率尤其足够。
  3.3、转轮数值计算
  在朗那的数值计算和分析过程中,需要综合考虑泵和涡轮的运行条件,并且可以充分发挥性能,以确保在适当的工作时间条件下有效的调整。首先,确定泵涡轮运转的主要参数,准确定义泵和涡轮的运行条件,分析和计算两者的运行参数。您可以确保一个功能的完整,选择运行相关参数特定设计的程度;接下来,通常将泵运行条件作为设计朗纳参数的出发点,采用泵运行条件参数作为油压设计的重要基础。设计完成后,需要以涡轮的运行条件参数为基准进行批准工作,根据条件运行的实际情况,使用cfd分析的结果在特定范围内对设计进行了调整,定义了所有参数后,CFX涡轮网格用于单周期结构网格,CFX TascFlow用于功率、头部、扭矩、用于完成处理计算以获得相关参数。
  四、小结
  泵式蓄水池可以沿两个方向工作,大大改善了电力系统的供电质量。近年来,通过引进技术、引进技术,通过共同设计和生产,我国的发电设备企业掌握了水泵存储单元的设计和开发方法,并通过连续勘探形成了水泵存储技术的独特认知系统。可以独立开发适合发电机要求的具有良好液压性能的单元。目前,水储藏装置的技术难点,特别是在研究泵的储存过渡过程中,需要详细的研究和考虑的所有方面。我相信,持续改善会得到更有益的结果。
  参考文献:
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