顶盖强度分析v
华电福建华安水力发电厂
水轮机顶盖受力分析
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华安水电站顶盖受力分析 1 华安水电站机组概况
华安水电站是老机组，设备存在老化问题，为
安全生产
安全生产管理档案一煤矿调度员先进事迹安全生产副经理安全生产责任最近电力安全生产事故安全生产费用投入台账
，需对老设备进行强
度和刚度的安全计算和校核工作。
原1#机组水轮机及模型转轮主要参数
(1)华安水电站机组主要技术参数:
水轮机型号: HLρ211-LJ-225
转轮直径: D= 2250 mm 1
最高水头: Hmax=55.3 m
额定水头: Hp=47.0 m
最小水头: Hmin=40.3 m
加权平均水头: Hcp =49.9 m
额定转速: n=214.3 r/min
3 额定流量: Q=38.5 m/s
额定功率: N=15.8 MW 水
安装高程: 29.8 m
吸出高度: HS=，0.66m
固定导叶数: 8
活动导叶数: 16
转轮叶片数: 14
水库正常蓄水位: 94.0 m
水库死水位: 92.0 m
下游最低尾水位 29.899 m
下游校核洪水位(P=1%)47.5 m
(2)HL211模型转轮主要参数
最优单位转速 66r/min
3限制工况单位流量 1.105m/s
转轮临界空化系数 0.165
导叶相对高度 0.3
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2 顶盖强度分析说明
2.1 分析模型
顶盖采用整体形式作为分析模型,如图1、如图2所示。
顶盖采用HT20-40整体铸造结构，过流面增设不锈钢板，为简化模型，取消
了不锈钢板，内圈的引流板，其余按全尺寸造型。
如图1
如图2
2.2 网格划分
模型采用ansys实体网格划分,网格划分如图3所示。
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如图3
2.3
材料
关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料
说明
华安水电站顶盖采用铸铁HT20-40材料, 最低抗拉强度是200MPa，最低抗弯强度是400MPa 。
许用应力值为: [s]=min(σb/5;σs/3)=66.6MPa(正常工况); [s]=2σs/3=133.2MPa(紧急停机工况)。
2.4 计算工况
在计算华安水顶盖强度时,主要计算正常运行工况和紧急停机工况。
根据《水轮机
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
手册》的理论依据,在正常运行工况下,顶盖所受的力为:
(一) 正常运行工况
(1)顶盖过流面压力
2 p0=60-(v/2g) m水柱
Q=N/(ηη*9.806*Hmax) 发水
=15000/(0.95*0.9*9.806*60)
3 =27.1 m/s
v= Q/S
=27.1/(0.675*0.23*16)
=10.9 m/s
p0=60-(10.9*10.9/(2*9.806))
=53.9m水柱
=0.539MPa
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(2) 顶盖轴承、密封和控制环的重量
F=2535Kg
(3) 顶盖法兰面为固定面
(4) 顶盖与转轮面压力
p1=0.25MPa
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(二)紧急停机工况
在紧急停机工况下,顶盖所受的力为: (1) 紧急停机所产生的水压力
p2=(1+ε)Hmax,式中,ε为升压系数。
=(1+0.5)*0.6
=0.9MPa
(2) 作用在顶盖内上的真空力p3,一般计算中取p3=10kPa;
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(3) 顶盖法兰面为固定面
(4) 顶盖轴承、密封和控制环的重量
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(5) 大气压
3 分析结果
正常运行工况下总体受力分布、总体变形分布
正常工况下顶盖受力分析结果
立筋已经超过铸铁HT20-40许用应力66.6MPa，最大应力已达到139.38MPa。
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紧急停机工况下顶盖受力分析结果
紧急停机工况下顶盖应变和应力未超标。
4 结论
综合以上各个工况对顶盖的受力分析,顶盖最大应力为139.38MPa,此时的安全系数已不能满足设计要求。因此,华安水电站在现有水位条件下,顶盖不能满足刚强度的设计要求。
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浙公网安备 33021202002483