Гидротурбины: конструкции и вопросы проектирования. Николай Николаевич Ковалев
Поиск
Выбрать язык
Магазин одежды
Анонс статей
Этот день в истории

Нет событий

Оперативная связь
Архивы погоды

postheadericon Гидротурбины: конструкции и вопросы проектирования. Николай Николаевич Ковалев

Время чтения статьи, примерно 5 мин.

[Kovalev_N.N.]_Gidroturbinue0000Николай Николаевич Ковалев

ГИДРОТУРБИНЫ КОНСТРУКЦИИ И ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Редакторы издательства:

В. П. Васильева и Г. Н. Павлова 
Переплет В. А. Громова 
Технический редактор А. А. Бардина 
Корректор Р. М, Беликова

Сдано в производство 28/1 1970 г. Подписано к печати Б/XI 1970 г. М-51592 
Формат бумаги 70Х 108 1 /ів Привед. печ. л. 51,1 Уч.-изд. л. 46,3 
Тираж 3000 экз. Зак. № 486 Цена 5 р. 03 к.

Ленинградское отделение издательства «МАШИНОСТРОЕНИЕ»

Ленинград, Д-65, ул. Дзержинского, 10

Ленинградская типография № 6 Главполиграфпрома 
Комитета по печати при Совете Министров СССР 
Ленинград, С-144, ул. Моисеенко, 10

Издание 2-е, дополненное и переработанное

ИЗДАТЕЛЬСТВО „МАШИНОСТРОЕНИЕ” ЛЕНИНГРАД 1971

Гидротурбины. Ковалев Н. Н. Л., «Машиностроение». 1971 г. 584 стр. Табл. 43. Илл. 341. Библ. 116 назв.

В книге кратко освещаются общие сведения о теории гидротурбин и выборе их параметров. Подробно описываются конструкции современных крупных радиально-осевых и поворотнолопастных гидротурбин. Излагается последовательность проектирования современной мощной гидротурбины. Приводятся данные о конструкции, методах расчета и проектирования важнейших узлов и деталей гидротурбин: спиральной камеры, направляющего аппарата, кольцевых деталей, рабочего колеса, вала, подшипника и вспомогательного оборудования.

Даются краткие сведения о системе регулирования гидротурбин.

Книга предназначается для инженерно-технических работников гидротурбин заводов, проектных и научно-исследовательских организаций; она может быть также использована студентами втузов.

Рецензент канд. техн. наук В. М. Малышев

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Гидротурбостроение в нашей стране, созданное при Советской власти, достигло значительных успехов.

Большое количество гидротурбин общей мощностью свыше 30 млн. кВт, созданных на заводах страны, успешно эксплуатируется не только на отечественных гидростанциях, но и за рубежом.

Успешно эксплуатируются на каскадах Волжских, Камских, Днепровских гидростанциях крупнейшие в мире поворотнолопастные гидротурбины.

Длительное время находится в эксплуатации большая серия мощных радиально-осевых гидротурбин на Братской ГЭС. Успешно работают  самые мощные в мире турбины по 500 000 кВт на Красноярской ГЭС.

Спроектированы, изготовлены и успешно эксплуатируются на гидростанциях диагональная и горизонтальные капсульные гидроагрегаты.

Дальнейшее развитие энергетики в нашей стране потребует увеличение производства гидротурбин различных типов, совершенствование их конструкций, улучшение энергетических и кавитационных показателей.

Для дальнейшего развития гидроэнергетического строительства важной задачей является снижение стоимости гидростанций. Хотя гидротурбины и составляют небольшую часть стоимости всего сооружения ГЭС, габариты их проточной части, особенно низконапорных турбин, оказывают большое влияние на стоимость всего сооружения, особенно его подводной части. Поэтому снижение стоимости и ускорение сроков строительства гидростанций во многом зависит от конструкции применяемых гидротурбин.

В связи с этим целесообразно обобщение опыта работы гидротурбостроителей, положительных и отрицательных качеств гидротурбин для их дальнейшего совершенствования.

За время, прошедшее после выхода в свет первого издания монографии, в нашей стране создано много новых разнообразных гидротурбин. За этот период помимо Ленинградского металлического завода им. XXII съезда КПСС гидротурбостроение было организовано и на Харьковском турбинном заводе им. С. М. Кирова.

ХТГЗ изготовил много крупных гидротурбин оригинальных конструкций, успешно эксплуатирующихся на гидростанциях нашей страны.
В последнее время вновь организовано гидротурбостроение и на Сызранском заводе тяжелого машиностроения.

В связи с вышеизложенным во 2-м издании монографии внесены добавления и материалы частично переработаны с учетом новых данных.

В предлагаемой монографии рассматриваются конструкции гидротурбин, их развитие и расчеты деталей. Описывается также порядок проектирования и освещаются вопросы, которые приходится решать коллективу конструкторов и расчетчиков в процессе создания современных гидротурбин.

Для полного представления о гидротурбине в целом в начале книги кратко излагаются вопросы общей теории гидротурбин и их устройства.
Для этой же цели в конце приводятся краткие сведения о вспомогательном оборудовании и системе регулирования гидротурбин.

В Центральном научно-исследовательском котлотурбинном институте им. И. И. Ползунова были проведены работы по развитию теории гидротурбин и созданы уточненные методы расчета на прочность их деталей.
Некоторые результаты работы отражены в настоящем издании.

В частности, по материалам ЦКТИ приведен уточненный расчет по кольцевым деталям, деталям направляющего аппарата и спиральным камерам. Эти материалы составлены: канд. техн. наук Б. А. Беркманом гл. V, пп. 7, 8, 10 и 12; пп. 5, 6 и 9 (частично) и гл. VI, пп. 2—8 и доктром техн. наук В. С. Постоевым гл. IV, пп: 5—6.

Материалы 2-го издания монографии изложены в 12 главах.

В гл. I даются общие сведения и элементарные положения теории турбин, в гл. II описываются конструкции различных гидротурбин, в гл. III излагаются особенности и порядок проектирования турбин, в гл. IV описывается проектирование проточной части, гл. V—X посвящены конструированию и расчетам главных узлов турбин, в гл. XI приводятся данные о вспомогательном оборудовании, в гл. XII даются краткие сведения о системе регулирования гидротурбин.

Автор приносит благодарность за помощь при составлении рукописи  О. Н. Добринской и Л. А. Яковлевой.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие . 3

Глава I. Основные положения теория гидротурбин.. 5

1. Мощность гидротурбин . —

2. Классификация гидротурбин . 7

3. Основное уравнение турбины . 9

4. Закон подобия и приведенные величины. 12

5. Коэффициент быстроходности . 14

6. Кавитационный коэффициент и высота отсасывания. 16

7. Потери энергии и к. п. д. подобных турбин. 2)

8. Разгонные обороты. 27

9. Испытание моделей и характеристики турбин . 31

10. Номенклатура гидротурбин . …… 39

Глава II. Конструкции гидротурбин . .. 49

1. Конструктивные схемы гидротурбин . —

2. Конструктивные схемы гидрогенераторов . 54

3. Компоновка гидроагрегатов … 56

4. Конструкции радиально-осевых гидротурбин . 59

5. Конструкции вертикальных поворотнолопастных гидротурбин ….. 71

6. Конструкции горизонтальных капсульных гидроагрегатов .. 84

7. Конструкции диагональных гидроагрегатов . 90

8. Обратимые гидроагрегаты . 98

Глава III. Особенности и порядок проектирования гидротурбин. 102

1. Технические условия на создание гидротурбин. —

2. Последовательность проектирования гидротурбин. 103

3. Технологичность конструкции и весовые показатели гидротурбин …. 110

4. Выбор параметров турбины по универсальной характеристике …. 121

5. Выбор размеров мощных гидротурбин . 126

6. Экспериментальные исследования напряженного состояния деталей гидротурбин . 131

7. Материалы применяющиеся в гидротурбостроении. 139

8. Выбор величины разгонных оборотов. 144

Глава IV. Проектирование проточной части .. 148

1. Конструкции спиральных турбинных камер.. —

2. Гидромеханический расчет спиральной камеры .. 158

3. Статор турбины. 163

4. Расчет на прочность статора при бетонной спиральной камере. 168

5. Расчет на прочность спиральной камеры и статора. 172

6. Расчет предварительно напряженной бандажированной спиральной камеры . 181

7. Замечания о параметрах рабочих колес реактивных турбин . . . . ; 186

8. Камера рабочего колеса турбины с поворотными лопастями. 190

9. Отсасывающие трубы .. 194

Глава V. Направляющий аппарат … . 208

1. Типы конструкций направляющих аппаратов. —

2. Системы приводов направляющих аппаратов. 216

3. Направляющие лопатки… 223

4. Построение направляющего аппарата . 230

5. Нагрузки в направляющем аппарате. 237

6. Определение потребного усилия и параметров сервомотора. 246

7. Расчет на прочность лопатки направляющего аппарата . .. 254

8. Последовательность расчета направляющего аппарата. 260

9. Детали привода направляющего аппарата . 264

10. Регулирующее кольцо . 268

11. Сервомотор направляющего аппарата . 280

12. Замечания о расчете на прочность лопатки конического и осевого направляющих аппаратов. 293

Глава VI. Кольцевые детали гидротурбин. 295

1. Конструкции верхних колец направляющего аппарата и крышек гидротурбин . —

2. Выбор расчетной схемы кольцевых деталей с осесимметричной нагрузкой 298

3. Формулы для расчета кольца . 299

4. Определение перемещений и тангенциальных напряжений в крышке

и верхнем кольце направляющего аппарата. 302

5. Расчет ребер и фланцев крышки . 307

6. Расчет сварных швов . 311

7. Расчет стыковых соединений при пространственном изгибе стыка …. 312

8. Об учете влияния фланцевых соединений при расчете крышки и верхнего кольца. 320

9. О рациональном проектировании крышек гидротурбин. 326

Глава VII. Рабочие колеса радиально-осевого типа. 329

1. Конструкции рабочих колес . —

2. Осевое давление воды на колесо радиально-осевого типа. 343

3. Приближенный расчет рабочего колеса на прочность. 348

4. Уточненный расчет на прочность средненапорных рабочих колес …. 354

5. Расчет высоконапорных рабочих колес . 363

6. Уплотнения обода рабочего колеса. 370

Глава VIII. Рабочие колеса поворотнолопастного типа. 381

1. Конструкции механизма поворота лопастей рабочих колес. —

2. Силовые характеристики рабочего колеса. 398

3. Определение усилия сервомотора рабочего колеса. 407

4. Конструкции и расчет деталей механизма поворота лопастей рабочего колеса .. 415

5. Лопасть рабочего колеса. 426

6. Корпус втулки рабочего колеса . 445

7. Цилиндр и крышка сервомотора рабочего колеса . 455

Глава IX. Подшипники гидротурбин. 460

1. Общие замечания. —

2. Краткие сведения об опорных подшипниках. —

3. Краткие сведения о подпятниках гидроагрегатов. 466

4. Направляющие подшипники гидротурбин с масляной смазкой. 472

5. Уплотнения направляющих подшипников. 477

6. Направляющие подшипники с водяной смазкой . 479

Глава X. Валы гидротурбин .. 490

1. Общие замечания . —

2. Конструкция вала. 491

3. Расчет вала вертикальной гидротурбины. 499

4. Колебания вала. 505

5. Расчет болтов фланцевого соединения. 508

Глава XI. Вспомогательное оборудование . 512

1. Маслоприемник и штанги . —

2. Передачи и трубопроводы . . .. 520

3. Холостой выпуск . 521

4. Затворы. 526

5. Клапаны срыва вакуума. 539

Глава XII. Краткие сведения о конструкции регуляторов гидротурбин …. 542

1. Гидромеханический регулятор . —

2. Основные положения автоматического регулирования. 554

3. Взаимодействия основных элементов системы регулирования …. 555

4. Электрогидравлический регулятор.. . 561

5. Маслонапорная установка и выбор основных параметров системы регулирования .. 568

Литература . 578

Оставить комментарий

При копировании материала с данного сайта присутствие ссылки обязательно!

Top.Mail.Ru