Z .q. L
Diện tích cốt thép:
F k . Z
a T
Khoảng cách từ đáy dầm đến hợp lực:
Z0 . L
Trong các công thức trên: k - hệ số an toán; T - ứng suất cho phép của thép;
các hệ số: ; tra bảng theo H / L và C / H .
Đặt cốt thép nơi đặt hợp lực Z và D, tuỳ điều kiện có thể xê dịch một ít.
4. Tính kết cấu đoạn khuếch tán của ống xả
Có thể bạn quan tâm!
-
Tuabin thủy lực - 35 -
Tính Độ Bền Chung Theo Phương Vuông Góc Với Dòng Chảy (Dọc N.máy) -
Tính Toán Kết Cấu Buồng Xoắn Đa Giác Bằng Bêtông Cốt Thép -
Tuabin thủy lực - 39
Xem toàn bộ 317 trang tài liệu này.
Đoạn khuếch tán ống xả là một dầm rỗng có chiều cao thay đổi (hình 17-14,b). Khi tính toán ta cắt các băng dài 1 mét theo hướng vuông góc với dòng nước. Đây cũng là phần ống xả có nhiều phương pháp tính toán nhất. Việc xác định đúng thực tế làm việc của các khung phụ thuộc nhiều yếu tố. Đối với nhà máy kiểu kết hợp, ngoài vấn đề trình tự thi công ảnh hưởng đến kết cấu thì các khớp xuyên vuông góc với chiều dọc nhà máy nhằm bảo đảm thi công và giảm ứng suất nhiệt, lún cũng ảnh hưởng lớn đến sơ đồ lực của chúng. Hình 17-14,a trình bày một số khớp xuyên vừa nêu ở trên.
Hình 17-14. Các sơ đồ tính kết cấu đoạn khuếch tán ống xả.
- Khớp xuyên suốt I, thường từ một hoặc hai đoạn tổ máy đặt một khớp, nói chung khoảng cách giữa hai khớp loại I không quá 40 - 50 m;
- Khớp xuyên loại II, chỉ cắt đến đỉnh sàn ống xả, thường dùng khi hai tổ máy
đặt một khớp loại I;
- Khớp xuyên loại III, cắt suốt đến tấm đáy, làm yếu khối dưới nước.
Thường dùng khớp xuyên loại I để cắt cho một đoạn tổ máy hoặc hai đoạn tổ máy. Sau đây lấy trường hợp dùng khớp xuyên I để cắt cho một đoạn tổ máy để trình bày các tính (trường hợp cắt qua hai tổ máy sẽ tính tương tự).
Để tính kết cấu đoạn khuếch tán thường tính một số chỗ đại diện sau đây::
- Mặt cắt II-II qua tường áp lực của buồng xoắn (hoặc tường sau nhà máy). Do tường quá dày có độ cứng tường rất lớn nên chọn sơ đồ khung hở ngàm phía trên (b);
- Mặt cắt qua giữa (I-I). Ở đây dầm trên không quá dày, do vậy coi là khung kín. Nếu nền là đá cứng thì để giảm nhẹ bề dày tấm móng ta nên cắt tách tấm móng ra khỏi trụ. Ta có sơ đồ khung hai ngăn tựa bên dưới (d). Dùng c phương pháp tính sau đây:
a - Phương pháp sơ đồ khung có nút cứng của Galerkin:
Đây là quan niệm sơ đồ hay được dùng ở Liên Xô cũ. Coi đoạn khuếch tán là tập hợp c khung phẳng vuông góc dòng chảy, các khung làm việc độc lập nhau. Vì tải trong khung đối xứng và tải trọng tác dụng cũng đối xứng qua tim trụ giữa, do vậy coi như ngàm ở trụ giữa. Vì vậy chỉ cần cắt một nửa đối xứng để tính (hình 17-14,c và17-15,a).
Hình 17-15. Các sơ đồ tính đoạn khuếch tán ống xả.
Tính theo khung dày hay khung mỏng dựa vào H/ (nếu H/ < 4 thì là khung dày và chọn khung h x l; nếu H/ > 4 thì là khung mỏng và chọn khung H x L). Viện sỹ
Galerkin coi các nút khung là tuyệt đối cứng (phần gạch gạch trong I-I trên) nó không bị biến dạng và I = , kích thước nút cứng lấy bằng nửa bề dày thanh. Mặt khác các trụ dịch chuyển theo phương đứng của nút là như nhau. Việc giải khung có nút cứng theo bảng tra của phương pháp chuyển vị và phương pháp phân phối mômen giữa các nút.
b - Phương pháp sơ đồ khung và giải theo cơ học kết cấu:
Quan niệm tính đoạn khuếch tán theo sơ đồ khung tuy không chính xác như phương pháp nút cứng nhưng đơn giản và sử dụng phương pháp cơ học kết cấu thông thường để tính. Để tính, ta cũng cắt một băng theo chiều vuông góc với dòng chảy và cũng có khung kín (đối với nền mềm), khung hở (đối với nền đá cứng). Sơ đồ kết cấu như hình (17-15,b,c) tương ứng với các tải trọng trong trường hợp làm việc bình thường.
Tải trọng tính toán gồm:
- Trọng lượng bản thân giá khung;
- Trọng lượng thiết bị ở sàn ống xả (nếu có) truyền xuống như : động cơ, thùng dầu, máy bơm nước ..v.v.. ;
- Áp lực nước đây lên từ dưới tấm đáy;
- Áp lực nước ở ống xả;
- Phản lực nền do tác dụng của tải trọng bên trên gây ra và coi như ngoại lực;
- Các tải trọng khác, nếu có.
Các trường hợp tính toán:
- Trường hợp sửa chữa ống xả: bên trong ống xả không có nước, tải trọng bên ngoài vẫn đầy đủ;
- Trường hợp bên trên thiết bị đã tháo đưa đi sửa chữa, nhà máy vẫn làm việc với mực nước hạ lưu sau nhà máy là lớn nhất.
Trên đây khái quát một số cách tính toán kết cấu một số phần tử của nhà máy thuỷ điện đã được dùng trong thực tế thiết kế nhằm giúp cho anh chị sinh viên phần nào có phương hướng khi thiết kế nhà máy. Đi vào tính toán cụ thể còn gặp nhiều vấn đề cần phải tìm hiểu cụ thể hơn để hoàn chỉnh hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT:
1 - Bộ môn thiết bị thuỷ điện - Trường ĐHTL - Giâo trình Turbine Thuỷ lực, năm 1982;
2 - Võ Sỹ Huỳnh, Ng. Thị Xuân Thu - ĐHBK Hà Nội - Turbin nước, xuất bản năm 2005;
3 - Lê Phu - Tủ sách ĐHXD Hà Nội - Turbin nước, xuất bản năm 1971;
4 - Bộ môn Thuỷ điện - ĐHTL Hà Nội - Công trnh Trạm Thuỷ điện, xuất bản năm 2003;
5 - Khoa XDTL - TĐ Trường ĐHXD - Trạm Thuỷ điện (Các công trình trên tuyến năng lượng), xuất bản năm 1991;
6 - Khoa XDTL - TĐ Trường ĐHXD - Nhà máy của Trạm Thuỷ điện, xuất bản năm 1991;
7 -Bộ môn Kỹ thuật điện, ĐHTL - Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp, 1976;
8 - Bộ môn thiết bị Thuỷ điện, ĐHTL - Thiết bị phụ trong trạm thuỷ điện, 1971 ; 9 - Nguyễn duy Thiện và Nguyễn duy Hạnh - Khảo sát thiết kế trạm TĐ nhỏ, 1971.
TĂI LIỆU TIẾNG NGA:
1 - P.P. Gubin - Trạm Thuỷ điện; xuất bản năm 1972;
2 - Đ. C. Savelep - Nhà máy Thuỷ điện, xuất bản năm 1967;
3 - A. A. Bererơnôi - Nhà động lực của Trạm Thuỷ điện, xuất bản năm 1964; 4 - L. A. Vơladislavơlev - Rung động của tổ máy thuỷ lực, xuất bản năm 1972;
5 - A. A. Umansky - Cẩm nan thiết kế công trình và nhà công nghiệp, nhà ở, nhà công cộng , xuất bản năm 1972;
6 - V. X. Golisman - Tính toán nhà máy thuỷ điện và đập tràn, xuất bản năm 1968;
7 - I. I. Ulisky - Kết cấu bê tông cốt thép ;
8 - N. N. Kvalĩp - Cẩm nan kết cấu turbine thuỷ lực, xuất bản năm 1971; 9 - V. A. Orơlốp - Buồng điều áp của Trạm thuỷ điện, xuất bản năm 1968;
10 - Tiêu chuẩn và định mức thiết kế đường ống thép của Trạm thuỷ điện TY-9- 51 ;
11 - Tài liệu Liên Xô dịch từ Mỹ năm 1960 - Cẩm nan Trạm thuỷ điện ; 12 - G. A. Plonsky - Thiết bị cơ khí thuỷ công, xuất bản năm 1959 .
LỜI NÓI ĐẦU
MỤC LỤC
Trang
Phần I. TURBINE THỦY LỰC VÀ CÁC THIẾT BỊ T.LỰC CỦA TTĐ 1 Chương I. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TURBINE THUỶ LỰC
I. 1. Phân loại turbine thuỷ lực của TTĐ 3
I. 2. Turbine xung kích 4
I. 2. 1. Turbine xung kích gáo
I. 2. 2. Turbine xung kích hai lần
I. 2. 3. Turbine xung kích phun xiên
I. 3. Turbine phản kích 8
I. 3. 1. BXCT của turbine tâm trục
I. 3. 2. BXCT của turbine hướng trục
I. 3. 3. BXCT của turbine hướng chéo
I. 3. 4. Turbine dòng
I. 3. 5. Turbine thuận nghịch
Chương II. CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA TURBINE THUỶ LỰC 17
II. 1. Vòng bệ, cơ cấu hướng dòng, trục của turbine phản kích 17
II. 2. Thiết bị dẫn nước của turbine 20
II. 2. 1. Loại buồng hở
II. 2. 2. Buồng hình ống
II. 2. 3. Buồng xoắn ốc
II. 3. Thiết bị tháo nước của turbine 31
II. 3. 1. Ống xả hình nón cụt
II. 3. 2. Ống xả hình cong
II. 3. 3. Ống xả khuỷu cong
Chương III. HIỆN TƯỢNG KHÍ THỰC TRONG TURBINE THUỶ LỰC
III. 1. Hiện tượng khí thực và tác hại 37
III. 2. Những biện pháp phòng chống khí thực 37
III. 3. Điều kiện xảy ra khí thực và hệ số khí thực 38
III. 4. Xác định cao trình đặt turbine 39
Chương IV. NGUYÊN LÝ CÔNG TÁC VÀ LUẬT TƯƠNG TỰ CỦA TB
IV. 1. Dòng chảy trong turbine thuỷ lực 41
IV. 2. Phương trình cơ bản của turbine thuỷ lực 42
IV. 3. Luật tương tự và các đại lượng quy dẫn của turbine 44
IV. 3. 1. Các điều kiện tương tự
IV. 3. 2. Các quan hệ của hai turbine tương tự
IV. 3. 3. Các đại lượng quy dẫn
IV. 3. 4. Vòng quay đặc trưng (tỷ tốc)
IV. 3. 5. Tính toán hiệu suất của turbine thực từ mô hình
Chương V. THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH VĂ ĐẶC TÍNH TURBINE
V. 1. Mô hình vật lý và hệ thống thí nghiệm 50
V. 1. 1. Hệ thống thí nghiệm hở
V. 1. 2. Hệ thống thí nghiệm kín
V. 2. Đường đặc tính của turbine 53
V. 2. 1. Đường đặc tính đơn
V. 2. 2. Đường đặc tính tổng hợp
V. 2. 3. Đường đặc tính tổng hợp của nhóm tổ máy
V. 3. Xây dựng đường đặc tính tổng hợp vận hành 59
Chương VI. CHỌN KIỂU LOẠI VÀ CÁC THÔNG SỐ CỦA TBTL
VI. 1. Vấn đề chuẩn hoá TB và phạm vi sử dụng cột nước của TB 65
VI. 1. 1. Vấn đề chuẩn hoá
VI. 1. 2. Phạm vi sử dụng cột nước của các loại turbine
VI. 2. Những vấn đề chung khi chọn turbine 71
VI. 3. Lựa chọn turbine phản kích 73
VI. 3. 1. Chọn theo quy cách sản phẩm
VI. 3. 2.Chọn theo bảng, biểu hệ loại và đường đặc tính tổng hợp
VI. 3. 3. Các kích thước khác của BXCT turbine phản kích
VI. 4. Chọn các thông số cơ bản của turbine xung kích 81
VI. 4. 1. Chọn thông số cơ bản của turbine gáo
VI. 4. 2. Xác định kích thước của tủbine xung kích hai lần
Chương VII. THIẾT BỊ ĐIỀU TỐC CỦA TURBINE THUỶ LỰC
VII. 1. Nhiệm vụ của thiết bị điều tốc turbine 86
VII. 2. Các loại thiết bị điều tốc thủ công 87
VII. 3. Thiết bị điều tốc tự động 88
VII. 3. 1. Sơ đồ nguyên lý điều tốc trực tiếp
VII. 3. 2. Các sơ đồ nguyên lý điều tốc đơn gián tiếp
VII. 3. 3. Các sơ đồ điều tốc kép gián tiếp
VII. 3. 4. Một số cơ cấu điều khiển của máy điều tốc
VII. 3. 5 Thiết bị dầu áp lực của máy điều tốc
VII. 4. Lựa chọn thiết bị điều tốc 95
VII. 4. 1. Chọn điều tôc loại nhỏ
VII. 4. 2. Chọn điều tiết trung bình van lớn Chương VIII. MỘT SỐ THIẾT BỊ KHÁC CỦA TTĐ
VIII. 1. Cửa van trên đường ống áp lực 102
VIII. 2. Các hệ thống thiết bị phụ thuỷ lực của TTĐ 105
VIII. 2. 1. Hệ thống thiết bị dầu
VIII. 2. 2. Hệ thống cấp nước kỹ thuật
VIII. 2. 3. Hệ thống khí nén
VIII. 2. 4. Hệ thống tháo nước tổ máy
VIII. 2. 5. Hệ thống cứu hoả trong nhà máy
Phần II,a. CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN TUYẾN NĂNG LƯỢNG TTĐ
Chương IX. KHÁI QUÁT VỀ THÀNH PHẦN VÀ BỐ TRÍ TTĐ
IX. 1. Các thành phần của trạm thuỷ điện 111
IX. 2. Các sơ đồ bố trí TTĐ kiểu đập 112
IX. 3. Các sơ đồ bố trí TTĐ kiểu đường dẫn 115
Chương X. CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC CỦA TRẠM THUỶ ĐIỆN
X. 1. Phân loại các công trình lấy nước của TTĐ 120
X. 2. Các thành phần của công trình lấy nước 121
X. 2. 1. Lưới chắn rác và thiết bị dọn rác
X. 2. 2. Cửa van
X. 2. 3. Thiết bị nâng hạ, vận chuyển
X. 3. Công trình lấy nước mặt 127
X. 4. Công trình lấy nước dưới sâu 131
Chương XI. BỂ LẮNG CÁT CỦA TRẠM THUỶ ĐIỆN
XI. 1. Công dụng và phân loại bể lắng cát 140
XI. 2. Tính toán thuỷ lực bể lắng cát 144
Chương XII. CÔNG TRÌNH DẪN NƯỚC CỦA TTĐ
XII. 1. Khái niệm về công trình dẫn nước của TTĐ 150
XII. 2. Đường dẫn nước của trạm thuỷ điện 150
XII. 2. 1. Chọn tuyến đường dẫn và hình dạng đường dẫn
XII. 2. 2. Tính toán kết cấu đường hầm dẫn nước của TTĐ
XII. 3. Kênh dẫn của trạm thuỷ điện 154
XII. 3. 1. Chọn tuyến kính vă hình thức tuyến kính
XII. 3. 2. Cấu tạo mặt cắt kính
XII. 3. 3. Kênh tự động và không tự động điều tiết
XII. 4. Tính toán thuỷ lực đường dẫn 159
XII. 4. 1. Tính thuỷ lực đường dẫn không áp
XII. 4. 2. Tính thuỷ lực đường dẫn có áp
XII. 4. 3. Tính tổn thất thuỷ lực và năng lượng của đường dẫn TTĐ
XII. 5. Lựa chọn mặt cắt kinh tế đường dẫn TTĐ 163
XII. 6. Bể áp lực của Trạm thuỷ điện 165
XII. 6. 1. Cấu tạo và các phần của bể áp lực
XII. 6. 2. Các sơ đồ bố trí tổng thể bể áp lực
XII. 6. 3. Tính toán xác định kích thước và ổn định bể áp lực Chương XIII. ĐƯỜNG ỐNG TURBINE
XIII. 1. Khái quát đường ống turbine 171
XIII. 1. 1. Phân loại đường ống turbine
XIII. 1. 2. Chọn tuyến và bố trí đường ống turbine
XIII. 2. Đường ống thép 174
XIII. 2.1.Cấu tạo đường ống thép và các bộ phận thiết bị công trình
XIII. 2. 2. Tính toán đường ống thép
XIII. 3. Đường ống bêtông cốt thép 189
XIII. 3. 1. Phân loại cấu tạo lắp đặt đường ống
XIII. 3. 2. Tính toán kết cấu ống bêtông cốt thép
Chương XIV. NƯỚC VA VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH
XIV. 1. Khái niệm cơ bản về nước va và các chế độ chuyển tiếp TTĐ 194
XIV. 1. 1.Hiện tượng nước va trong đường ống áp lực của TTĐ
XIV. 1. 2. Các chế độ chuyển tiếp khi điều chỉnh tổ máy thuỷ lực
XIV. 2. Tính toán nước va trong đường ống đàn hồi 198
XIV. 2. 1. Cơ sở lý thuyết của nước va trong ống đàn hồi
XIV. 2. 2. Tính toán nước va bằng phương pháp giải tích
XIV. 2. 3. Tính toán nước va bằng phương pháp đồ giải
XIV. 3. Biện pháp giảm áp lực nước va trong đường ống 218
XIV. 4. Tính toán bảo đảm điều chỉnh tổ máy thuỷ lực 219
Chương XV. BUỒNG ĐIỀU ÁP CỦA TRẠM THUỶ ĐIỆN
XV. 1. Công dụng vă nguyên lý làm việc của buồng điều áp 223
XV. 2. Các loại buồng điều áp 224
XV. 2. 1. Các loại buồng điều áp
XV. 2. 2. Kết cấu buồng điều áp
XV. 2. 3. Lựa chọn buồng điều áp
XV. 3. Phương trnh vi phđn cơ bản của buồng điều áp 230
XV. 3. 1. Phương trnh động lực học
XV. 3. 2. Phương trình liên tục
XV. 4. Tính toán thuỷ lực buồng điều áp bằng phương pháp g.tích 232
XV. 4. 1. Tính toán thuỷ lực buồng điều áp hnh trụ
XV. 4. 2. Tính toán thuỷ lực buồng điều áp có kết cấu cản
XV. 4. 3. Tính toán thuỷ lực buồng điều áp hai buồng
XV. 5. Tính toán thuỷ lực buồng điều áp bằng phương pháp đồ giải 240
XV. 5. 1. Đồ giải đối với BĐA hình trụ
XV. 5. 2. Đồ giải đối với BĐA có cản
XV. 5. 3. Đồ giải đối với BĐA hai buồng
XV. 6. Vấn đề ổn định hệ thống buồng điều áp 246
XV. 7. Khái quát về thiết kế buồng điều áp 247
Phần II.b. NHÀ MÁY CỦA TRẠM THUỶ ĐIỆN
Chương XVI. NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN VÀ CÁC THIẾT BỊ TRONG NM
XVI. 1. Khái quát về thành phần nhà máy thuỷ điện 248
XVI. 1. 1. Nhà máy thuỷ điện và bố trí thiết bị trong nhă mây
XVI. 1. 2. Phân loại nhà máy thuỷ điện