Турбинные водоводы
Трасса трубопровода
Трасса трубопровода выбрана в соответствии с принятой схемой станционного узла сооружений (рис. 1.1), с учетом геологических и топографических условий местности и представлена на рис. 4.1.
Трасса трубопровода проложена как можно короче, так как при увеличении длины трассы появляются дополнительные потери напора, что ведет к уменьшению напора ГЭС.
Принимаем фронтальный подвод к зданию ГЭС, который лучше в гидравлическом и конструктивном отношениях, а также экономичнее, так как нет лишних поворотов трассы.
Углы наклона трубопровода к горизонту соответственно составляют: 
и 
.
Длина трубопровода от напорного бассейна (т. А) до здания ГЭС (вертикальная ось машины) составляет по участкам:
, 
, 
.
Общая длина трубопровода равна:
.
Статический напор на ГЭС равен:
.
Тип трубопровода
Тип трубопровода выбирается из экономических соображений и условий эксплуатации. Наиболее дешевыми являются бетонные и ж/б трубопроводы, а наиболее дорогими – стальные трубопроводы.
В данном проекте принимаем стальные трубопроводы, так как их можно прокладывать с любым уклоном (ж/б 
), они надежны, долговечны, и могут выдерживать любые напоры; кроме того, трасса имеет длину 
что меньше 200 м.
Число ниток трубопровода
Число ниток трубопровода определяется путем технико-экономического сравнения вариантов с учетом степени надежности при эксплуатации. Раздельное питание обеспечивает надежность эксплуатации, кроме того, групповое питание наиболее применимо при длине трассы свыше 500 м.
В данном проекте при длине трубопровода 
нецелесообразно использовать групповое питание из-за сложности системы разветвления трубопровода и установки затворов на развилке. Поэтому количество ниток трубопровода принимаем равным числу агрегатов: 
.
Расход через одну нитку трубопровода равен:
.
4.4. Определение диаметра трубопровода
Диаметр трубопровода должен удовлетворять двум условиям:
- быть экономически наивыгоднейшим;
- ограничивать скорость движения воды до величины, при которой гидравлический удар не будет превышать допустимого значения по условию регулирования турбин.
Определение экономически наивыгоднейшего диаметра
Этот диаметр удовлетворяет условиям суммарных затрат по трубопроводу и заменяющей тепловой электростанции, которая компенсирует потери энергии связанных с потерями напора в трубопроводе.
1.
 |
2.
- 
В первом приближении экономический диаметр определяем по зависимости:
.
Принимаем 
.
Принимаем районом строительства проектируемой ГЭС - Центр и число часов использования установленной мощности ГЭС 
(
).
В данных условиях в качестве заменяющей ТЭС принимаем ГРЭС с полупиковыми блоками К-500-130 на энергетических углях.
Определяем экономически наивыгоднейший диаметр по формуле:
,
где 
- расчетный расход трубопровода, 
;
- статический напор в нижней точке трубопровода, 
;
- относительная величина допустимого гидравлического удара при заданном напоре ([1] - рис.2.27), 
.
- коэффициент Дарси, определяется в зависимости от числа Рейнольдса ([1] - рис.2.28),
, 
;
где 
- кинематический коэффициент вязкости, 
;
- скорость движение в трубопроводе,
.
- число часов использования установленной мощности, 
;
- расчетное сопротивление стали,
,
где 
- нормативное сопротивление стали ([1] - табл. 2.4), 
, (ВСтТпс);
- коэффициент условий работы, для стальных трубопроводов 
;
- коэффициент надежности по материалу, 
;
- коэффициент надежности сооружения, 
(II класс);
- стоимость единицы массы металла для прямолинейных участков трубопровода, 
;
и 
- приведенные капитальные вложения и издержки заменяемой электростанции с учетом фактора времени ([1] - табл.2.5), 
и 
;
- удельный расход условного топлива, 
;
- замыкающие затраты на топливо, [1] - табл. 2.6, 
.
Принимаем 