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文档简介

万州新一代天气雷达设备吊装设计方案1概述万州新一代天气雷达站址位于万州区太安凤凰社区内,海拔高度1066m,地势开阔,地形复杂,交通不便。本次拟吊装雷达设备系统包括天线罩、天线、天线座。天线座底部距地面25.2m,天线罩最高处距地面35.82m,其重量如下表所示,总重量为10.5T。序号部件名称尺寸(m)重量(kg)备注高(直径)宽深1天线罩10.6211.8811.883400分块2天线(反射体)8.542.72410853天线座5.1781.9671.4565004发射机柜2.0321.870.7616005接收机柜2.000.60.82006综合机柜2.000.60.82007配电机柜2.000.60.8200该雷达站雷达产品属贵重电子设备,设备对吊装的安全性、可靠性和稳定性要求很高。同时,还应考虑到吊装对设备自身结构强度、刚度的影响,不允许出现任何问题,只能成功不能失败。其中,吊装方案的选择、吊点的确定、重心的确定、结构件设计、吊具安装工艺性设计、钢丝绳等辅具的选择对整个吊装过程成功与否是至关重要的。2吊装方案的选择吊装方案是否合理是决定成功与否的关键,主要按以下步骤确定吊装方案:2.1先确定重量及重心位置应先对设备称重或精确计算,以确定设备的重量及重心位置。这对吊装方案的确定以及结构件、钢丝绳等辅具的计算选型必不可少。2.2选择吊点吊点选择需按以下三个原则:(1)设备重心位置接近四个吊点形成的图形的形心附近;(2)便于吊具安装。钢丝绳与设备连接,通常需增加过渡件(结构件),结构件应易于安装,固定可靠;(3)对设备受力影响小。吊点最好能选择在设备自身支撑部位。如不可行,也应选择在设备起吊后使设备受力较小的部位。因为起吊后吊点变为实际支撑点,使得设备受力情况发生变化。因此,吊点位置确定后,必须综合考虑对设备受力的影响,确认刚度、强度变化符合设备要求后,才能采用。通常选择四点。联接吊钩的钢丝绳是倾斜的,钢丝绳与水平面夹角α控制在不小于45°~60°之间。夹角越小,吊索内力就越大,而且它的水平分力会对起吊设备产生相当大的压力。因此该角一般不小于60°。而对于外形近似于方形的设备,钢丝绳又不能接触到设备,就必须加撑杆,钢丝绳就被分为上下两层。通常上层钢丝绳为等长不可调,下层为可调的,如图1所示。2.3起吊高度的确定根据设备高度ha、撑杆距离设备高度hb(800mm~1000mm),撑杆距离吊钩距离hc(保证钢丝绳与撑杆夹角大于60°),总起吊高度H=ha+hb+hc如图1所示。2.4吊机的选择起吊高度的起始位置H确定后,举升高度已知,总重已知,设备宽度已知。可以根据以上已知数据选择合适的吊机。2.5吊钩位置的确定吊钩的高度现在已成为已知参数,还需确定在水平面上的位置。通常应位于重心的正上方,特别对于要求水平起降的设备。否则就引起设备倾斜,倾斜程度同重心与吊点在水平面上的投影的偏距成正比,对倾斜与否要求不高的设备允许吊钩与重心在水平面上的投影不重合。3设计计算当吊装总体方案确定后,就要进行吊具的设计计算。首先要计算出各吊点的受力情况(力的大小和方向),然后进行各结构件的强度、刚度计算,最后通过计算选择合适的钢丝绳和卸扣等起重附件。应对整个吊具的每个环节——从吊钩至设备进行认真仔细的分析和计算,不能遗漏。3.1结构件设计结构件通常采用钢结构焊接件,对于重要产品设备,举升高度又较大,同时考虑到起吊时有一定的冲击性,一般动载荷系数取1.1,对于重要结构件,安全系数建议采用2.5左右,对于次重要结构件安全系数一般不小于2。3.2钢丝绳的计算(1)起重用钢丝绳的安全系数一般为3~10。根据用途不同取不同值。对于起重机(机械传动)n=5~6,对于千斤绳(绳扣、吊索)n=6~10。对于专用吊具,如果吊具使用次数少(例如随产品配发使用),则钢丝绳安全系数K可取8左右。若吊具经常使用(例如批生产中),则n可取8~10。钢丝绳的拉力可按下式求得,如图2所示。S=K1·K2/cosa·Q/n≤P/K式中,k1为动载荷系数一般取k1=1.1;k2为不均匀系数一般取k2=1.2~1.3;n为吊索(钢丝绳)的分支数;α为吊索各分支与垂直线夹角;Q为设备重量;P为吊索破断拉力;K为安全系数。公式(1)适用于设备重心没有条件测量以及对起吊设备倾角要求不高的情况,通常4根钢丝绳等长,其中k2根据重心估计位置来定,吊钩点在水平面上投影与重心在水平面投影偏差大(估计),则k2取较大值。反之取小。例如方舱吊具设计可采用公式(1)。如果设备重心位置有条件测量,同时对设备吊装角度有较高要求的情况下,将公式(1)改为公式(2),即:Sx=K1·K2·Tx≤P/K,x=1,2,3,4(2)式中,Tx(x≤1,2,3,4)为各吊索拉力。由于各点拉力Tx均可求出,故此时不均匀系数K2应为1。公式(2)变为:Sx=K1·Tx≤P/K,x=1,2,3,4(3)或P≥K·Sx(4)按照公式(4)求出破断力,根据破断力选出合适的钢丝绳。吊索用钢丝绳型号最好选用6×37钢丝绳。(2)钢丝绳长度的确定。对于需以一定姿态吊装的设备,即对于水平起吊要求很高或以一定倾斜角θ吊装时,例如将设备与另一设备对接。重心与吊钩在水平面上的投影必须重合,如图3所示。由于重量、重心的测量误差,钢丝绳加工误差和自身具有一定弹性,使得实际情况产生偏差,而安装要求角度的精度较高,这就要求钢丝绳长度采用可调式的。对于有撑杆的情况,一般将撑杆以上四根钢丝绳设计为等长不可调式,撑杆以下四根钢丝绳设计为不等长可调式,如图4所示。试吊时,通常采用手动葫芦代替可调钢丝绳,如图5所示。一个方向上调整需两只葫芦,两个方向上调整应准备三个葫芦,调整手动葫芦,待被吊设备达到实际所需角度时,测量葫芦两头的长度,并将可调式钢丝绳按此长度加工成不可调式钢丝绳。此时,钢丝绳的长度就完全确定了。3.3卸扣的选定根据各吊点的荷载,选择合适的卸扣。3.4补充说明对于重心位置不能确定而起吊角度又有一定要求的设备,可采用估算法确定其重心的一定范围,采用上述方法,分别确定在上限和下限两个极限位置时各结构件、钢丝绳、卸扣等附件的参数,并取最大值作为最终参数,保证两个极限位置都可起吊。4举例说明下面以某产品的吊装设计为例来加以说明,如图6所示。该产品为某产品天线车,上有天线、冷却等设备,需将其整体吊装。因此,为确保吊装工作的安全必须设计专用吊具。4.1吊装方案的选择(1)对该设备称重,可得重量及水平面上的重心位置,如图6所示。(2)利用原天线车下四个支撑法兰中的后两个,设计一箱型截面梁与法兰螺栓联接,钢丝绳采用兜的方式与箱梁联接形成一对吊点。天线车鹅头圆弧处加一个工字型截面横梁,钢丝绳通过卸扣与工字梁两端联接,形成另一对吊点。为使钢丝绳不与设备接触,需加两付撑杆。撑杆两端通过卸扣与钢丝绳联接,这样就形成了上下两层钢丝绳,如图6所示。这个方案的选择符合吊点选择的三个原则,其中选择这四个点,使受力点接近设备自身支撑部位(千斤顶、支撑法兰),受力变化产生的影响最小。(3)起吊高度H的确定:由图6可知ha=3120㎜,hh=985㎜,hr=5187㎜,H=ha+hh+hr=10000㎜。(4)吊机的选择:求得起吊高度H=10m,举升高度为已知,暂定5m。查阅吊机手册,根据设备外形尺寸,可得设备重心距离吊机臂转动中心最小距离,应选择70t吊机。(5)吊钩位置的确定:为保证设备平稳离地,就应使吊钩位于重心的正上方,使得吊钩在水平面上的投影与重心在平面上投影重合。4.2设计计算4.2.1结构件设计设备外形尺寸及受力情况如图6所示。采用箱型梁,长度3.3m,材料为16Mn。经计算,安全系数为2.5,截面尺寸为290mm×190mm×10mm×6mm。4.2.2钢丝绳的计算(a)根据受力图分别计算前端和后端的钢丝绳拉力,如图7所示。T1′·cos66°=T2′·cos79°T1′·sin66°+T2′·sin79°=28tT1′=9.3tT2′=19.9t采用公式(3),得:S1′=K1·T1′=1.1·9.3=10.2tS2′=K1·T2′=1.1·19.9=21.9t前端两点采用单根钢丝绳,左右各1根,S1=S1′/2=5.1t后端两点采用两根兜的方式,左右各2根,S2=S2′/4=5.475t采用公式(4),得:P≥K·S2=8·5.475=43.8t查手册:应选用6×37钢丝绳,钢丝绳直径28mm,破断拉力45.65t。(b)钢丝绳长度的确定。为保证水平状态起吊,通过作图,可得上层钢丝绳长度尺寸,通常设计成等长。同理,可得下层钢丝绳的尺寸(直接在图上量取)。并将下层一对连接工字梁的钢丝绳,设计成可调(手动葫芦),待试吊后最后确定其长度。4.3卸扣的选定根据各钢丝绳连接处受力计算结果,前一对选择大于的卸扣,即8t卸扣,后一对选择大于的卸扣,即15t卸扣。雷达的实用吊具就是按上述方案设计的,从吊具多次使用情况看,是安全可靠的。5结束语吊装往往是雷达产品设计、加工、总成、调试后的最后阶段,重要性非同一般。如果出问题,一方面所造成的财产损失巨大;另一方面对进度的影响将无法挽回。吊装技术看似简单,往往易被忽视。因此,除给予高度重视外,在雷达方案论证阶段就要考虑如何吊装,并同总体方案一起进行论证。综合以上设计方案,结合本工程实际情况,本工程雷达吊装设计拟采用QY50B全液压汽车起重机一台。该起重机主臂高度40.1m,起吊重量最大为7.5吨,加上副臂高度可达55.1m,起吊重量约3吨,基本能够满足本次吊装雷达设备的设计吊装要求。但由于进入作业场区约有3公里的道路宽度不足4米,有三处转弯半径小于15米,路面为泥结碎石,局部路基承载能力及转弯地方均需要进一步踏勘,明确整改措施,进行道路整修后方能确保吊车及雷达设备顺利进场。石油生产设备管理系统设计方案2021年6月

石油生产设备管理系统设计方案

目录TOC\o"1-3"\h\z修订记录 2前言 4第一章需求理解 51、功能需求 52、技术需求 92.1数据库设计 112.2设备信息管理 112.3设备运行状态管理 122.4设备维修管理 122.5设备调拨管理 132.6设备报废管理 132.7特种设备管理 142.8设备库存管理 142.9盘点管理 152.10设备文档管理 152.11日志权限管理 162.12设备分类管理 162.13数据输出 17第二章技术方案 181、设计概述 181.1设计思想 181.2实施原则 191.3系统开发及运行环境 192、系统总体结构 193、数据管理 204、用户与系统管理 225、技术关键 22

前言企业资产设备管理是一种先进的管理思想,要求企业把资产和设备运行全面的管理,从资产属性到使用属性、从采购、使用到维护,进行统一的标准的跟踪控制,以提高资产设备的使用寿命及使用效率,降低企业的管理和维护成本,保障企业的经营能够正常顺利地进行。根据美国宾州州立应用实验室(PennsylvaniaStateAppliedResearchLaboratory)出版的研究报告显示,有效的企业资产设备管理解决方案,应可能为企业带来以下成果:资产利用效率增加达17%设备使用年限增加达14%紧急修复降低至多23%维护费用减少了15%到30%石油行业目前是在世界上最大的、最具影响力的业务运营行业,石油也是我国能源的支柱产业。长期以来,石油行业设备管理追求无事故、无伤害、无损失的目标;而石油行业又是设备种类繁多的行业,并且随着新工艺、新设备、新技术的不断更新,设备维修、维护难度越来越大;在这种形式下,XX油田公司在不断加强资产设备管理,积极探索实践,并结合多年资产设备管理方法、管理经验等方面积累了大量素材。2007年,XX油田公司资产管理中心组织相关专业人员,经过一年的时间,对现行条件下的各项资产设备管理规章制度、操作规程、基础知识等进行了总结和汇编,形成了《资产设备管理手册》。在此规范性文件的指导下,资产设备管理需进一步深化,建立一套规范化、程序化、制度化、科学化的管理系统,并结合《资产设备管理手册》更好地规范资产设备管理,为科学的指导管理和操作人员管好、用好资产设备提供一套实用方便的管理系统,来满足石油行业设备管理的新特点和新要求。根据XX公司XX油田油气试采公司《资产设备管理系统》项目的需求书,公司技术主管组织了相关技术人员对需求内容进行了仔细分析和认真研究,并通过与资产科主管领导的技术交流,形成了对该项目的目的、目标、任务、技术和工期的初步分析的结论,并结合相关要求及技术积累,在与甲方主管领导多次交流后确立实施原则,同时编制了针对该项目的《资产设备管理系统设计方案》。本设计方案包括前言、需求理解、技术方案、技术保障和工作内容五个部分。由于该设计方案仅仅是建立在与资产科负责人以及多位专家沟通基础上,并没有展开更深入的调研,所以本报告中的认识和理解仍然会存在一定的局限性,本方案不能作为项目的最终技术设计方案,将与项目进度计划及详细设计方案一起管理项目的运行及控制。第一章需求理解本章节是以XX公司XX油田油气试采公司在获得了《资产设备管理系统》项目概要需求及2007年XX油田公司《资产设备管理手册》等资料基础上,并与资产科项目负责人交流作为重要依据,从系统软件功能需求和技术需求两个方面阐述对该项目需求的理解。1、功能需求根据XX油田公司《资产设备管理手册》并结合XX公司XX油田油气试采公司资产管理的实际需求,建立一套基于先进技术架构的油田生产设备管理平台,方便维护、便于扩展,并按现代企业资产设备管理的工作模式进行结构设计,为企业提供一个规范化的计算机管理体系,从资产设备规划开始到报废结束,对资产全程实施综合管理。以便管理层能够及时全面地掌握实时的实物资产状况。同时,坚持以下的研究思路实现该项目工作,并围绕这一中心需求,重点考虑以下十一个方面的功能来实现:设备信息管理:设备增加,编辑等信息管理设备附件信息管理原值净值及折旧管理设备资料导入导出设备组合查询设备台账管理设备运行状态管理:运行状态管理运行情况(时间)统计运行状态查询统计设备维修管理:维修计划管理维修计划审批打印保养计划维护统计分析保养计划及自动提醒设备调拨管理:调拨申请管理调拨审批管理调拨统计分析设备报废管理:报废计划管理报废工作管理报废统计分析折旧年限自动预测设备库存管理设备库存明细设备出入库明细设备自定统计分析设备条形码打印及条码扫描特种设备管理特种设备增加编辑删除等管理特种设备检测管理设备盘点设备盘点(盘亏盘盈)从财务系统读取数据接口设备文档管理设备相关文档资料及图片管理日志权限管理日志管理用户管理权限管理设备分类管理:设备分类建立按生产单位(如公司-资产管理部门-项目部-井)进行设备分类管理其关联关系见图1.1。

图1.1资产设备管理关系图在以上的关系图中,标识出本项目中涉及到的主要功能。其中,设备信息管理,设备运行状态管理,设备维修管理,设备调拨管理,设备报废管理,特种设备管理,设备盘点,设备库存管理,设备文档管理,设置分类管理,日志权限管理等功能的关联关系以及定位见图1.2。图1.2功能间关联关系图其中:(1)设备信息管理:建立企业各种设备信息增加,修改,删除,查询等操作,通过规范的编码体系,进行资产设备档案管理、设备台帐管理、以及设备各类信息的统计分析、设备原值折旧等管理、设备资料的导入导出、设备附件管理、设备组合查询统计等。(2)设备运行状态管理:对于资产设备的日常运营工作情况记录,建立动态的统计报表与运行情况报表统计。(3)设备维修管理:对于资产设备的日常维护计划进行有效管理,并对维护类别、原因及维护工作实施情况进行实施管理与控制,并建立维护统计分析报表,另外可打印保养计划,自动保养提醒及维修计划审批。(4)设备调拨管理:对于资产设备的调拨进行有效的控制与管理,对调拨计划、原因,调拨审批及调拨的工作实施进行过程控制,并建立调拨统计分析报表。(5)设备文档管理:对资产设备整个生命周期内的图文资料进行管理。(6)设备报废管理:对于资产设备的报废进行审批及控制,对报废原因、计划及报废的审批及报废的工作实施进行全程管理,并可自动计算折旧年限及建立报废统计分析报表。(7)特种设备管理:对特种设备进行增加,修改,删除及查询操作,并对特种设备进行检测管理。(8)设备库存管理:进行设备出入库管理,并可生成库存明细表,出入库明细,同时可进行条码打印。(9)设备盘点:对资产设备进行盘点,进行盘盈盘亏及与财务系统接口管理。(8)日志权限管理:对资产设备的管理按行政级别进行权限控制,并对重要的操作进行日志记录,以保证系统安全。(9)设备分类管理:按《资产设备管理手册》中规定建立十九大类,以下面的中类、小类及小小类,进行设备与管理,并按规则建立编码。也可以按生产单位进行分类,如:公司-资产管理部门-项目部-井。2、技术需求项目的需求从技术归类方面考虑,可以划分表2.1所示的内容。系统需求划分表表2.1序号子系统编号系统需求一数据库设计1数据库设计2数据(成果)接口二设备信息管理1设备增加修改删除2设备附件信息管理3设备资料导入导出4原值净值及折旧管理5设备组合查询6设备台账管理三设备运行状态管理1运行状态管理2运行情况(时间)统计3运行状态查询统计四设备维修管理1维修计划管理2维修计划审批3打印保养计划5维护统计分析6保养计划及自动提醒五设备调拨管理1调拨申请管理2调拨审批管理3调拨统计分析六设备报废管理1报废计划管理2报废工作管理3报废统计分析4折旧年限自动预测七设备库存管理1设备库存明细2设备出入库明细3设备自定统计分析4设备条形码打印及条码扫描八特种设备管理1特种设备增加编辑删除等管理2特种设备检测管理九盘点管理1设备盘点(盘亏盘盈)2从财务系统读取数据接口十设备文档管理1文件资料2图片资料3其它资料十一设备分类管理1分类级别建立2分类编码建立3按生产单位建立分类十二日志权限管理1日志管理2权限管理3用户管理按照表2.1的系统需求内容,从解决的问题、范围和技术要求、约束条件三个层面对系统中的功能需求进行细化和分析。2.1数据库设计解决的问题解决与该资产设备管理系统相关的结构化数据的正确、快速录入问题,同时提供与其相关的应用软件的成果衔接,并且实现资产设备数据录入及统计分析的管理功能。范围为数据的录入(加载)提供合适的软件工具或操作流程,方便的实现数据增加、删除、修改、查询等功能,并且提供各类资产设备数据的统计分析功能,在数据库库体的实现方面主要是指项目(资产设备管理系统)数据库。技术要求和约束条件在对数据库中数据进行更新的同时,要根据需要保留某些数据资源的历史记录;要求有对数据的正确性、一致性和有效性进行必要的质量检查和控制;充分利用数据库本身的安全技术,实现数据资源的安全性管理;提供结果数据与其它软件的数据缓冲池,实现对该资产设备系统的基础数据的导入以及结果数据的导出功能;高效存储参数区的参数,方便应用软件对数据的管理;数据库采用SQLServer;结构的设计参照相关数据库结构和标准;充分考虑相关数据库的逻辑结构和编码标准;充分借鉴分公司勘探数据库的逻辑结构和编码标准;在保持合理冗余的前提下避免结构的不一致和不完备;2.2设备信息管理解决的问题完成设备的基本资料管理,资产设备的导入导出,设备台账及设备原值净值计算,设备附件进行管理等相关功能,并可进行组合查询,为资产设备管理奠定参数基础。2.2.2范围资产设备基本资产的录入,导入;设备台账,设备附件及相关报表,并可进行固定格式的导出。技术要求和约束条件相关的分类标准及基本资料要遵照现有的行业标准规范和企业标准规范;提供满足不同方式的录入,及数据的查询导出,并使操作灵活方便。折旧等财务计算方法遵照资产设备管理的规则。2.3设备运行状态管理解决的问题设备运行管理主要解决,设备在使用过程中的运行状态记录,使用情况记录,以便对设备的目录状态及过去运行情况及时准确的了解,以备各级部门的查看与评测。范围对设备的运行情况进行定期统计与录入,对设备运行的特定状态进行及时记录,并最终形成设备运行情况统计报表。技术要求和约束条件按XX油公司资产管理中心编制的《资产设备管理手册》中规定的运行状态记录要求;采用灵活的展示方式,为用户提供直观的录入;2.4设备维修管理2.4.1对设备的日常维护、检查及维修进行记录和管理,并可进行设备保养的自动提醒及维修计划审批。2.4.2对现有设备的保养及日常管理,使设备在正常使用条件下最大限度地发挥其功能。确定和评估设备实际状态的措施,检查用于查明和确定设备的磨损并作出评估。确保设备性能良好、正常运行而进行的维护、保养、定期检修、局部维修或对其恢复功能性的整体修理。对以上三方面进行审核和管理。2.4.3按设备检修及维护的实施流程进行管理和记录;相关的功能必须确保数据完整性和准确性。2.5设备调拨管理2.5.1解决的问题管理设备调拨申请,审批,实施过程及调拨情况记录。2.5.2范围对设备调拨审批及流程进行控制和管理,并对调拨情况进行记录和查询,可生成相关报表。2.5.3技术要求和约束条件根据调剂调拨管理规范进行操作;相关的功能必须确保数据完整性和准确性。2.6设备报废管理2.6.1解决的问题对设备报废申请及审批流程进行管理与记录,自动计算折旧年限.。2.6.2范围对设备报废的申请及审批进行管理,并可计算折旧年限及查询统计。2.6.3技术要求和约束条件遵照资产报废管理业务流程,《XX油田公司资产报废管理实施细则》;加强审批流程控制;相关的功能必须确保数据完整性和准确性。2.7特种设备管理2.7.1解决的问题对特种设备进行增加,修改,删除,及各种方式统计查询并形成报表。2.7.2范围对特种设备进行增加,修改,删除,检测等信息管理。也可以自定义查询,并形成相关报表。2.7.3技术要求和约束条件提供灵活的查询定制工具;按业务规则进行管理相关的功能必须确保数据完整性和准确性。2.8设备库存管理2.8.1解决的问题对设备库存情况及设备出入库情况进行管理。2.8.2范围对设备库存明细,设备出入库明细,设备条码打印及扫描进行管理。也可以自定义查询,并形成相关报表。2.8.3技术要求和约束条件提供灵活的查询定制工具;按业务规则进行管理生产的报表符合业务需要相关的功能必须确保数据完整性和准确性。2.9盘点管理2.9.1解决的问题对资产设备定期盘点,并可从财务系统中读取相关参数,及各种方式统计查询并形成报表。2.9.2范围对资产设备进行定期盘点管理,进行盘盈盘亏统计,从财务系统中读取相关参数。也可以自定义查询,并形成相关报表。2.9.3技术要求和约束条件提供灵活的查询定制工具;按业务规则进行管理提供与财务数据的读取接口相关的功能必须确保数据完整性和准确性。2.10设备文档管理2.10.1解决的问题对设备整个生命周期的相关文档资料进行管理。2.10.2范围对设备的相关资料及图片进行管理和查询。2.10.3技术要求和约束条件提供灵活的上传工具,对设备资料进行分类管理;相关的功能必须确保数据完整性和准确性。2.11日志权限管理2.11.1解决的问题进行用户管理,用户权限管理,及重要过程的日志记录。2.11.2范围对系统内按不同操作权限进行用户定义,并按业务需求进行全程的权限控制,对于重要的操作进行按人员日期的日志记录。2.11.3技术要求和约束条件采用用户-组的方式确定权限管理模式;提供用户密码的更改功能和用户组权限功能。提供系统全过程的权限控制功能2.12设备分类管理2.12.1解决的问题实现资产设备分类规则的建立及相关编号规则的管理。2.12.2范围按XX油田公司资产管理中心编制的《资产设备管理手册》中规定进行资产设备的分类管理;同时为了系统应用的需要进行自定义分类管理。可按生产单位进行分类管理,如:公司-资产管理部门-项目部-井。2.12.3技术要求和约束条件遵照《资产设备管理手册》中的分类规则;建立灵活的设备页面;编码规则需遵照《资产设备管理手册》中的相关规定。2.13数据输出2.13.1解决的问题实现对系统的基础参数、查询结果的保存、打印。该需求包含在每个子模块中,同时系统也提供统一的结果输出功能。2.13.2范围根据系统的需求,对基础数据、参数数据、成果数据提供快捷、开放的数据报表和图形显示功能并可以输出、打印。2.13.3技术要求和约束条件提供以Office办公软件兼容的输出格式文件,如EXCEL文件(*.XLS)等格式的数据表输出功能;支持输出到文件、粘贴板和打印机的功能;用户可以自己定义常规的文件输出格式(*.xls,*.txt两种格式的任意一种)。

第二章技术方案1、设计概述1.1设计思想安全性和可靠性要具有完整的安全体系方案,安全系统在技术上具有先进性,保证系统具有高可靠性,包括硬件设备、系统软件、应用软件。通过身份认证、权限检查,解决系统的安全性、保密性的问题,防止信息泄密和对保密数据的非法修改。实用性、先进性和成熟性保证信息系统的先进性,在确保先进性的同时也要始终贯彻“实用、先进、可靠、经济”的八字方针。应该采用先进的设计思想和设计方法,系统易扩充、易维护、易使用和高可靠性。包容性和可扩展性系统的可扩展性就是要适应信息化的不断发展的需要,把系统的可扩展性提高到一个系统是否具有生命力的高度来认识。在保证质量和可靠性的同时,既要充分考虑未来的扩充升级需要和技术发展需要,又要最大限度的避免由于考虑欠妥所造成的投资浪费,并且尽可能地考虑现有的设备及资源。经济性以性能价格比来衡量系统设计地主要指标,不仅要考虑到整个系统地性能必须符合要求,而且要考虑到相应地投资,使性能价格比达到最优。开放性网络系统中采用的技术和设备应遵循相应的国际标准,不受厂商的制约,具有兼容性和互操作性。封装性系统功能要具有良好的完整性和模块化,保证应用系统的可靠性和可扩展性。1.2实施原则在以上设计思想的指导下并结合实际工作需求,该项目的实施需要重点包括以下的原则:兼容已有的软件工具测算成果,特别是《中国石油财务管理系统》;兼容已有的软件数据存储标准和内容;遵照企业现行的相关规范标准;采用开放的体系结构以保障系统的重构性和扩展性;系统的建立考虑参数的全面性、有效性和离散性,遵循高效的原则;技术创新和继承要有效结合。1.3系统开发及运行环境系统开发及应用环境采用主流运行环境和标准,其中:编程语言:采用A、C#语言等;技术标准:Microsoft.NetFramework、XML、COM标准;数据库及数据模型:SQLServer、PDM;数据库建模工具:PowerDesigner、Visio;项目管理工具:MicrosoftProject;过程控制工具:SOS;软件测试工具:Winrunner。2、系统总体结构系统总体设计既要考虑目前的技术规范和技术现状,同时又要考虑未来的技术更新,所以在技术实现上要考虑以下几个方面:1)采用开放的体系结构,确保系统既可以独立运行,又可集成运行;2)充分利用已有的技术基础和软件产品,规范软件接口,保证访问透明;3)适应技术的发展,可方便的引入新技术,整个系统具有可重构性和易扩展性;基于以上的考虑,在实施路线的制定上建议侧重做好三个环节的工作:一是以公司技术整合、甲方需求理解和技术调研提炼为主线的内部整合环节;二是以模型的研究建立为主线的配套环节;三是软件开发、部署以及应用与后期服务等贯穿项目过程的内容为主线的实施环节。该软件系统可以划分为系统平台、数据库、管理层和应用层四个层次,如图2.1所示。图2.1系统结构层次图图2.2系统部署图3、数据管理数据的管理从操作的角度可以包括对数据的增加、删除、修改和检查,从数据的来源可以融合数据库数据、Excel数据、文本数据、文件体和手工输入几种来源,从数据的存储方式可以包括结构化数据和非结构化数据,在该项目中主要的存储数据都是结构化数据。围绕数据的获取以及与其它软件的数据交换需求,该项目重点设计以下方案:(1)Excel、文本等文件的加载这类数据加载的特点是数据格式不固定,因此采用的方针可以有两种,一种是对特种格式编写(或配置)转换、加载程序的办法加以解决,其流程是:文件——〉转换——〉预览、审核——〉加载,另外一种就是采用“粘贴”的方式实现加载,其流程是:文件——〉预览、审核——〉区域复制——〉粘贴、加载,这里采用C/S模式实现数据的加载。见图6.1。

图6.1C/S模式示意图(2)数据的键盘加载设备等基础参数的直接录入。4、用户与系统管理要解决上述问题,最主要就是真正理解系统、用户、管理者之间的关系,与操作本系统用户管理类似的思路很适合这类问题,即从用户的角度来看,对用户进行分组;从系统的角度,设立不同的角色。按不同的用户角色设定其相对应的权限。5、技术关键本项目开展的关键技术主要包括:1)、资产管理业务[1]设备调拨及报废等流程熟悉;按照设备调拨审核流程及报废审核流程进行设备的调拨与报废管理。[2]资产设备基本信息;按业务的实际情况进行基本信息及扩展信息的保存[3]业务权限控制;按业务规则及部门级别进行权限控制。2)、软件开发技术[1]软件编程与架构设计技术;[2]图形展示技术;[3]软件测试技术。

规定处罚。《水电站辅助设备》课程设计题目:水力机组辅助设备设计发题日期:2021年12月07日完成日期:2021年12月18日专业名称:水电站动力设备与管理班级:水动1311学生姓名:指导教师:组别:第四组水力发电教研室目录\o"第1页"第1章概述 11.1本课程设计的目的和要求 1目的 1要求 11.2本课程设计的内容 1本次设计主要内容 1本次设计的最终成品 21.3本设计引用的规程和规范 21.4原始资料 21.5原始资料分析 4第2章主阀 62.1主阀 6设置主阀的优点 6主阀的选择 62.1.3主阀直径的确定 62.2主阀的操作机构 72.2.1操作机构 72.2.2液压操作系统 72.2.3压力油源及设备 8第3章油系统 93.1油系统的任务和组成 93.1.1油系统的设计应包括下列主要任务 93.1.2油系统宜有如下设备组成 93.2油系统的分类 9油系统的作用 93.2.2油系统的服务对象 93.3设备用油量的计算 9机组用油量 9水轮机调速设备用油 10变压器单台用油量 113.4水轮机系统用油量的计算 113.4.1运行用油 11事故备用油量 113.4.3补充备用油量 11系统总用油量 113.5油系统设备的选择 113.5.1贮油设备的选择 123.6水轮机系统用油量的计算 123.6.1压力滤油机及真空滤油机的选择 123.7压力油管的选择 13第4章压缩空气系统 154.1压缩空气的用途及设置压缩空气系统的原则 154.1.1压缩空气系统的设计 154.1.2压缩空气的压力 154.2低压用气 154.2.1机组制动用气 154.2.2储气罐容积计算 164.2.3空压机生产率计算 164.2.4供气管道选择 164.3高压用气 174.3.1供气压力与供气方式 174.3.2空压机的选择 174.3.3储气罐容积的确定 174.3.4管道选择 184.4机组作调相运行时用气 184.4.1压水深度 184.4.2混流式水轮机充水容积估算 184.4.3转轮室充气压力 204.5设备选择计算 214.5.1储气罐容积的计算 214.5.2空压机生产率计算 214.5.3管道选择计算 224.6风动工具供气 224.6.1空压机选择计算 224.6.2储气罐容积计算 234.6.3管径选择 234.7空气围带用气 234.7.1水轮机主轴检修密封围带用气 234.7.2进水阀空气围带用气 244.8气系统设备明细表 24第5章技术供水系统 255.1技术供水系统的设计计算 25水源的确定 25水温、水压、水质 255.1.3供水方式 255.1.4设备的配备方式 255.1.5水量的计算 265.1.6设备选择 275.2排水系统 29检修排水 29上、下游闸门漏水量 295.2.3排水设备的选择 30附录(图纸) 32辅助设备课程设计摘要本次设计是某水电站水电厂辅助设备部分设计。该水电站的总装机容量为4×15=60MW。根据所给出的原始资料进行相应的设计,通过比较确定合适的设备。课程设计的过程是一次将理论与实际相结合的初步过程,起到学以致用,巩固和加深了对水电站辅助设备部分专业知识的理解,初步树立了辅助设备设计的观念。关键词:主阀,油系统,气系统,水系统,设备选型。概述1.1本课程设计的目的和要求目的通过本设计,进一步巩固和加深对水电站油、水、气系统相关的理论知识的认识;使学生初步掌握水电站油、水、气系统等辅助设备的设计步骤和方法,培养和提高学生独立分析问题和运用所学理论知识解决实际问题的能力;培养团队协作能力;强化学生对WORD、CAD等现代办公、设计软件的应用能力。要求1、设计报告用word文档编辑,系统图用CAD及纸质手绘各绘制一份2、原始资料不充足部分可以自己假定条件,但必须在报告中加以说明,且假定基本符合实际情况。1.2本课程设计的内容本课程设计的内容1、主阀(1)、论证设置主阀的理由;(2)、主阀的型式和操作方式;(3)、操作能源的选择;(4)、绘制操作系统图。2、油系统(1)、确立油系统的服务对象(供油对象),油系统的类型、绘制油系统图。(绝缘油、透平油系统);(2)、计算机组的运行油量,事故备用油量、补充油量及全厂总用油量;(3)、油系统的设备选择和计算(储油,净油,输油、重力加油箱及管径、油泵、过滤设备);(4)、列设备明细表及操作程序表。3、压缩空气系统(1)、选择供气方式和压缩空气的服务对象;(2)、绘制全厂压缩空气系统图;(3)、压缩空气系统的设备选择、计算;(4)、列设备明细表。4、技术供水系统(1)、确定技术供水水源和供水方式,绘制供水系统图;(2)、进行供水量的估算,供水设备选择;(3)、列设备明细表。5、排水系统(1)、拟订排水方案,绘制排水系统图;(2)、估算排水量;(3)、排水水泵的选择;(4)、列设备明细表;1.2.2、本次课程设计的成果:1、设计报告一份(说明设计思路、必要的方案比较及选择过程、设计中的难点及未解决的问题;列出各系统中各设备参数的计算过程)。2、水电站油、水、气系统图(应包括透平油、绝缘油、液压操作油、技术供水、渗漏排水、检修排水、低压气、中压气各系统及各系统操作程序表,具体出图数量视实际情况而定)。1.3本次课程设计引用的规程规范《水电站机电设计手册》水电站机电设计手册编写组编《中小型水电站辅助设备及自动化》肖志怀主编《小型水电站机电设计手册》(水力机械)湖北省水勘院编《水力发电厂机电设计规范》DL/T5186-2004《水利发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定》DL/T5066—1996《水电站动力设备设计手册》骆如蕴主编1.4原始资料1.4.1、工程概况本水利枢纽河流全长270公里,流域面积6000平方公里属于山区河流,控制流域面积1350平方公里,总库容22.15亿立方米,为多年调节水库。本枢纽的目标是防洪和发电。主要建筑物有重力拱坝,坝高77.5米,弧长370米;泄洪建筑物;开敞式溢洪道或泄洪隧洞;发电引水隧洞及岸边地面厂房等工程。水电站总装机60MW,装机4台,单机15MW。1.4.2、电站枢纽电站厂房位于右岸坝下游几十米处,由引水隧洞供水,主洞内径5.5米,支洞内径3.4米,厂内装置4台混流式立式机组,永久公路通至左岸。1.4.3、设计依据及参数1、水库及水电站特征参数(1)、水库水位水库校核洪水位140.00m水库设计洪水位137.00m水库正常高水位125.00m水库发电死水位108.00m设计洪水尾水位77.00m校核洪水尾水位78.50m(2)、厂址水位流量关系曲线水位(m)68.5069.2069.7569.7569.9070.20流量(m3/s)0.040.080.0120.0160.0200.0水位(m)70.9571.6072.2074.5076.3078.50流量(m3/s)400600.0800.01000.01200.01400表1-1厂址水位流量关系(3)、水电站特征水头最大水头56.00m最小水头38.00m平均水头50.84m计算水头48.30m1.4.4、地形地质电站枢纽地形参见地形图。左岸地势较平缓,右岸地势较陡。枢纽基岩系凝灰岩,岩石抗压强度较高,厂区有第四纪沉积层,厚约3米,河床砂卵石覆盖层平均深2~4米。1.4.5、供电方式本电站初期为三台机组,远景为四台机组,投入系统运行,根据系统要求本电站能作调相运行,电气主接线见附图。1.4.6、水电站主要动力设备及辅助设备1、水轮机:型号HL220-LJ-225额定出力15.6MW额定转速214.3r/min单机额定(最大)流量36.2m3/s水轮发电机:型号SF15-28/550表1-2水轮发电机型号SF15-28/550参数额定功率()功率因数额定转速(r/min)额定电压()转子带轴重(t)150000.8214.310.5803、调速器设备(1)调速器型号:DT-100(2)油压装置型号:YZ-l.0表1-3油压装置参数型号油箱长度m(mm)油箱宽度n(mm)油罐总高H(mm)油罐筒高h(mm)油罐直径D(mm)YZ-1.019161900245716949304、厂房附属设备(l)水轮机前的蝴蝶阀表1-4蝴蝶阀参数型号直径(cm)承受水头(m)装置方式阀重(吨)阀体长(m)吊孔尺寸(m)DF340-8534085立轴201.21.8×4.35、电气设备(l)三相三线圈主变二台型号:SFSL1-50000/110/35/10尺寸:长×宽×高=6820×4520×8200(mm)轨距:1435(mm)检修起吊高度8200(mm)主变压器身重39.5(吨)(2)厂用变压器二台型号:SJL1-630/10/0.4表1-5厂用变压器参数变压器容量(KVA)厂变室面积门高(m)吊物孔尺寸(m)630/105×32.52.5×2.01.5原始资料分析总库容22.15亿立方米,为多年调节水库。电站厂房位于右岸坝下游几十米处,由引水隧洞供水,主洞内径5.5米,支洞内径3.4米,为集中供水引水,厂内装置4台混流式立式机组,水电站总装机60MW,单机15MW,根据系统要求本电站能作调相运行。调速器油压装置为高油压,主变和厂变为风冷式。主阀2.1主阀设置主阀的优点当水轮机前装设主阀时,可有如下的优点:当调速系统或导水机构发生故障时,紧急切断水流,作为机组防飞逸装置。装设主阀后,机组需要检修时不必放掉压力管道内的压力水,从而减少了机组再次启动时所需的充水时间。机组较长时间停机时,关闭进水阀可减少导叶漏水量,并避免了因大的漏水量是机组停不小来的现象,以及导叶因缝隙漏水而造成的汽蚀损坏。岔管引水时每台水轮机进口设置主阀,则当一台机组检修时不致影响其他的正常运行。主阀的选择1、球阀阀体为球形,活门为圆筒形,开启时阀门直径等于进水管直径,水流阻力小。缺点是结构复杂,外形尺寸较大、故重量大,价格高,一本用于高水头(水头为H>200m)。2、蝴蝶阀阀体为圆筒形,活门大都为铁饼形或双层圆平板,结构较球阀简单,外形尺寸较小。立轴蝴蝶阀平面尺寸较小,可做成分半结构有利于装拆,对起吊设备的容量要去较小,其控制结构高出水轮机成地面,易于运行检修和防潮。一般用于中低水头。3、闸阀闸阀用于小型水电站。故本水电站采用蝴蝶阀形式的主阀。主阀直径的确定综合上述条件及原始资料的分析,在《水电站动力设备设计手册》中查到:根据资料提供的设计水头48.3m,水轮机型号为HL220—LJ—225,查《水电站机电设计手册(水力机械)》可得:蜗壳进水口直径直径=2543mm主阀直径的确定:,(2-1)算得:故根据主阀直径查《水电站机电设计手册-水力机械》得主阀的型号为:表1-1主阀的相关参数型号直径(cm)水头装置方式阀重(吨)操作结构最高升压DF340-853406585立轴20两个套筒式力器2.2主阀的操作机构操作机构大中型进水阀的启闭多采用液压操作机构,一般有直缸接力器、环形接力器和刮板接力器等。1、直缸接力器特点:摇摆式:结构简单,适用于卧轴布置,占地面积大。套筒式:适用于立轴布置,结构紧凑,占地面积较小。2、环形接力器的特点:适用于立轴或者卧轴布置,结构紧凑,外形尺寸较大,加工复杂,漏油量较大。3、刮板接力器的特点:适用于立轴或者卧轴布置,结构紧凑,外形尺寸小,重量轻,加工精度要求高,漏油量大。综合考虑,本水电站采用的是套筒式直缸接力器。为了提高主阀事故关闭的可靠性,在轴端设置重锤机构,当液压系统或电源或电源故障时,可由重锤机构使主阀自动关闭。当机组导水机构失灵需要停机时,进水阀应能砸动水情况下紧急关闭。蝴蝶阀动水关闭中,由于动力矩的作用,可能出现活门关闭超前于接力器活塞的位移,形成接力器关闭腔的负压,引起阀门振动,故在接力器的开启和关闭腔的油管上装设节流阀,以保持活门关闭时的稳定性。液压操作系统液压操作系统的介质分为水或油。由于水需要经净化处理且有锈蚀作用,故采用油作为介质。压力油源及设备作为事故保安装置的进水阀,除了重锤外,压力油源必须充分可靠,通常都考虑常用和备用两个压力油源。本水电站的压力油源来自调速器的油压装置,备用油源是相邻调速器的压力油源。1、旁通阀旁通阀的作用是在进水阀开启前向阀后充水,是活门能在阀的前后水压接近相等的条件下开启,采用电动的直通阀。2、空气阀空气阀用作进水阀充水是排气和紧急关闭时补气用。注:操作系统图见附件图1。第三章油系统3.1油系统的任务和组成3.1.1油系统的设计应包括下列主要任务:接受新油;贮备净油;给设备供、排油;向运行设备添油;3.1.2油系统宜有如下设备组成:油罐;油处理设备:油泵、压力滤油机、真空净油机、真空泵、滤纸烘箱及油过滤器等;管网:油系统设备及用户连接起来的管道系统;3.2油系统的分类水电站的油系统,分为透平油系统和绝缘油系统两部分,一般水电站,这两个系统均分开设置。油系统的作用绝缘油:绝缘油的作用主要是绝缘、散热和消弧。透平油:透平油的作用是润滑、散热和传递能量的作用。油系统的服务对象绝缘油:变压器透平油:导轴承和推力轴承、调速器用油、主阀用油、油泵。3.3设备用油量的计算3.3.1、机组用油量机组润滑油系统用油包括推力轴承和导轴承的用油量。其用油量可按下式进行估算,即 (3-1)式中—推力轴承和导轴承的用油量—推理轴承损耗kW—导轴承损耗KW式中是轴承损耗单位kW所需油量,查《水电站机电设计手册—水力机械》,,式中是推力轴承的损耗,公式为: (3-2)查《水电站机电设计手册》,知A=3,查《水电站机电设计手册—水力机械》,得出F=145t,,=0.03,=0.2所以:(kw)用经验公式计算导轴承损耗:(3-3) (3-4)式中S—轴与轴瓦的接触面积Dz—主轴直径u—主轴圆周速度—油的动力粘度系数—轴瓦间隙h—轴瓦高度(3-5)综上可得,机组润滑油系统用油量:(3-6)3.3.2、水轮机调速设备用油水轮机调速系统用油量包括油压装置用油、导水机构接力器用油及管道的充油量。油压装置的型号为YZ—1.0,查《水电站机电设计手册—水力机械》,其用油量为压力油箱加上回油箱的油量。故:(3-7)主阀的型号为DF340-85,查《水电站动力设备设计手册》可知,主阀的用油量为:0.31。调速系统的油管查得用油量为0.35。查得调速器直径为0.35m,其用油量为0.07。查得调速器油内的充油量为0.3。3.3.3、变压器单台用油量根据所给数据和查规程得单台变压器油重12.5t。根据:质量=密度×体积,单台变压器用油体积:(3-8)3.4水轮机系统用油量的计算3.4.1、运行用油量V1对于透平油系统指一台机组润滑油量、调速器的充油量及进水阀接力器的充油量和管道充油量之和,即V1=2.77+1.65+0.31+0.35+0.07+0.3=5.45(3-9)3.4.2、事故备用油量V2以最大的一台设备充油量的110%计算,其中10%是考虑油的蒸发、漏损和取样的裕量,即(3-10)3.4.3、补充备用油量V3设备运行中油的损耗需要补充油,以机组运行45~90天后的添油量为准则,故:(3-11)式中设备在一年中需要补充油量的百分数,混流式水轮机取=5%-10%;转浆式机组取=15%-25%;变压器取=5%;油开关取=10%。系统总用油量:(3-12)3.5油系统设备的选择

油系统的设备配置原则:按绝缘油和透平油两个独立系统分别配置。对油系统设备的选择主要有:贮油设备(净油槽和运行油槽)、净化油设备(压力滤油机和真空滤油机)和油泵等。该设计将绝缘油系统省略。3.5.1、贮油设备的选择:1、净油槽的选择:贮备净油以便机组或电气设备换油时使用。容积为一台最大机组(或变压器)充油量的10%,加上全部运行设备45天的补充用油量。通常透平油和绝缘油(省略)各设置一个。但容量大于60m3时,应考虑设置两个或两个以上。透平油净油:(3-13)绝缘油净油:(3-14)可设置1个透平油净油槽和1个绝缘油净油罐,查《水电站机电设计手册—水力机械》选择的标准油槽和的标准油槽。运行油槽的选择:当机组(或变压器)检修时排油或净油用。容积为最大机组(或变压器)油量的100%。但考虑到兼作接受新油,并与净油槽互用,其容积宜与净油槽相同。为了提高污油净化效果,通常设置2个,每个为其总容积的1/2。则:(3-15)(3-16)故因此,选择2个的标准油槽。绝缘油的选择的标准油槽。3、事故排油池:接受事故排油用,一般设置在油库底层或其他合适的位置,容积为所有油槽容积之和。本水电站为90。3.6、油泵和净化设备的选择3.6.1、压力滤油机及真空滤油机的选择:压力滤油机: (3-17)真空滤油机: (3-18)式中:对于机组的透平油系统,取8小时。查《水电站机电设计手册—水力机械》,透平油的压力滤油机的型号为:LY—50,台数为1台;真空滤油机的型号为:ZLY—50为1台,每台滤油机选用一台滤油纸烘箱。(2)油泵的选择:透平油系统: (3-19)绝缘油系统:(3-20)(3)输油罐对于透平油系统,油库和处理室没在场内,为了检修方便,在场内设置油罐,其容量等于机组最大用油部件的用油量,本电站可选择6m3。查《水电站机电设计手册—水力机械》,绝缘油选取KCB—4.5型齿轮油泵,2台,一台移动式油泵用以接受新油或排除污油,一台固定式油泵提供设备充油。透平油选择KCB—7.5型齿轮油泵,1台。3.7压力油管的选择经验法:压力油管通常采用直径为32mm,排油为50mm。表3-1设备明细表名称型号及规格数量备注透平油净油槽81个透平油运行油槽32个压力滤油机LY—501台配备一个滤油纸烘箱真空滤油机ZLY—1001台配备一个滤油纸烘箱绝缘油净油罐201个绝缘运行油槽201个透平油油泵KCB—4.52台一台移动式油泵用以接受新油和排除污油,一台固定式油泵提供设备充油绝缘油油泵KCB—7.51台输油罐61个表3-2操作程序表序号工作名称使用设备操作程序及设备1接受新油输油罐输油罐,B2、阀1117、11082运行油罐自循环过滤压力滤油机、罐1罐1、阀1101、1112、1118、LY、1117、1116、11023运行油罐净油存入净油罐压力滤油机罐1、阀1101、1112、1118、LY、1117、1106、罐34净油罐向设备充油油泵B1罐3、阀1105、1118、油泵B2、1119、1124、1128、1139(其它机组)5机组检修排油油泵B2阀1140(其他几组)、1126、1123、1122、油泵B2、1117、1116、1102注:透平油系统图见附件图2。注:绝缘油系统图见附件图3。第四章压缩空气系统4.1压缩空气的用途及设置压缩空气系统的原则4.1.1压缩空气系统的设计,应满足下列用气项目(服务对象)的需要:1、水轮机调节系统及进水阀操作系统的油压装置用气;2、机组停机时制动用气;3、机组作调相运行时转轮室充气压水及补气;4、维护检修及吹污清扫用气;5、水轮机主轴检修密封及进水阀空气围带用气;高压空气主要是供机组调速器及主阀操作的优雅装置充气,其压力一般为。低压空气系统的压力一般为。4.1.2压缩空气的压力压缩空气系统按照其最高工作压力,宜划分为高压、中压和低压3个压力范围:10MPa以上为高压;1.0MPa~10MPa为中压;1.0MPa以下为低压。4.2低压用气机组制动用气机组停机时,为避免推力轴承长时间在你低转速下运转损坏油膜,当转速下降到额定转速的时,压缩空气进入制动闸,顶起制动闸内的活塞使之紧压在转子下的制动环上实现制动。制动耗气量取决于发电机所需的制动力矩,由电机制造厂提供。在初步设计制动供气系统时可根据《水电站机电设计手册—水力机械》查得: (4-1)式中q—在制动压力下,制动过程耗气流量(l/s)t—制动时间,一般取120sp—制动气压,一般可取—工程大气压,通常取由于没有本水电站的相关q数据,根据《水电站机电设计手册—水力机械》查得相近数据为6l/s,故:(4-2)4.2.2、储气罐容积计算机组制动用气主要由储气罐供给,储气罐容积必须保证制动用气后,罐内气压保持在最低制动气压以上。查《水电站机电设计手册—水力机械》储气罐容积:(4-3)式中Z——同时制动的机组台数,取1台;——制动前后储气罐允许压力降,一般为0.1~0.2MPa,取0.15MPa。故:(4-4)根据《水电站机电设计手册—水力机械》选择1台标准的3储气罐。4.2.3、空压机生产率计算空压机生产率按在一定时间内恢复储气罐压力的要求来确定,根据根据《水电站机电设计手册—水力机械》得 (4-5)式中——储气罐恢复压力时间,一般取10~15min,取15min。(4-6)根据《水电站机电设计手册—水力机械》选2台11ZA-1.5/8型空压机。(1.5为排气量,8为排气压力)。制动闸除了制动作用外,还可作定转子用,在长时间停机后,推理轴承油膜易被损坏,下次启动时将损坏轴瓦,股灾开机前用专用的压力为高压油泵,将油通入活塞下腔,使转子抬起,在轴瓦上产生油膜。4.2.4、供气管道选择查《水电站机电设计手册—水力机械》,按照经验选取,供气干管取,环管,支管。自三通阀以后的制动供气管,须采用耐高压的无缝钢管。4.3高压用气油压装置安装或检修后,为向压力油罐进行充气,或在设备运行过程中补充压力油罐中的空气损耗,需有油压装置压缩空气系统。4.3.1、供气压力与供气方式目前已生产的油压装置额定压力多数为,向油压装置供气方式有一级压力供气和二级压力供气。一级压力供气空压机压力稍大于压力油罐额定油压。这种供气方式空气的干燥度较差,但采取一些冷却、排水措施,空气的干燥度页适当提高,一些中小型电站的油压装置多为一级压力供气,本水站便是这种方式。空压机的选择主要是油压装置的用气量,压油装置的型式为YZ-1,由《水电站机电设计手册—水力机械》空压机的总生产率:(4-7)式中——压油槽的额定压力,为——压油槽的容积,为1.65;t——充气时间,一般取2~4h,取2h;——压油槽中压缩空气所占容积,m³;——大气压力,为。所以(4-8)空压机选两台,充气时同时工作,故每台生产率为总生产率的1/2,即0.01185。查《水电站机电设计手册—水力机械》可知,选择两台空压机的型号为CZ-20/30。4.3.3储气罐容积的确定当采用储气罐时,其容积可按压油罐内油面上升100~150mm时所需的补气量来确定,计算如下:(4-9)式中——储气罐额定压力,其值为;——额定绝对压力,其值为;∆Vy——由于右油面上升后所需的补气的容积D为压油槽内径,查《水电站机电设计手册—水力机械》得,D=1400mm。∆h为油面上升高度,取0.1~0.15m。(4-10)故储气罐的容积为:(4-11)查《水电站机电设计手册—水力机械》选择1台标准的1储气罐。管道选择查《水电站机电设计手册—水力机械》,根据油压装置容积来选择,当压油槽的容积小于12.5时,一般按经验选取:空气压缩机至高压储气罐之间管道的防锈无缝钢管。4.4机组作调相运行时用气压水深度水轮发电机作调相运行时,通常利用压缩空气将转轮室的水压到转轮以下,使转轮在空气中旋转,以减少有功功率损耗,机组的振动也相应减少。规程规定混流式水轮机下压水位在转轮下环以下(0.4-0.6)D1,但不小于1.2m。混流式水轮机充水容积估算1、导叶部分(4-12)式中—导叶分布圆直径(m)—导叶相对高度(m)查《水电站机电设计手册—水力机械》,,根据水轮机的模型特性曲线可知:(4-13)(4-14)故充水容积为:(4-15)底环部分(4-16)式中—转轮外环直径(m)查《水电站机电设计手册—水力机械》,根据水轮机的模型特性曲线可知:(4-17)根据水轮机的模型特性曲线估算可知为0.8m。故底环部分容积为:(4-18)尾水管锥管部分(4-19)式中R—表示下压水面处的尾水管的椎管半径(m)r2—表示尾水管椎管进口半径(m)h2—表示底环到下尾水位的距离(m)h2根据水轮机的模型特性曲线估算可知为2m。根据水轮机的模型特性曲线可知:(4-20)(4-21)故尾水管锥管部分容积:4、转轮所占体积(4-22)式中G—表示转轮质量(t)查规范水轮机总重量估计曲线,本电站水轮机约为12.5t—表示材料容重,钢材γ=7.8t/m2故转轮部分容积:(4-23)其他和转轮室连通的体积

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