水轮发电机组仿真模型技术方案

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水轮发电机组仿真模型技术方案
一、概述
本模型以三峡电站的水轮发电机为原型,结合本次实际操控与测量的需要进行缩小制作,局部规格需要作适当的调整。
该模型最突出的特点是方便展览:模型部分则采用了特殊工艺制作的全透明整体耐压蜗壳,此蜗壳成功的解决了常规蜗壳因不能耐压而无法仿真演示,金属蜗壳不能透视的原因,而称著同行之首。另外,我公司为华北水院制造的研究生项目“可视化水轮机发电机可逆模型”,称为“同内首创”。此外,这套模型具备接受PLC仿真电控系统控制,以及在本模型上进行相应的模拟测试,如:测量压力、水轮机转速等;
转向节
二、主要设备及参数
本装置主要包括:电站坝段剖面、上蓄水箱(代上游水位)、电站进水口、拦污栅、进水闸、压力管道、蝶阀、旁通、涡壳、固定导叶、活动导叶、水轮机转轮、泄水锥、尾水管、下回水箱(代下游水位)、蓄水箱(台座内)、电站厂房剖面、发电机等
上述所有设备的规格,都应充分考虑PLC操控下的测试系统的安装,如水流的压力测量(压力变送器)、流量测量(流量变送器)、主机转速测量(测速电机或红外测速)以及上、下游液位测量(液位变送器上下游各一个)。
总体规格:长3000mm×宽1000mm×高2000mm;
涡壳直径:全透明外壳,φ460mm,专业技术接缝,耐压0.2MPa以上;
压力管道:全透明外壳,φ126mm,且随流速渐变,弯道流畅逼真,专业技术接缝,耐压0.2MPa以上;
电站厂房:半剖,长820mm×宽600mm×高860mm;金属棒,主厂房配套不同规格的行吊2台,另设副厂房及升压站;
电站水头:大于1500mm
压力管道内水的压力:10KPa15KPa
压力管道内水的流量:12L/s排毒柜~20L/s可调。
三、 具体制作
1、机组部份(模型按实际比例缩小制作尺寸可调整)
2、蜗壳。采用全透明整体耐压蜗壳,特殊工艺接缝,可解除日后脱胶开裂的烦恼,既能承受20米以上的水头冲击,又能从各个方位透视各个部件运行动态。如:带浅的固定导叶、透明或半透明的活动导叶、用铜片制成转轮、深的蝴蝶阀等部件的大小、形状、位置、作用、工作状态以及水流状态,都能一目了然。耐腐防潮,坚固耐用。总之,此蜗壳成功地解决了常规蜗壳因不能耐压而无法仿真演示、金属蜗壳不能透视不便展示内部结构的几大矛盾,而称著同行之首。
3、转轮。转轮的叶片采用铜片冲压成形,其大小、形状皆按比例进行缩放,与上下座紧密结合,形成一个整体,能在水力冲击下高速运转,上接不锈钢轴与发电机部分连接,既坚实又防锈。
机械制图标题栏4、活动导叶与调节。流线形活动导叶分透明和不透明两种,成批加工,其外形高度统一,使调节灵活、关闭较严。调节机构形象逼真,分手动和电动两种操作方式。
5、发电机。发电机内主轴上装有小型发电机,可实际发电演示;上下机构采用透明材料制成,可直视其中;定子、转子模仿实体制作,调节转速,电灯、电表指示明显。整体用不锈钢架运起,方便观察。
钝化膏6、附设机构。剖体厂房结构、运行行车、透明尾水管、启门机等应有尽有;
7、机座。不锈钢方管做成框架,上加九胶板再在其上敷新型材料,不锈钢包角,整体光洁坚固,防腐防潮。
四、循环供水
循环供水,设三个箱体:上水箱、下水箱、尾水管;三个箱间用给水PVC管互相联通,大口径潜水泵用提升水位用。
三个水箱大小都是通过理论计算并由实验证实后才确定的,上水箱(代上游水位)和下水箱(储水用)采用新型材料制成,外用角钢加固,可防变形开裂;上水箱用角钢焊接成塔式的支架(可拆装)支起,内装阀门,关与开在地上操作,尾水箱(代下游水位)用加厚透明有机片制成,不锈钢架加固,谐调美观大方。
.实验测试
本产品为大型动态仿真模型,可实际通水实验,演示全过程与现实中的水轮发电机组发电过程完全相符,实验时,只需按动电键先给上水箱加水,再打开水箱阀门即可进行发电演示。游人既可直接观察水轮发电机组的各部分形状与动态,又可观察到水流通过各部分时的状态。因为它可真实地发出电来,其可信度极高。
六、 PLC电控系统
此模型可以在多个方面满足在PLC系统控制系统下运行的条件。必要时可采用PLC装置、传感器等,可以较为真实的模拟操作与测试,但此操控系统不在此范围内。 
七、展品效果图、结构示意图等见附图
浏阳市浏阳河仿真模型有限公司
>高压直流供电

本文发布于:2023-06-20 12:16:36,感谢您对本站的认可!

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