§1 绘制蜗壳单线图一、蜗壳的型式：由水轮机的型式为HL220—LJ —120，可知本水电站采用金属蜗壳。

二、蜗壳主要参数的选择 （参考《水力机械》第二版，水利水电出版社） 断面形状采用圆形断面为了良好的水力性能一般蜗壳的包角取0345ϕ= 计算max Q ：KW N N ffr 663295.06300===η（95.098.0~95.0，此处取一发电机效率，f η） 查附表1得:单位流量s m Q /15.1'31=则s m H D Q Q r /09.135.622.115.1'3221m ax 1m ax =⨯⨯== 则可求得蜗壳进口断面流量：max0360c Q Q ϕ=/s m 54.1209.133603453=⨯=︒︒c Q , 蜗壳进口断面平均流速c V 由图4—30查得，s m V c /7.6= 由于水轮机转轮直径小于1800mm,则座环尺寸1)64.1~55.1(D D a = 1)37.1~33.1(D D b =取mm D D a 19206.11== mm D D b 162035.11== 则mm r a 960= mm r b 810=其中b D —座环内径；a D —座环外径；b r —座环内半径；a r —座环外半径。

座环示意图如下图所示三、蜗壳的水力计算 1、对于蜗壳进口断面断面面积 2c 0max 87.17.636034509.13360m V Q V Q F c c c =⨯︒︒⨯=︒==ϕ 断面的半径 m V Q F c17.57.636034509.13360c 0max max =⨯⨯︒︒⨯=︒==ππϕπρ从轴中心线到蜗壳外缘的半径：m r R a 3.1117.5296.02m ax m ax =⨯+=+=ρ 2、对于中间任一断面：设i ϕ为从蜗壳鼻端起算至计算面i 处的包角，则该计算断面处的max 360ii Q Q ϕ=，max360i i c Q V ϕρπ= ，2i a i R r ρ=+ 其中：mm r s m V s m Q a c 960,/7.6,/09.133m ax ===表 1()i ϕ︒ 3max (/)360ii Q Q m s ϕ︒=()2c F mmax ()360ii cQ m V ϕρπ︒=2()i a i R r m ρ=+0 0.960 15 0.545 0.081 0.161 1.282 30 1.091 0.163 0.228 1.415 451.6360.244 0.2791.518R810R960座环尺寸（mm ）60 2.182 0.326 0.322 1.604 75 2.727 0.407 0.360 1.680 90 3.273 0.488 0.394 1.749 105 3.818 0.570 0.426 1.812 120 4.363 0.651 0.455 1.871 135 4.909 0.733 0.483 1.926 150 5.454 0.814 0.509 1.978 165 6.000 0.895 0.534 2.028 180 6.545 0.977 0.558 2.076 195 7.090 1.058 0.581 2.121 210 7.636 1.140 0.602 2.165 225 8.181 1.221 0.624 2.207 240 8.727 1.302 0.644 2.248 255 9.272 1.384 0.664 2.288 270 9.818 1.465 0.683 2.326 285 10.363 1.547 0.702 2.364 300 10.908 1.628 0.720 2.400 315 11.454 1.710 0.738 2.436 330 11.999 1.791 0.755 2.470 345 12.545 1.872 0.772 2.504 根据计算结果表１－１，画蜗壳单线图，如下图所示，§2 尾水管单线图的绘制根据已知的资料，得此水电站尾水管对应的尺寸如下：（单位：m ） 型式1Dh L 5B 4D 4h6h1L 5h参数 1 2.6 4.5 2.720 1.35 1.35 0.675 1.82 1.22 尺寸 1.2 3.12 5.4 3.264 1.62 1.62 0.81 2.184 1.464 为了减少尾水管的开挖深度，采用弯肘形尾水管，由进口直锥段、肘管和出口扩散段三部。

1、进口直锥段直锥圆管高度m h h h h 28.162.1217.012.3413=--=--= 进口锥管上下直径：m D 26.13= m D 62.14= 2、肘管：肘管是一90 变截面弯管,其进口为圆断面，出口为矩形断面。

水流在肘管中由于转弯受到离心力的作用，使得压力和流速的分布很不均匀，而在转弯后流向水平段时又形成了扩散，因而在肘管中产生了较大的水力损失。

一般推荐使用的合理半径4(0.6~1.0)R D =，外壁6R 用上限，内壁7R 用下限。

m D R 62.10.146=⨯= m D R 972.06.047=⨯=3、出口扩散段：m 216.3184.2-4.51212==-=︒L L L ，长度取α 尾水管单线图如下图所示：§3 拟定转轮流道尺寸根据《水电站机电设计手册》——水力机械分册，已知1' 1.0D m =时，220HL 型的尺寸可以m D 2.11=时的转轮流道尺寸，如图：§4 厂房起重设备的设计水电站厂房内桥式起重机的容量大小通常取决于起吊最重件(发电机转子带轴重)的重量，其跨度决定于桥式起重机标准系列尺寸，起重机台数取决于机组台数的多少，大小和机组安装检修方式。

发电机的型号是SF630-12/2600，额定电压为6300千伏，磁极对数为6。

发电机的极距cm pS K f f08.436263009244=⨯⨯==τ 其中，f S --发电机的额定容量；P--磁极对数；f K --系数，一般为8~10，这里取9。

定子内径cm pD i 64.16408.4314.3622=⨯⨯==τπ定子铁芯长度cm n CD S l e i fi 95.15450064.1641036300262=⨯⨯⨯=-其中，C--系数，取6103-⨯； e n --额定转数。

035.0002.050095.15464.164<=⨯=e i i n l D ，造型采用悬式。

发电机总重量t n S K G f f 7.48)5006300(9)(3/23/21≈⨯==θ式中：f S ——发电机额定容量；θn ——额定转速；1K ——系数，对悬式发电机取8—10；对伞式发电机取7—9；对水内冷式发电机取6—7。

发电机转子重量按总重量一半估算即t t G f 10035.242/〈=，并且机组台数为3台，所以选择一台单小车桥式起重机，型号为100/20T T 。

其具体数据如下：取跨度：16L m =； 起重机最大轮压：35.9T ； 起重机总重：77.3T ； 小车轨距：4400T L mm =； 小车轮距：2900T K mm =； 大车轮距；6250K mm =；大梁底面至轨道面距离：130F mm =； 起重机最大宽度：8616B mm =； 轨道中心至起重机外端距离：1400B mm =； 轨道中心至起重机顶端距离：3692H mm =； 主钩至轨面距离：1474h mm =；吊钩至轨道中心距离（主）：122655,1900L mm L mm ==； 副吊钩至轨道中心距离：341300,2355L mm L mm ==； 轨道型号：100QU 。

§5 厂房轮廓尺寸主要参考《水电站机电设计手册》——水力机械分册和《水电站厂房设计》——水利水电出版社。

一、主厂房总长度的确定：1、厂房总长度取决于机组段的长度、机组台数和装配场长度。

于是总长L L nL L a ∆++=1其中n 为机组台数，1L 为机组段长度， a L 为安装间长度，L ∆为端机组段附加长度。

（1）机组段长度的确定机组段的长度1L 按下式计算：1x x L L L +-=+。

1L 应是蜗壳层、尾水管层、发电机层中的最大值。

蜗壳层：m R m m R 028.2,5.1,504.2211===δ m R L x 004.45.1504.211=+=+=+δ m R L x 528.35.1028.212=+=+=-δ 则 m L L L x x 532.7528.3004.41=+=+=-+； 尾水管层：m m B 5.1,264.32==δm B L L x x 132.35.12264.322=+=+==-+δ 则m L L L x x 264.6132.3132.31=+=+=-+；发电机层：m b m m 3,3.0,2.333===δφ（因在两台机组之间设楼梯时取34m ，此处取3m ）。

m b L x 4.33.02322.32233=++=++=+δφ，m b L x 4.33.02322.32233=++=++=-δφ 则m L L L x x 8.64.34.31=+=+=-+由以上计算的各层1L ，其中蜗壳层1L 最大为7.532m ，故取m L 5.71= 其中:1R ——蜗壳x +方向最大平面尺寸；2R ——蜗壳x -方向最大平面尺寸；1δ——蜗壳层外部混凝土厚度，初步设计时取1.2~1.5m ，此处取1.5m ； B ——尾水管宽度（已知资料）； 2δ——尾水管边墩混凝土厚度，一般取1.5~2.0m ； 3φ——发电机风罩内径；3δ——发电机风罩壁厚，一般取0.3~0.4m ；b ——两台机组之间风罩外壁静距，一般取1.5~2.0m ，如设楼梯取3--4m 。

（2）、端机组段长度的确定取m D L 24.02.12.02.01=⨯==∆，其中：L ∆——安全裕量，采用一台起重机吊装发电机转子时取0.2~0.3。

m L L L 74.724.05.712=+=∆+=3、装配场尺寸确定装配场与主机室宽度相等，以便利用起重机沿主厂房纵向运行。

装配厂长度一般约为机组段1L 的1.0~1.5倍。

对于混流式和悬式发电机采用偏小值，因此取1.2。

m L L 95.72.12.113=⨯==因此，可得主厂房总长度为：m L L L L 74.31974.75.722321=++⨯=++=，取32m 。

二、主厂房宽度的确定以机组中心线为界，厂房宽度B 可分为上游侧宽度s B 和下游侧宽度x B 两部分。

x s B B B +=，332s B A φδ=++，其中，m A m m 4,3.0,2.333===δφ，A ——风罩外壁至上游内侧的静距。