ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИ НАИВЫГОДНЕЙШЕГО ДИАМЕТРА ТРУБОПРОВОДА
При увеличении диаметра трубопровода увеличивается его масса, стоимость и расчетные затраты 3. Вместе с тем уменьшается скорость течения воды и потери напора, что влечет за собой уменьшение потерь мощности и энергии. Соответственно уменьшаются затраты П на других электростанциях системы, необходимые для компенсации потерь энергии и мощности на ГЭС. Экономически наивыгоднейший диаметр трубопровода D3K определяется по условию минимума суммы расчетных затрат по трубопроводу и затрат по компенсации потерь мощности и энергии 3 + 11 = минимум. Подсчитав для нескольких значений диаметра D значения 3 и t П, можно построить кривую зависимости 3 + II = f(D), минимум которой определит Вэк. В таких вари- Рис. 17-21.
Задача определения экономически наивыгоднейшего диаметра D3K может быть решена аналитически.
Как показано в § 14-4, годовые потери энергии определяются по среднекубическому расходу воды. Для турбинного трубопровода при работе ГЭС с суточным регулированием затрудняется построение графика продолжительности действительных расходов воды, так как трудно учесть все возможные режимы ГЭС за длительный ряд лет ее работы в энергосист&ме. Расчеты значительно упрощаются, если предположить, что агрегаты ГЭС работают в основном в двух режимах: 1) с полной мощностью — расход QT и 2) с максимальным КПД — расход Q3 (рис. 17-21). Если НБ не подперт, то по санитарным условиям и для непрерывного обеспечения водой нижерасположенных водопользователей необходимо давать расход Qmin, при котором агрегат работает в базисе графика с минимальной мощностью NB.
Схематический график продолжительности расхода воды одного агрегата представлен на рис. 17-21 ломаной линией 3.
В предварительных расчетах при индивидуальном подводе воды к турбине расчетный среднекубический расход трубопровода можно
Для насосов и обратимых гидромашин наиболее экономичной оказывается работа с полной подачей. Поэтому расчетный среднекубический расход насоса ГАЭС и НС можно принимать равным его номинальному расходу, а продолжительность — равной числу работы насоса в году.
Диаметр трубопровода определяется для каждого его участка между соседними анкерными опорами. Плавный переход от одного диаметра к другому происходит в пределах анкерной опоры.
При сравнительно небольшой разнице в диаметрах смежных участков между анкерными опорами принимают для этих участков одинаковый диаметр, учитывая, что изменение диаметра неизбежно влечет за собой увеличение местных потерь напора.
Как показали исследования, проведенные при расчете D3K для турбинных трубопроводов приплотииных ГЭС, целесообразно принимать в ряде случаев диаметр постоянным по длине. При этом обеспечивается условие минимума суммарных затрат на трубопровод и компенсацию потерянной энергии.
Для сталежелезобетонных трубопроводов расчет диаметра значительно усложняется, так как возможно перераспределение несущей способности между стальной и железобетонной оболочками, которые имеют разную стоимость. Методика выбора Пэк для сталежелезобетонных трубопроводов приведена в 17-1.