Здания такого типа не воспринимают напор, что позволяет существенно облегчить их конструкцию, особенно в подводной части. Давление верхнего бьефа, передаваемое на здание малой ГЭС через турбинный трубопровод, невелико и учитывается при расчетах отдельных опорных конструкций здания.
Использование высоких напоров, достигающих на приплотинных ГЭС 50 — 60 м, а на деривационных ГЭС 1000 — 1200 м, приводит (при ограничении мощности до 10 МВт) к уменьшению расходов воды, проходящей через турбины, Q, уменьшению диаметров рабочих колес >ι и других элементов проточной части агрегатов, а следовательно, и к некоторому уменьшению размеров зданий ГЭС.
Рис. 19.4. Здание малой ГЭС с горизонтальной радиально-осевой турбиной и кожуховым радиальным подводом воды (тип V-4)
Размеры нижней камеры аналогичны размерам камеры здания типа I·1
Поскольку элементы проточной части высоконапорных гидроагрегатов (затворы, турбинные камеры, отсасывающие трубы), как правило, заводского изготовления, а на ГЭС производится только их монтаж и установка, размеры подводной части здания приплотинных и деривационных малых ГЭС определяются лишь габаритами гидросилового оборудования и схемой его компоновки.
Выполненные проработки показали, что размеры и строительные объемы блоков приплотинных и деривационных малых ГЭС мало зависят от напора и определяются в основном компоновкой агрегата (вертикальная, наклонная, горизонтальная), схемой подвода воды (кожуховый, камерный) и диаметром рабочего колеса турбины.
- Диаметр рабочего колеса турбины D1=0,5 м. В диапазоне напоров Н~= 10-:-30 м по строительным объемам наиболее эффективной является компоновка блока с вертикальными агрегатами, оборудованными осевыми гидротурбинами с кожуховыми фронтальными подводами воды и изогнутыми отсасывающими трубами (тип V-1).
В диапазоне напоров 50-:-150 м предпочтение следует отдавать блокам с горизонтальными радиально-осевыми гидротурбинами, с кожуховыми радиальными подводами воды и коленчатыми отсасывающими трубами (тип V-4, рис. 19.4).
В диапазоне напоров 100-400 м значительными преимуществами по сравнению с остальными компоновками обладают здания малых ГЭС с горизонтальными радиальноосевыми гидротурбинами, металлическими спиральными турбинными камерами и прямоосными коническими отсасывающими трубами (тип V-8, рис. 19.5).
- Диаметр рабочего колеса турбины D1= l,0 м. В диапазоне напоров 10-5-30 м по удельному расходу бетона в подводной части здания ГЭС эффективно применение наклонных гидроагрегатов с осевыми турбинами, кожуховыми фронтальными подводами воды и коленчатыми отсасывающими трубами (тип V-3, рис. 19.6).
Во всем диапазоне напоров от 50 до 400 м предпочтение следует отдавать малым ГЭС с горизонтальными гидроагрегатами с радиально-осевыми гидротурбинами, металлическими спиральными турбинными камерами и прямоосными коническими трубами (тип V-8).
Рис. 19.5. Здание малой ГЭС с горизонтальной радиально-осевой турбиной, спиральным подводом воды и прямоосной конической отсасывающей трубой (тип V-8)
- Диаметр рабочего колеса турбины >1=1,5 м.
В диапазоне напоров 10-30 м наиболее эффективными являются наклонные агрегаты с осевыми гидротурбинами с кожуховым подводом воды и коленчатыми отсасывающими трубами (тип V-3).
В случае применения радиально-осевых турбин независимо от напора рекомендуются вертикальные компоновки с прямоосными коническими или изогнутыми отсасывающими трубами (типы V-5 и V-6, рис. 19.7), позволяющие создать компактные несущие конструкции агрегатного блока, обеспечивающие наименьшее заглубление турбинного помещения и создающие нормальные условия для эксплуатации оборудования.
Для защиты от атмосферных осадков и низких отрицательных температур здания малых ГЭС всех рассмотренных типов имеют верхнее строение, которое может быть выполнено закрытым, полуоткрытым или открытым.
Размеры верхнего строения закрытого типа определяются из условия, что все оборудование станции, включая стационарные грузоподъемные устройства, находится под крышей верхнего строения.
Верхнее строение полуоткрытого типа позволяет значительно уменьшить размеры здания без заметного ухудшения условий эксплуатации оборудования станций. В этом случае подъемно-транспортные устройства выносятся за пределы закрытого помещения, а все остальное оборудование располагается в машинном зале пониженной высоты. Сборка и разборка агрегатов производятся через съемное перекрытие над каждым агрегатом, которое либо переносится краном, либо на катках сдвигается в сторону. Открытые здания малых ГЭС не имеют машинного зала. Генератор в этом случае находится под съемным колпаком, вспомогательное оборудование располагается на различных этажах внутри массива здания или в отдельных, специально построенных для этой цели помещениях.
Монтажная площадка либо отсутствует, либо располагается за пределами здания. В последнем случае она выполняется открытой или с легким съемным верхним строением.
