凝汽器管板及中間管板找中心工藝方案研究

劉振國，楊飛鵬

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱 150046）

0 引言

汽輪機作完功的乏汽是通過凝汽器來冷卻成凝結水，通過凝結水泵將冷凝后的水重新送回鍋爐汽包，以便循環利用生成新的高溫高壓蒸汽?？梢娔髟陔姀S運行系統中的作用。凝汽器起冷凝作用的是凝汽器下部，主要結構為側面的殼體板與兩端的殼體連接板焊成一個方框，兩端的管板焊接在殼體連接板上，殼體內均勻分布著若干塊中間管板，冷卻管則穿過管板及中間管板孔與管板焊接。運行時冷卻管內冷卻水將殼體內的水蒸汽進行冷卻。凝汽器制造過程中的重點及難點就是管板及中間管板同心度如何保證。

1 找中心的現況

凝汽器管板及中間管板分布在10 m 左右的長度范圍，每塊板上有1 萬個左右的冷卻孔，在如此長的跨距內保證所有管孔的同心度是一項很難的工作。目前汽輪機凝汽器管板及中間管板找中心，一般采用產品用換熱管或在中間管板的兩端搭架子并焊定滑輪然后使用鋼絲找中心，這兩種方式找中心后，管板與中間管板之間的孔同心度差，穿管過程中容易對管子造成劃傷。采用產品管子找中時在10 m 長的跨距內管子自身的重力作用下垂量大，同心度較差。簡易搭制的定滑輪架定位精度差。為了保證熱交換器管板與中間管板有較好的同心度，確保穿管時換熱管不被劃傷，需設計一套精確的找中心工具。

2 找中心工具的設計

為解決傳統找中心精度不高的技術問題，設計了如下找中心工具，在管板孔設置找中心旋塞，鋼琴絲（直徑0.5 mm）通過找中心旋塞，使之與管板冷卻管孔同心，再在鋼琴絲的末端設置配重塊（直徑0.5 mm 的鋼琴絲選38 kg 的配重，每端的配重塊為19 kg），解決鋼琴絲產生較大下垂量的問題。其中找中心旋塞解決鋼琴絲與管板不同心的問題，配重塊解決鋼琴絲產生下垂量問題。通過該找中心工具，極好地解決了熱交換器管板及中間管板的找中心問題，確保了換熱管在穿管過程中不被中間管板劃傷，保證了產品質量。

3 中間管板中心同心度的調整方法

圖1 找中心工具的使用方法

找中心工具的使用方法如圖1，分別在兩側管板孔區的相同位置找4 個孔，盡量選在管板的靠近4 個角的孔。然后將找中心旋塞放入選好的8 個孔內，找中心旋塞中心處有一個能恰好通過鋼琴絲的孔，將鋼琴絲從一端通過管找中心旋塞中心孔然后依次穿過中間管板的對應孔，從另一側中心旋塞中心孔穿出，然后在鋼絲的兩端掛上配重塊。

下面介紹通過鋼絲來找正中間管板以使其所有孔與管板孔同心（見圖2），找中心時，調整中間管板使其有鋼絲穿過的孔每個孔自身左端的測量值等于上端的測量值減去鋼琴絲垂弧量（下垂量），在較長跨距的找中心過程中鋼絲的下垂量必須考慮在內，這樣調整后則可保證所有中間管板與管板同心。

4 鋼絲垂弧的計算方法

下面結合圖3 給出不同位置處鋼絲的垂弧量的經驗計算公式。通過計算式，可以快速地計算出鋼琴絲在每塊中間管板位置處的撓度（懸弧垂量Yn），從而進行補償計算，更加精確地對中間管板進行調整，使找中心的數據計算簡易化。

圖3 中，φ 為鋼線的直徑，mm；W 為配重塊質量，g；G為鋼線的單位重量，G=πφ2/4×7.85×10-3g/mm；T 為中間管板的厚度，mm；P 為中間管板的節距，mm；N 為中間管板的數量，塊數；全長L=T×N+P×（N-1）（中間管板兩端之間的尺寸）。

圖2

圖3

雙曲線函數常量A=W/G；常量EC=e（L/2）/A；常量EK=e-（L/2）/A；n 為中間管板編號。

與1 號中間管板間的距離：X（n）=（T+P）×（n-1）。

常量EP=e（X（n）-L/2）/A；常量EM=e-（X（n）-L/2）/A；撓度Y（n）=A（EP+EM）/2-A（EC+EK））/2［Y（n）］…絕對值，小數點以后保留一位。

［1］吳季蘭.汽輪機設備及系統［M］.北京：中國電力出版社，2000.

［2］沈士一，等.汽輪機原理［M］.北京：中國電力出版社，1992.

［3］鄭體寬.熱力發電廠［M］.北京：水利電力出版社，1995.