凝汽器管板及中间管板找中心工艺方案研究

刘振国，杨飞鹏

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨 150046）

0 引言

汽轮机作完功的乏汽是通过凝汽器来冷却成凝结水，通过凝结水泵将冷凝后的水重新送回锅炉汽包，以便循环利用生成新的高温高压蒸汽。可见凝汽器在电厂运行系统中的作用。凝汽器起冷凝作用的是凝汽器下部，主要结构为侧面的壳体板与两端的壳体连接板焊成一个方框，两端的管板焊接在壳体连接板上，壳体内均匀分布着若干块中间管板，冷却管则穿过管板及中间管板孔与管板焊接。运行时冷却管内冷却水将壳体内的水蒸汽进行冷却。凝汽器制造过程中的重点及难点就是管板及中间管板同心度如何保证。

1 找中心的现况

凝汽器管板及中间管板分布在10 m 左右的长度范围，每块板上有1 万个左右的冷却孔，在如此长的跨距内保证所有管孔的同心度是一项很难的工作。目前汽轮机凝汽器管板及中间管板找中心，一般采用产品用换热管或在中间管板的两端搭架子并焊定滑轮然后使用钢丝找中心，这两种方式找中心后，管板与中间管板之间的孔同心度差，穿管过程中容易对管子造成划伤。采用产品管子找中时在10 m 长的跨距内管子自身的重力作用下垂量大，同心度较差。简易搭制的定滑轮架定位精度差。为了保证热交换器管板与中间管板有较好的同心度，确保穿管时换热管不被划伤，需设计一套精确的找中心工具。

2 找中心工具的设计

为解决传统找中心精度不高的技术问题，设计了如下找中心工具，在管板孔设置找中心旋塞，钢琴丝（直径0.5 mm）通过找中心旋塞，使之与管板冷却管孔同心，再在钢琴丝的末端设置配重块（直径0.5 mm 的钢琴丝选38 kg 的配重，每端的配重块为19 kg），解决钢琴丝产生较大下垂量的问题。其中找中心旋塞解决钢琴丝与管板不同心的问题，配重块解决钢琴丝产生下垂量问题。通过该找中心工具，极好地解决了热交换器管板及中间管板的找中心问题，确保了换热管在穿管过程中不被中间管板划伤，保证了产品质量。

3 中间管板中心同心度的调整方法

图1 找中心工具的使用方法

找中心工具的使用方法如图1，分别在两侧管板孔区的相同位置找4 个孔，尽量选在管板的靠近4 个角的孔。然后将找中心旋塞放入选好的8 个孔内，找中心旋塞中心处有一个能恰好通过钢琴丝的孔，将钢琴丝从一端通过管找中心旋塞中心孔然后依次穿过中间管板的对应孔，从另一侧中心旋塞中心孔穿出，然后在钢丝的两端挂上配重块。

下面介绍通过钢丝来找正中间管板以使其所有孔与管板孔同心（见图2），找中心时，调整中间管板使其有钢丝穿过的孔每个孔自身左端的测量值等于上端的测量值减去钢琴丝垂弧量（下垂量），在较长跨距的找中心过程中钢丝的下垂量必须考虑在内，这样调整后则可保证所有中间管板与管板同心。

4 钢丝垂弧的计算方法

下面结合图3 给出不同位置处钢丝的垂弧量的经验计算公式。通过计算式，可以快速地计算出钢琴丝在每块中间管板位置处的挠度（悬弧垂量Yn），从而进行补偿计算，更加精确地对中间管板进行调整，使找中心的数据计算简易化。

图3 中，φ 为钢线的直径，mm；W 为配重块质量，g；G为钢线的单位重量，G=πφ2/4×7.85×10-3g/mm；T 为中间管板的厚度，mm；P 为中间管板的节距，mm；N 为中间管板的数量，块数；全长L=T×N+P×（N-1）（中间管板两端之间的尺寸）。

图2

图3

双曲线函数常量A=W/G；常量EC=e（L/2）/A；常量EK=e-（L/2）/A；n 为中间管板编号。

与1 号中间管板间的距离：X（n）=（T+P）×（n-1）。

常量EP=e（X（n）-L/2）/A；常量EM=e-（X（n）-L/2）/A；挠度Y（n）=A（EP+EM）/2-A（EC+EK））/2［Y（n）］…绝对值，小数点以后保留一位。

［1］吴季兰.汽轮机设备及系统［M］.北京：中国电力出版社，2000.

［2］沈士一，等.汽轮机原理［M］.北京：中国电力出版社，1992.

［3］郑体宽.热力发电厂［M］.北京：水利电力出版社，1995.