晁红伟，楼 滉

(杭州汽轮辅机有限公司，浙江 杭州 310022)

0 概 述

凝汽器是发电机组中的大型换热器设备。凝汽器管板与换热管的连接广泛地采用了胀接形式，胀管是此类设备制造中重要的工艺流程。为此，对凝汽器与换热管胀接的可靠性进行研究，是十分必要的。凝汽器换热管的泄漏点，常位于换热管与管板的连接部位，所以，换热管与管板的胀接质量，直接影响了凝汽器设备运行的可靠性。解析不同材质换热管的胀管参数，为制订相应的工艺流程提供参考和依据，具有重要的工程意义和学术价值。

1 不同材料换热管与管板的组合

1.1 常见组合

通常，凝汽器将在各种水质条件下运行，因此，管板与换热管的选材也是多样的。管板与换热管的典型搭配，有碳钢-碳钢、碳钢-不锈钢、碳钢-钛、铜-铜等组合。为了真实地模拟各种组合下的胀管过程，按ASME[1]中提供的计算方法，计算材料的应力-应变曲线。典型的材料组合曲线，如图1～图4所示(纵轴为应力MPa，横轴为应变)。各种组合的材料曲线， 较为直观地反映了换热管与管板的胀接特性，同时，还可分析出各种材料组合下胀管工艺的难易程度。

图1 碳钢管与碳钢管板的胀接

图2 不锈钢管与碳钢管板的胀接

图3 铜管与碳钢管板的胀接

图4 钛管与碳钢管板的胀接

2 建立有限元计算模型

换热器中换热管的布管排列方式，通常有4种，分别是正三角形布管、方形布管、转角三角型和转角正方形的布置方式。正三角形是最为常用的布置形式，可在单位面积内容纳更多的换热管，提供更多的换热面积。……