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在核电站设备中,凝汽器是常规岛凝汽式汽轮机的一个重要组成部分,凝汽器的真空度,不仅会大大影响机组的经济性,而且还可能影响核电站的运行可靠性。管束布置是凝汽器设计的最重要的环节。当循环水泵和真空泵等附属设备正常工作时,凝汽器的真空度主要取决于凝汽器管束是否具有良好的传热性能,因此管束布置型式的优劣决定了凝汽器运行时各项热力性能指标的好坏。在核电站凝汽器设计及制造行业,国外各大公司都有自己的凝汽器专利管束布置型式。目前国内的主要核电站凝汽器制造公司的管束布置型式均采用引进国外公司技术,但在出口时会受到知识产权的约束。因此,必需研发具有自主知识产权的新型的凝汽器管束布置技术。本文研发了一种新型的凝汽器管束——树型管束。研发过程中,首先通过总体传热系数计算法得出的一定数量的冷却管,在壳体空间范围内合理的布置和组合,构成初始形状的管束;然后对该管束进行数值计算,得到热负荷、速度场、温度场、压力场、空气浓度、换热系数等分布,分析研究凝汽器内流场和热力性能,并据此对管束布置进行优化改进,反复迭代,最终得到了较好的核电站凝汽器管束布置技术。该技术已达到国外核电凝汽器公司的同等设计水平,并已成功应用于实际核电凝汽器产品设计中。该树型管束布置的特点是:每个树型管束有一个空冷区;大大改进管束的进汽条件,管束之间的通道及空冷区布置合理,使蒸汽分布均匀,蒸汽流速趋于一致,避免涡流现象,降低汽阻;具有合理的蒸汽通道和回热空间,部分蒸汽从管束两侧的通道直接排入壳体热井,对热井内的凝结水进行加热,从而使凝结水出口过冷度低、含氧量小。树型凝汽器管束的成功研发为凝汽器设计制造国产化提供了重要的技术支持。