DE102004056619A1 - Method for producing a heat exchange partition between a heating space and a heat exchange medium useful for refuse incineration heating chambers - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmetauscher-Trennwand zwischen einem Heizraum und einem Wärmetauscher-Medium, insbesondere für den Einbau in die Heizkammern von Müllverbrennungsanlagen, bestehend aus einem Trägerelement aus Massenstahl, welches an seiner dem Heizraum zugewandten Fläche mit einer Aufpanzerung aus korrosionsbeständigem Edelstahl versehen ist. Die Erfindung betrifft ferner eine durch dieses Verfahren hergestellte Wärmetauscher-Trennwand.The The invention relates to a method for producing a heat exchanger partition wall between a boiler room and a heat exchanger medium, in particular for the Installation in the heating chambers of waste incineration plants, consisting of a carrier element from mass steel, which at its the boiler room facing surface with an armor made of corrosion-resistant stainless steel is provided. The invention further relates to a manufactured by this method Heat-exchanger partition wall.
Derartige Aufpanzerungen werden durchgeführt, um zum Beispiel in besonders beanspruchten Bereichen von Müllkesseln die Wärmetauschertrennwände vor durch die Verbrennung von Müll entstehenden, aggressiven Heizgasen zu schützen und damit die Standzeiten der Wärmetauschertrennwände zu erhöhen. Die Aufpanzerung wird üblicherweise als Auftragsschweißung durchgeführt, wobei sich die Auftragsschweißung durch oberflächliches Anschmelzen des Trägerelements metallurgisch mit diesem verbindet und somit für eine entsprechend gute Wärmeleitung zwischen Aufpanzerung und Trägerelement sorgt. Hierzu wird beispielsweise ein Wärmetauscherrohr mit einer schraubenlinig aufgebrachten Schweißnaht versehen, deren Windungen sich überlappen, um eine möglichst lückenlose Aufpanzerungsschicht zu erhalten. Das Verfahren ist jedoch schon allein wegen des verhältnismäßig teueren Schweißdrahtes recht kostenaufwendig. Ferner wird das Trägerelement aufgrund des notwendig hohen Wärmeeinbringens durch das Auftragsschweißen thermisch stark belastet. Ferner hat sich gezeigt, dass die Überlappungsbereiche einen Schwachpunkt im Korrosionsschutz bilden können. Zudem ist die Oberfläche der Auftragsschicht verhältnismäßig uneben und kann daher leichter erosiv bzw. abrasiv sowie korrosiv geschädigt werden.such Armouring is carried out for example in particularly stressed areas of waste containers the heat exchanger partitions before through the burning of garbage To protect emerging, aggressive hot gases and thus the service life to increase the heat exchanger partitions. The Armor is usually as hardfacing carried out, where the build-up welding by superficial Melting of the support element metallurgically connects with this and thus for a correspondingly good heat conduction between armor and carrier element provides. For this example, a heat exchanger tube with a schraubenlinig applied weld whose turns overlap, one as possible complete To obtain a layer of armor. The procedure is already only because of the relatively expensive welding wire quite expensive. Furthermore, the support member is due to the necessary high heat input by the build-up welding thermally heavily loaded. It has also been shown that the overlapping areas can form a weak point in corrosion protection. In addition, the surface of the Application layer relatively uneven and can therefore be damaged more easily erosive or abrasive and corrosive.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein kostengünstigeres Verfahren zur Herstellung einer Wärmetauschertrennwand mit einer Aufpanzerung bereitzustellen. Ferner soll durch das erfindungsgemäße Verfahren das Trägerelement thermisch geringer belastet und die Schichteigenschaften der Aufpanzerung verbessert werden.task The invention is therefore a more cost effective method of manufacture a heat exchanger dividing wall to provide with an armor. Furthermore, should by the inventive method the carrier element Less thermally loaded and improved the layer properties of the armor become.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass als Aufpanzerung ein bandförmiges Material verwendet wird, dass das Bandmaterial kontinuierlich streifenweise auf das Trägerelement aufgebracht wird und dass das Bandmaterial während des Aufbringvorgangs mit seiner Anlagefläche auf das Trägerelement aufgeschweißt wird.According to the invention Task solved by that as an armor a band-shaped Material is used that the strip material continuously stripes on the carrier element is applied and that the strip material during the application process with its contact surface on the carrier element welded becomes.
Die Anlagefläche ist hierbei eine der breiteren Seitenflächen des Bandmateriales. Hierzu kann handelsübliches Bandmaterial als vorgefertigtes Halbzeug verwendet werden, das bei gleicher Werkstoffqualität wesentlich preiswerter als ein entsprechender Schweißdraht ist. Ferner wird hierdurch das notwendige Wärmeeinbringen erheblich vermindert, da lediglich die drei folgenden Bereiche, nämlich die Anlagefläche, die zu beschichtende Oberfläche des Trägerelements lokal und eventuell ein Schweißzusatzwerkstoff, aufgeschmolzen werden und nicht, wie beim Auftragsschweißen, die Panzerung in ihrer gesamten Schichtdicke und die zu beschichtende Oberfläche des Trägerelements aufgeschmolzen werden müssen. Da hierdurch im Vergleich zum Auftragsschweißen das notwendige Wärmeeinbringen pro Panzerungsfläche erheblich vermindert wird, können die Bänder mit entsprechend erhöhter Vorschubgeschwindigkeit auf das Trägerele ment aufgebracht werden können, um ein vergleichbares Wärmeinbringen pro Zeiteinheit zu erreichen. Ferner kann das verwendete Bandmaterial als Halbzeug eine glatte Oberfläche aufweisen, die, da lediglich seine Anlagefläche beim Aufbringen auf das Trägerelement angeschmolzen wird, als zum Feuerraum weisenden Schutzschichtoberfläche erhalten bleibt, so dass die glatte Oberfläche als Panzerungsoberfläche im wesentlichen erhalten bleibt, die gegenüber einer raueren Schicht durch Auftragsschweißen weniger anfällig gegenüber korrosivem und abrasivem bzw. erosivem Verschleiß ist und somit größere Standzeiten aufweisen kann. Da die dem Heizraum zugewandte Seite des Bandmaterials unaufgeschmolzen bleibt, behält das Bandmaterial in diesem Seitenbereich seine zuvor eingestellten vorteilhaften Werkstoffeigenschaften, wie zum Beispiel gleichmäßige Verteilung von korrosionshemmenden Legierungselementen, im wesentlichen bei. Da durch den Schweißvorgang in der Regel eine Verschlechterung des Korrosionsverhaltens der Werkstoffe auftritt, kann kostengünstig ein etwas weniger höherwertiger Werkstoff als Bandmaterial als bei der Herstellung einer Aufpanzerung durch Auftragsschweißen verwendet werden, um einen dennoch gleichen Korrosionsschutz zu erhalten.The contact surface Here is one of the broader side surfaces of the strip material. For this can be commercial Band material can be used as a prefabricated semi-finished product same material quality is much cheaper than a corresponding welding wire. Furthermore, as a result, the necessary heat input is considerably reduced since only the three following areas, namely the contact surface, the to be coated surface the carrier element locally and possibly a welding filler, be melted and not, as in surfacing, the Armor in its entire layer thickness and the to be coated surface the carrier element must be melted. As a result, compared to the build-up welding, the necessary heat input per armor surface is significantly reduced, the bands with correspondingly increased Feed rate can be applied to the Trägerele element can, for a comparable heat input to reach per unit of time. Furthermore, the band material used as semi-finished a smooth surface have, since only its contact surface when applied to the support element is melted, as received to the firebox facing protective layer surface remains so that the smooth surface as an armor surface substantially is preserved, the opposite a rougher layer by build-up welding less prone to corrosive and abrasive or erosive wear and thus have longer life can. Since the heating chamber facing side of the strip material unmelted stays, keeps the band material in this side area its previously set advantageous material properties, such as uniform distribution of corrosion-inhibiting alloying elements, substantially at. There by the welding process in usually a deterioration of the corrosion behavior of the materials can occur cost-effectively a little less high quality Material as a strip material than in the manufacture of an armor by Cladding used to provide the same corrosion protection receive.
Das Bandmaterial kann beispielsweise auf ein rohrförmiges, um seine Längsachse rotierendes Trägerelement aufgebracht und verbunden werden, indem es zum Beispiel über eine Umlenk- und/oder Andrückrolle schraubenlinig und tangential zum Rohr geführt sowie radial gegen das Rohr gedrückt wird, während vorlaufend, das heißt vor Auftreffen der Anlagefläche des Bandmaterials, eine Schweißraupe auf die Oberfläche des Trägerelements aufgebracht wird, die genau in dem Verbindungsbereich des Bandes mit der Trägerelementoberfläche verläuft. Die nachfolgende Anlagefläche wird dann in die noch flüssige Schweißraupe gedrückt. Wegen einer besseren Führbarkeit des Bandmaterials wird das Bandmaterial bevorzugt unter Längszugspannung gegen das Rohr geführt. Anstatt einer Schweißraupe können auch zwei bevorzugt sich seitlich miteinander verbindende Schweißraupen vorlaufend auf das Trägerelement aufgebracht werden, von denen eine bevorzugt vorlaufend zur anderen und von dieser dann überlappend aufgebracht wird. In die noch flüssigen Schweißraupen kann dann ein entsprechend breiteres Bandmaterial zum Verschweißen mit dem Trägerelement hineingedrückt werden kann, wodurch das Verfahren entsprechend rascher durchgeführt und eine geschlossenere Panzerung als Schutzschicht erzielt werden kann.The strip material can for example be applied to a tubular, rotating about its longitudinal axis support member and connected by, for example, via a deflection and / or pressure roller schraubenlinig and tangent to the tube and radially pressed against the tube, while leading, that is before Impact of the contact surface of the strip material, a bead is applied to the surface of the carrier element, which runs exactly in the connection region of the belt with the carrier element surface. The following contact surface is then pressed into the still liquid weld bead. Because of a bes Due to their ability to guide the strip material, the strip material is preferably guided under longitudinal tensile stress against the tube. Instead of a welding bead and two preferably laterally interconnecting weld beads can be applied in advance on the support member, one of which is preferably applied leading to the other and then overlapping. In the still liquid weld beads then a correspondingly broader strip material can be pressed for welding to the carrier element, whereby the process can be carried out correspondingly faster and a more closed armor can be achieved as a protective layer.
In einem hierzu modifizierten Verfahren kann die erforderliche Wärme zum Verschweißen der Anlagefläche mit der Oberfläche des Trägerelements direkt in den Zwickel eingebracht werden, der sich durch die Anlagefläche des tangential gegen das Rohr geführten Bandmaterials und die Rohroberfläche ergibt. Hierzu kann ein Schweißzusatzwerkstoff verwendet werden oder eine direkte Verschweißung von Trägerelement mit Bandmaterial ohne Schweißzusatzwerkstoff erfolgen. Um die erforderliche Wärme möglichst gezielt in den Zwickel einzubringen, wird insbesondere beim Verschweißen ohne Schweißzusatzwerkstoff ein Schweißverfahren mit einem fein fokussierbaren Energiestrahl, wie z.B. Laser- oder Elektronenstrahl, bevorzugt.In a method modified for this purpose, the required heat for weld together the contact surface with the surface the carrier element be introduced directly into the gusset, extending through the contact surface of the tangentially guided against the pipe Strip material and the tube surface results. For this purpose, a filler metal can be used or a direct welding of carrier element with strip material without welding consumable material respectively. To the required heat preferably targeted to bring in the gusset, especially when welding without welding filler a welding process with a finely focusable energy beam, e.g. Laser or Electron beam, preferred.
Zur Kostenreduzierung kann die Aufpanzerung der Wärmertauscher-Trennwand in einer weiteren Verfahrensvariante auch nur an den Stellen der Wärmertauscher-Trennwand erfolgen, die direkt von den Heizgasen angeströmt und damit am stärksten belastet werden. Hierzu kann beispielsweise ein Rohr an der dem Heizgasstrom zugewandten Außenseite mit parallel zur Rohrlängsachse verlaufenden Streifen des Bandmaterials versehen werden.to Cost reduction can be the armoring of the heat exchanger partition in one Another variant of the method only at the points of the heat exchanger partition take place, which flows directly from the hot gases and thus most heavily loaded become. For this purpose, for example, a pipe at the heating gas flow facing outside with parallel to the tube longitudinal axis extending strip of the strip material are provided.
In einer Weiterbildung des Verfahrens kann das Bandmaterial derart auf das Trägerelement aufgebracht wird, dass zwischen den einzelnen Streifen des Bandmaterials ein Freiraum verbleibt, und dass der Freiraum mit einer Schweißnaht aus korrosionsbeständigem Edelstahl überbrückt wird. Somit ist eine komplette Verschweißung des Bandmaterials an das Trägermaterial ohne Unterbrechungen gegeben, und es ist eine durchgehende Pan zerung des Trägermaterials durch das Aufbringen des Bandmaterials mittels der Schweißquellen sichergestellt. Hierdurch wird ein lückenloser, gleichmäßiger Korrosionsschutz erzielt. Ferner wird hierdurch eine vollständige, seitliche bzw. eine parallel zur Oberfläche erfolgende Wärmeleitung zwischen benachbarten Streifenabschnitten ermöglicht, so dass lokale Wärmekonzentrationen an der Oberfläche der Aufpanzerung durch beispielsweise einen inhomogenen Heizgasstrom leichter abbaubar sind.In a development of the method, the strip material such on the carrier element is applied that between the individual strips of the strip material a free space remains, and that the clearance is made with a weld corrosion Stainless steel is bridged. Thus, a complete welding of the strip material to the support material without interruptions, and it is a continuous pan of the carrier material by applying the strip material by means of the welding sources ensured. As a result, a complete, uniform corrosion protection is achieved. Furthermore, this is a complete, lateral or a parallel to the surface Successful heat conduction between adjacent strip sections, allowing local heat concentrations on the surface the armor by, for example, an inhomogeneous heating gas flow easier are degradable.
In einer weiteren Verfahrensvariante kann die den Freiraum überbrückende Schweißnaht so tief eingebracht wird, dass sie in die Oberfläche des Trägerelements eindringt. Hierdurch wird eine feste Verbindung zwischen Schweißnaht und Trägerelement erzielt. Ferner wird die Wärmeleitung durch die metallurgische Verbindung von Schweißnaht und Trägerelement optimiert.In In another variant of the method, the seam bridging the free space can be so is introduced deeply that it penetrates into the surface of the support element. hereby a firm connection between the weld and the carrier element is achieved. Furthermore, the heat conduction through the metallurgical connection of weld and carrier element optimized.
Die Schweißnaht kann in einer Verfahrensvariante an ihrer Außenseite so hoch aufgebaut werden, dass sie bündig mit der Oberfläche des aufgebrachten Bandmaterials abschließt. Somit wird eine ebene Oberfläche erzielt, die eine relativ gleichmäßige Wärmeaufnahme pro Flächeneinheit der Aufpanzerung möglich macht. Ferner wird hierdurch der Verschleißschutz gegenüber einem erosiven und/oder abrasiven Abtrag durch die Heizgase und darin möglicherweise vorhandener Aerosole verbessert.The Weld can be built so high in a process variant on its outside be that flush with the surface completes the applied tape material. Thus, a flat surface is achieved the a relatively even heat absorption per unit area the armor possible power. Furthermore, this is the wear protection against a erosive and / or abrasive removal by the hot gases and in it possibly existing aerosols improved.
Bevorzugt kann die Schweißnaht in zwei oder mehr Stufen aufgebaut werden. Durch diesen sukzessiven Aufbau wird im Vergleich zu einem einstufigen Aufbau ein geringeres Wärmeeinbringen pro Stufe erzielt. Dies ist insbesondere bei größeren Schichtdicken der Aufpanzerung von Vorteil.Prefers can the weld be built in two or more stages. Through this successive Construction becomes smaller compared to a single-stage construction heat input achieved per level. This is especially for larger layer thicknesses of the armor advantageous.
Die Streifen des Bandmaterials können bündig nebeneinander auf der Trägerfläche aufgebracht werden. Hierbei können die bündig aneinander grenzenden Bandränder mittels Laserschweißung ohne oder mit Schweißzusatzwerkstoff verschweißt werden. Durch die Laserschweißung wird durch den fokussierbaren Laserstrahl weni ger Energie pro Schweißnahtlänge zum Aufschmelzen der Bandränder benötigt. Gleiches gilt auch für ein hier einsetzbares Elektronenstrahlschweißen.The Strips of the strip material can flush be applied side by side on the support surface. Here you can the flush adjacent band edges by laser welding with or without filler metal welded become. By laser welding is due to the focusable laser beam LESS energy per weld seam to the Melting the band edges needed. The same applies to a usable here electron beam welding.
Es können andere Schweißverfahren eingesetzt werden, die die notwendige Wärme entsprechend fein fokussiert einbringen können. Somit wird das notwendige Wärmeeinbringen zum seitlichen Verschweißen des Bandmaterials weiterhin verringert. Ferner wird der Anteil an vorgefertigtem Bandmaterial pro Flächeneinheit der erzeugten Aufpanzerung kostengünstig erhöht. Wird beim Aufbringen des Bandmaterials mit seiner Anlagefläche auf das Trägerelement sowie bei dem Verschweißen der bündig aneinander grenzenden Bandränder kein Schweißzusatzwerkstoff verwendet, so besteht die Aufpanzerung vollständig aus kostengünstigem Bandmaterial.It can other welding methods be used, which focuses the necessary heat accordingly fine can contribute. Thus, the necessary heat is introduced for lateral welding the strip material further reduced. Furthermore, the proportion of prefabricated strip material per unit area of the produced armor economical elevated. Will when applying the strip material with its contact surface the carrier element as well as during welding the flush to each other bordering band edges no filler metal used, the armor consists entirely of inexpensive Strip material.
In einer Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung einer rohrförmigen Trennwand, die um ihren gesamten Umfang mit einer Aufpanzerung versehen wird, kann das Bandmaterial schraubenlinig auf das Trägerrohr aufgewickelt und während des Aufwickelvorgangs auf das Trägerelement aufgeschweißt werden. Hierzu kann das Trägerrohr um seine Längsachse gedreht werden, während das Bandmaterial tangential zum Rohr zum Verschweißen geführt werden kann. Hierbei kann das Bandmaterial unter Längszugspannung gehalten werden, um eine sichere Führung sowie ein Andrücken des Bandmaterials auf die Oberfläche des Trägerrohrs zu erzielen.In a further development of the method for producing a tubular partition, which is provided with an armoring around its entire circumference, the band material can be wound helically onto the support tube and welded onto the support element during the winding process. For this purpose, the support tube can be rotated about its longitudinal axis, while the Band material tangential to the pipe for welding can be performed. In this case, the strip material can be kept under longitudinal tensile stress in order to achieve a secure guidance and a pressing of the strip material on the surface of the support tube.
In einer anderen Verfahrensvariante können parallel zueinander verlaufende Streifen auf das Trägerrohr oder auf andere zu schützende Elemente des Wärmetauschers aufgebracht werden. Um das Wärmeeinbringen an einem Ort der Wärmetauscher-Trennwand seitlich auszudehnen und somit Wärmespitzen zu vermeiden, können benachbarte Streifen in einem zueinander zeitlich versetzten Verlauf mit der Oberfläche verschweißt werden.In another variant of the method may be parallel to each other Strip on the support tube or to others to protect Elements of the heat exchanger be applied. To the heat input at a location of the heat exchanger partition expand laterally and thus heat peaks to avoid adjacent stripes in a mutually time-staggered course with the surface welded become.
Die parallel zueinander verlaufenden Streifen können beispielsweise bei einem flächigen Element des Wärmetauschers parallel zueinander in eine geeignete Richtung, wie zum Beispiel eine Längsrichtung eines Wärmetauscherelements oder bei einem rohrförmigen Wärmetauscherelement schraubenlinienförmig, über die Rohroberfläche gleich einem doppelgängigen oder mehrgängigen Gewinde geführt werden. Hierdurch kann das Trägerelement rascher mit einer Aufpanzerung versehen werden.The parallel to each other stripes can, for example, in a flat Element of the heat exchanger parallel to each other in a suitable direction, such as a longitudinal direction a heat exchanger element or in a tubular Heat exchanger element helically over the Tube surface same a double-course or multiple threads guided become. As a result, the carrier element be provided with an armor faster.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner dadurch gelöst, dass eine Wärmetauscher-Trennwand, insbesondere für den Einbau in Heizkammern von Müllverbrennungsanlagen, bestehend aus einem Trägerelement aus Massenstahl, welches an seiner dem Heizraum zugewandten Fläche mit einer Aufpanzerung aus korrosionsbeständigem Edelstahl versehen ist, bereitgestellt wird, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Aufpanzerung aus einem bandförmigen Material besteht, dass das bandförmige Material kontinuierlich streifenweise auf das Trägerelement aufgebracht ist und dass die Auflagefläche des Bandmaterials auf das Trägerelement aufgeschweißt ist.The The object of the invention is further achieved in that a heat exchanger partition, in particular for the Installation in heating chambers of waste incineration plants, consisting of a carrier element from mass steel, which at its the boiler room facing surface with an armor made of corrosion-resistant stainless steel, is provided, which is characterized in that the Armoring from a band-shaped Material is that the band-shaped Material is continuously applied in strips on the support element and that the bearing surface the strip material on the carrier element welded is.
Durch das Verschweißen wird ein optimaler Wärmeübergang von dem Bandmaterial auf das Trägerelement erzielt. Ferner ist die Haftung durch die metallurgische Verbindung des Bandmaterials mit dem Trägerelement in der Regel so groß, dass das Bandmaterial nur unter Zerstörung der Oberfläche des Trägerelements von dem Trägerelement gelöst werden kann.By the welding becomes an optimal heat transfer from the strip material to the carrier element achieved. Furthermore, the adhesion is due to the metallurgical bond the strip material with the carrier element usually so big that the strip material only under destruction of the surface of the support element from the carrier element be solved can.
Das Bandmaterial kann bevorzugt eine Breite von ca. 10 mm aufweisen. Hiermit wird eine übliche Breite eines Bandmaterials als kostengünstiges Halbzeug angegeben. Selbstverständlich sind auch andere Abmessungen möglich, sofern sich die Streifen problemlos mit der Unterlage wärmeleitend verbinden lassen.The Strip material may preferably have a width of about 10 mm. This will be a common Width of a strip material specified as a low-cost semi-finished product. Of course other dimensions are possible provided that the strips easily with the support heat-conducting connect.
Die Dicke des Bandmaterials kann bevorzugt ca. 2 mm betragen. Hiermit wird eine Dicke angegeben, mit der eine in der Regel ausreichende Dicke der Aufpanzerung erzielt werden kann. Auch hier sind selbstverständlich andere Abmessungen möglich, sofern eine geringere oder größere Dicke der Aufpanzerung erwünscht ist.The Thickness of the strip material may preferably be about 2 mm. Herewith a thickness is specified with which one is usually sufficient Thickness of the armor can be achieved. Of course, there are others here as well Dimensions possible, provided a smaller or larger thickness the armor desired is.
Die Wärmetauscher-Trennwand kann zwischen den Streifen des auf das Trägerelement aufgeschweißten Bandmaterials einen fortlaufenden Freiraum aufweisen. Hierbei kann der Freiraum durch eine Schweißnaht mit einem rostbeständigen Edelstahl als Schweißzusatzwerkstoff überbrückt werden. Zweckmäßigerweise besteht der Schweißzusatzwerkstoff aus einem etwas höherwertigen, das heißt höher legierten Werkstoff als der des Bandmaterials, um eine mögliche Qualitätsminderung durch den Schweißvorgang aufzufangen und um hierdurch gleichmäßige Korrosionseigenschaften der Aufpanzerung zu erzielen. Der Schweißzusatzwerkstoff kann aber auch derselbe Werkstoff wie der des Bandmaterials sein. Letztere, kostenreduzierende Werkstoffwahl ist insbesondere dann möglich, wenn die Menge an Schweißzusatzwerkstoff pro Längeneinheit der Schweißnaht verhältnismäßig gering ist, das heißt, wenn der zu überbrückende Freiraum verhältnismäßig schmal ist.The Heat exchanger partition can between the strips of the welded on the support member strip material have a continuous clearance. Here is the free space through a weld with a rustproof Stainless steel can be bridged as welding filler material. Conveniently, consists of the filler metal from a slightly higher quality, that means higher alloyed Material than that of the strip material to a possible reduction in quality through the welding process to catch and thereby uniform corrosion properties to achieve the armor. But the filler metal can also be the same material as the band material. Latter, Cost-reducing material choice is possible in particular if the amount of welding consumable per unit length the weld relatively low is, that is, if the space to be bridged relatively narrow is.
Die den Freiraum überbrückende Schweißnaht kann bevorzugt als V-Naht ausgebildet sein, deren untere Spitze sich bis in das Material des Trägerelements erstreckt. Hierdurch verbinden sich Schweißnaht und Trägerelement metallurgisch miteinander, sodass bei der gegebenen Werkstoffpaarung von Schweißzusatzwerkstoff und/oder Aufpanzerungswerkstoff eine optimale Haftung und Wärmeleitung erzielt werden kann. Da auch vorgesehen ist, die Anlagefläche der Streifen mit dem Trägerelement zu verschweißen, bildet die Aufpanzerung eine geschlossene Oberflächenschicht, die durch Aufschmelzen der Oberfläche des Trägerelements metallurgisch und damit optimal haftend und wärmeleitend mit dem Trägerelement verbunden ist.The the free space bridging weld can preferably be designed as a V-seam whose lower tip is into the material of the carrier element extends. As a result, weld and carrier element connect metallurgical with each other, so that at the given material pairing of filler metal and / or Aufpanzerungswerkstoff optimal adhesion and heat conduction can be achieved. As is also provided, the contact surface of the Strip with the carrier element too weld, the armor forms a closed surface layer by melting the surface the carrier element Metallurgical and thus optimally adhesive and heat-conducting with the support element connected is.
Es kann vorgesehen sein, dass die Streifen des Bandmaterials bündig aneinander anliegen und mittels Laserschweißverfahren mit oder ohne Zusatzwerkstoff miteinander verbunden sind. Hierdurch wird kein Schweißzusatzwerkstoff oder nur eine geringe Menge an Schweißzusatzwerkstoff benötigt und somit ferner das notwendige Wärmeeinbringen weiter minimiert. Statt einer Laserschweißung ist auch ein Elektronenstrahlschweißen oder ein anderes Schweißverfahren denkbar, das die notwendige Wärme über bündelbare Energiestrahlen oder dergleichen einführen kann.It can be provided that the strips of the strip material flush with each other abut and by laser welding with or without filler material connected to each other. As a result, no welding filler material or only a small amount of welding filler material needed and thus also the necessary heat input further minimized. Instead of a laser welding is also an electron beam welding or another welding process conceivable that the necessary heat can be bundled over Introduce energy beams or the like.
Bei einer Wärmetauscher-Trennwand in Form eines Wärmetauscher-Rohrs kann vorgesehen sein, dass das Bandmaterial schraubenlinig auf das Trägerrohr aufgewickelt ist und dass die aufeinander zuweisenden Ränder des Bandmaterials über eine Schweißnaht miteinander verbunden sind.In a heat exchanger partition wall in the form of a heat exchanger tube may be provided be that the strip material is wound helically on the support tube and that the facing edges of the strip material are connected to each other via a weld.
Ferner ist denkbar, dass, um eine besonders dicke Aufpanzerung zu erzielen, beispielsweise ein entsprechend dickes Bandmaterial mit einem mehrstufigen Aufbau der Schweißnaht zum Auffüllen der Freiräume zwischen den Streifen verwendet wird. Oder es können mehrere Schichten aus miteinander verschweißtem Bandmaterial aufgebaut werden, wobei die Richtungen der Streifen von Schicht zu Schicht unverändert bleiben können. Es können jedoch auch die Richtungen der Streifen von Schicht zu Schicht wechseln, wobei sie bei einem ebenen Trägerelement bevorzugt senkrecht zueinander stehen sollten.Further It is conceivable that in order to achieve a particularly thick armor, For example, a correspondingly thick strip material with a multi-stage Structure of the weld to fill up the open spaces between the strips is used. Or it can make multiple layers welded together Band material are constructed, with the directions of the strips unchanged from layer to layer can stay. It can but also change the directions of the stripes from layer to layer, being at a planar support element should preferably be perpendicular to each other.
Zur Abschätzung der möglichen Kostenreduktion durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens kann folgende Rechnung durchgeführt werden: Für einen Müllkessel werden beispielsweise heute ca. 20.000 m Rohr gefertigt. Dabei wird bei der Aufpanzerung nach dem Stand der Technik ca. eine Menge von 50.000 kg Schweißdraht verarbeitet. Bei einem Preis von z.Z. ca. 60,00 EUR/kg ergibt sich allein für das Material der Panzerung ein Wert von 3.000.000 EUR. Dank des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für den gleichen Einsatz nur noch ca. 10.000 kg Schweißdraht verbraucht. Die Kosten für den gesamten Materialeinsatz verringern sich dann von 3.000.000 EUR auf 1.200.000 EUR.to appraisal the possible Cost reduction through the use of the method according to the invention the following invoice can be carried out: For one waste boiler For example, today about 20,000 m of pipe are manufactured. It will in the prior art armor approx. a lot of 50,000 kg welding wire processed. At a price of z.Z. about 60.00 EUR / kg results alone for the material of the armor is worth 3,000,000 EUR. thanks to the inventive method is for the same use consumes only about 10,000 kg of welding wire. The cost of the Total material usage will then decrease from 3,000,000 EUR to 1.200.000 EUR.
Das erfindungsgemäß Verfahren zur Herstellung einer Wärmetauscher-Trennwand mit einer Aufpanzerung sowie eine durch das Verfahren hergestellte Wärmetauscher-Trennwand werden aufgrund zweier Ausführungsbeispiele mit einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The according to the invention for producing a heat exchanger partition wall with an armor as well as a manufactured by the process Heat exchanger partition be due to two embodiments with an associated drawing explained in more detail. In show the drawing:
In
Wie
hier in
Anhand
von
Wie
in dem rechten Abschnitt des Wärmetauscher-Rohrs
In
Zur
Veranschaulichung weiterer Anordnungsmöglichkeiten des Bandmaterials
- 11
- Wärmetauscher-TrennwandHeat exchanger partition
- 22
- Trägerelementsupport element
- 33
- Bandmaterialband material
- 44
- Anlageflächecontact surface
- 55
- Umlenk- und AndrückrolleDeflection and pressure roller
- 66
- Schweißquellewelding source
- 77
- Schweißraupebead
- 88th
- Schweißschichtwelding layer
- 99
- Wärmetauscher-RohrHeat exchanger tube
- 1010
- Streifenstrip
- 1111
- Freiraumfree space
- 1212
- SchweißnahtWeld
- 1313
- Aufpanzerungarmouring
- 1414
- Platteplate
- aa
- Vorschubrichtungfeed direction
- bb
- Drehrichtungdirection of rotation
- cc
- Vorschubrichtungfeed direction
- KK
- Zugkrafttraction
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