EP1306613A1

EP1306613A1 - Furnace tubes for large capacity water kettles and manufacturing method therefor

Info

Publication number: EP1306613A1
Application number: EP01124816A
Authority: EP
Inventors: Heinz Jürgen Brommer
Original assignee: Vkk Standardkessel Kothen GmbH
Current assignee: Vkk Standardkessel Kothen GmbH
Priority date: 2001-10-18
Filing date: 2001-10-18
Publication date: 2003-05-02

Abstract

The flame pipe is provided by a pipe (1) with a corrugated pipe wall, the corrugations having a corrugation spacing to corrugation depth qotient of between 1.5 and 2.0, the pipe having a wall thickness of between 18 and 22 mm. <??>An Independent claim for a manufacturing method for a flame pipe for a large-scale water boiler is also included.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Flammrohre für Großwasserraumkessel und dergleichen bestehend aus einem Rohr mit gewellt ausgebildeter Wandung. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Fertigung von Flammrohren.The present invention relates to flame tubes for shell boilers and The like consisting of a tube with a corrugated wall. The invention further relates to a method for producing Flame tubes.

Dampf- und Heißwassererzeuger der Bauart Großwasserraumkessel bestehen aus einem Behälter, der mit Wasser gefüllt ist. In Großwasserraumkesseln sind Flammrohre eingebaut, die zur Beheizung des Wassers dienen. Mittels einer Feuerung wird die im Flammrohr freigesetzte Wärmeenergie an das, das Flammrohr umgebende Wasser übertragen, wodurch das Wasser erhitzt wird. Die so erzeugte Wärme wird mittels einer Entnahmeeinrichtung in Form von Dampf oder Wasser dem Verbraucher zugeführt. Als Brennraum ist das Flammrohr das thermisch am höchsten belastete Bauteil eines Großwasserraumkessels. Die wärme- und strömungstechnische sowie festigkeitsmäßige Auslegung eines Flammrohres für Großwasserraumkessel bedarf umfangreicher Berechnungen, die in nationalen und internationalen technischen Regelwerken genormt sind.Steam and hot water generators of the type large water space boiler exist from a container filled with water. Are in shell boilers Flame tubes installed, which serve to heat the water. By means of a Firing, the heat energy released in the flame tube is transferred to the The flame tube surrounding water transfer, whereby the water is heated. The heat generated in this way is obtained by means of an extraction device in the form of steam or water supplied to the consumer. The flame tube is the combustion chamber Thermally most stressed component of a shell boiler. The thermal, fluidic and strength design of a Flame tube for shell boilers requires extensive calculations that are standardized in national and international technical regulations.

Im Stand der Technik sind verschiedene Systeme von Flammrohren mit gewellt ausgebildeten Wandung bekannt, welche höheren Drücken aussetzbar sind als nicht versteifte Rohre mit glatter Wandung, beispielsweise sogenannte Fox-Rohre, Morrison-Rohre oder Deighton-Rohre, die sich in der Wellentiefe (w) und der Wellenteilung (t) unterscheiden. Für diese drei Typen von Flammrohren sind die statischen Kennwerte, welche für die Festigkeitsberechnung notwendig sind, empirisch ermittelt und bis heute in sämtlichen bekannten technischen Regelwerken fester Bestandteil. Die Bauart "Fox" hat sich bei den meisten Kesselherstellern als besonders brauchbar erwiesen und weitestgehend durchgesetzt. Flammrohre vom Typ "FOX" weisen eine Wellenteilung (t) von 151 mm, eine Wellentiefe (w) von 50 mm und entsprechend einen Quotienten (t/w) von Wellenteilung (t) zu Wellentiefe (w) von 3,02 auf. Flammrohre vom Typ "FOX T" weisen eine Wellenteilung (t) von 200 mm, eine Wellentiefe (w) von 75 mm und entsprechend einen Quotienten (t/w) von Wellenteilung (t) zu Wellentiefe (w) von 2,67 auf. Innerhalb eines für Großwasserraumkessel als Obergrenze anerkannten Leistungs- und Druckbereiches gelten diese Flammrohre bisher als einzige und beste Lösung.Various systems of flame tubes are also corrugated in the prior art trained wall known which higher pressures can be exposed than non-stiffened pipes with smooth walls, for example so-called Fox pipes, Morrison pipes or Deighton pipes that are in the shaft depth (w) and the Distinguish the shaft pitch (t). These are for these three types of flame tubes static characteristic values, which are necessary for the strength calculation, empirically determined and to date in all known technical regulations inherent part. The "Fox" design has been used by most boiler manufacturers proven to be particularly useful and largely enforced. flame tubes type "FOX" have a shaft pitch (t) of 151 mm, a shaft depth (w) of 50 mm and accordingly a quotient (t / w) of shaft pitch (t) Wave depth (w) from 3.02. Flame tubes of the "FOX T" type have one Shaft pitch (t) of 200 mm, a shaft depth (w) of 75 mm and accordingly a quotient (t / w) of wave division (t) to wave depth (w) of 2.67. Within a recognized upper limit for shell boilers In terms of performance and pressure, these flame tubes have so far been the only and best solution.

Ursprünglich wurden die gewellt ausgebildeten Flammrohre aus zwischen Walzen gewellten Rohblechen gefertigt, welche zu Rohren gebogen und verschweißt wurden. Seitdem seitens der Walzwerke die Fertigung von Flammrohren eingestellt wurde, werden Flammrohre aus glatten Rohren gefertigt. Dabei wird ein Rohr mit glatter Wandung an seinen Enden eingespannt, um seine Längsachse rotiert und sukzessive entsprechend der gewünschten Wellenanzahl entlang des rotierenden Rohres in einem im wesentlichen der Wellenteilung entsprechenden Umformungsbereich erhitzt und durch Ausbildung einer Vertiefung umgeformt. Im Wellenberg bleibt der Außendurchmesser des glatten Rohres dabei annähernd erhalten, während sich der Innendurchmesser des Rohres im Wellental abhängig von der ausgebildeten Vertiefung ändert. Da die gestreckte Länge einer Welle wesentlich größer ist als der Abstand zwischen den Wellen, wird das ursprünglich Glattrohr nach jeder Ausbildung einer Vertiefung in Achsrichtung des Rohres um einen bestimmten Betrag gekürzt. Die Einspannung des Rohres wird dementsprechend sukzessive nachgeführt. In Umformungsbereich ist durch Ausbildung der Vertiefung ein Fließvorgang des Materials des Rohres gegeben, welcher eine Verminderung der Wanddicke des Rohres zur Folge hat. Diese fertigungsbedingten Längen- und Wanddickenänderungen werden durch entsprechende Zugaben auf das als Rohling verwendete Rohr mit glatter Wandung ausgeglichen. Originally, the corrugated flame tubes were made between rollers corrugated raw sheets, which are bent into pipes and welded were. Since then, the production of flame tubes on the part of the rolling mills flame tubes are manufactured from smooth tubes. In doing so, a Tube with smooth wall clamped at its ends around its longitudinal axis rotates and successively along the desired number of waves rotating tube in a substantially corresponding to the shaft pitch Forming area heated and formed by forming a recess. in the The outer diameter of the smooth tube remains approximately wave crest preserved while the inner diameter of the tube in the trough depends changes from the trained depression. Because the stretched length of a wave is originally much larger than the distance between the waves Smooth tube after each formation of a recess in the axial direction of the tube cut a certain amount. The tube is clamped accordingly successively updated. In the forming area is through Formation of the depression given a flow process of the material of the tube, which results in a reduction in the wall thickness of the pipe. This changes in length and wall thickness due to production are corresponding additions to the tube used as a blank with a smoother Wall balanced.

Die zulässige Wärmeleistung von Großwasserraumkesseln wird im wesentlichen durch den maximal erreichbaren Durchmesser der in Großwasserraumkesseln eingesetzten Flammrohre bestimmt. Die zulässige Wärmeleistung der bisher bekannten Großwasserraumkessel genügt unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht mehr den gestellten Anforderungen. Zwar können mit kleineren Flammrohren größere Betriebsdrücke erzielt werden, diese kleineren Flammrohre bedingen aber, daß mehrere Flammrohre in den Großwasserraumkesseln oder aber mehrere Großwasserraumkessel nebeneinander eingesetzt werden müssen, um eine höhere Wärmeleistung zu erzeugen. Abgesehen von dem damit verbundenen größeren Raumbedarf für Großwasserraumkessel sind die mit mehreren Großwasserraumkesseln verbundenen laufenden Betriebskosten nachteilig.The permissible thermal output of shell boilers is essentially through the maximum achievable diameter of those in large water boilers used flame tubes determined. The permissible thermal output of the previously Known large water space boiler is sufficient from an economic point of view no longer meet the requirements. Although with smaller flame tubes larger operating pressures are achieved, these smaller flame tubes require but that several flame tubes in the shell boilers or several Shell boilers must be used side by side in order to create a generate higher heat output. Except for the larger one involved Space requirements for shell boilers are those with several shell boilers associated ongoing operating costs disadvantageous.

Der Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, Flammrohre für Großwasserraumkessel der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche unter Beibehaltung der wärme- und strömungstechnischen sowie festigkeitsmäßigen Eigenschaften der Flammrohre größeren Betriebsdrücken standhalten, insbesondere Betriebsdrücken die über den bisherigen liegen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Fertigung derartiger Flammrohre bereitzustellen.In view of this prior art, the invention is based on the object of providing flame tubes for shell boilers of the type mentioned at the outset, which can withstand higher operating pressures, in particular operating pressures which are higher than the previous ones, while maintaining the thermal and fluidic properties and strength properties of the flame tubes. Another object of the invention is to provide a method for producing such flame tubes.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Flammrohr für Großwasserraumkessel und dergleichen, bestehend aus einem Rohr mit gewellt ausgebildeter Wandung bereitgestellt, welches erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß der Quotient (t/w) von Wellenteilung (w) zur Wellentiefe (w) ≤ 2,0 ist.To solve this problem technically, the invention provides a flame tube for boilers and the like, consisting of a tube with a corrugated wall, which according to the invention is characterized in that the quotient (t / w) of the shaft division (w) to the shaft depth (w) ≤ 2.0.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch die erfindungsgemäße Veränderung der Wellengeometrie über Wellenteilung (t) und Wellentiefe (w) mit einem Quotienten (t/w) von Wellenteilung (t) zu Wellentiefe (w) ≤ 2,0 unter Aufrechterhaltung der wärme- und strömungstechnischen sowie festigkeitsmäßigen Eigenschaften von Flammrohren höhere Betriebsdrücke erzielbar sind.The invention is based on the knowledge that through the invention Change the shaft geometry via shaft pitch (t) and shaft depth (w) with a quotient (t / w) of wave division (t) to wave depth (w) ≤ 2.0 below Maintaining the thermal and fluidic as well strength properties of flame tubes higher operating pressures are achievable.

Vorteilhafterweise weist das Flammrohr einen Quotienten (t/w) von Wellenteilung (t) zu Wellentiefe (w) in einem Bereich von ≥ 1,5 und ≤ 2,0, vorzugsweise in einem Bereich von ≥ 1,71 und ≤ 2,0 auf. Damit sind unter Aufrechterhaltung der wärmeund strömungstechnischen sowie festigkeitsmäßigen Eigenschaften der Flammrohre wesentlich höhere Betriebsdrücke erzielbar. Vorteilhafterweise weist das Flammrohr eine Wellenteilung (t) in einem Bereich von ≥ 160 mm und ≤ 190 mm sowie eine Wellentiefe (w) in einem Bereich von ≥ 80 mm und ≤ 102 mm auf. Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung liegt die Wanddicke (s) des Flammrohrs in einem Bereich von 18 mm bis 22 mm. In einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung weist das Flammrohr eine Wellenteilung (t) von 175 mm, eine Wellentiefe (w) von 92 mm und eine Wanddicke s von 22 mm auf. Das erfindungsgemäße Flammrohr bietet so bei gleicher Flammrohrlänge eine vergrößerte Heizfläche, ermöglicht eine bessere Durchwirbelung der Feuergase und damit eine verbesserte Wärmeübertragung und gewährleistet auch bei großen Wanddicken (s) des Flammrohres eine elastische Gesamtkonstruktion.The flame tube advantageously has a quotient (t / w) of shaft division (t) to wave depth (w) in a range of ≥ 1.5 and ≤ 2.0, preferably in one Range from ≥ 1.71 and ≤ 2.0. This keeps the heat and fluidic and strength properties of the Flame tubes achieve significantly higher operating pressures. Advantageously points the flame tube has a shaft pitch (t) in a range of ≥ 160 mm and ≤ 190 mm and a wave depth (w) in a range of ≥ 80 mm and ≤ 102 mm. According to a further advantageous proposal of the invention, the wall thickness is (s) of the flame tube in a range from 18 mm to 22 mm. In a concrete Embodiment of the invention, the flame tube has a shaft pitch (t) 175 mm, a wave depth (w) of 92 mm and a wall thickness s of 22 mm. The flame tube according to the invention thus offers the same flame tube length enlarged heating surface, enables better swirling of the fire gases and thus an improved heat transfer and ensures even with large ones Wall thickness (s) of the flame tube an elastic overall construction.

Verfahrensseitig wird zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zur Fertigung von Flammrohren für Großwasserraumkessel und dergleichen bereitgestellt, wobei ein Rohr mit glatter Wandung an seinen Enden eingespannt, um seine Längsachse rotiert und sukzessive entsprechend der gewünschten Wellenzahl entlang des rotierenden Rohres in einem im wesentlichen der Wellenteilung (t) entsprechenden Umformungsbereich erhitzt und durch Ausbildung einer Vertiefung umgeformt wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß während der Ausbildung der Vertiefung kontrolliert ein hoher axialer Schub in Richtung der Längsachse des Rohres auf das Rohr ausgeübt wird, der eine Materialstauchung im Umformungsbereich bewirkt.The method, a process for the production of flame tubes for shell boilers and the like to achieve the object provided wherein a tube with a smooth wall is clamped at its ends, to rotate about its longitudinal axis and successively corresponding to the desired wave number along the rotating tube at a substantially the wave pitch ( t) the corresponding forming area is heated and formed by forming a recess, which is characterized in that during the formation of the recess a high axial thrust is exerted on the pipe in the direction of the longitudinal axis of the pipe, which causes material compression in the forming area.

Durch das kontrollierte Aufbringen des axialen Schubes wird beim Umformen des Rohres durch Ausbilden der Vertiefung sichergestellt, daß die Wanddicke des Rohres im Umformungsbereich, abgesehen von fertigungsbedingten Toleranzen, erhalten bleibt. Darüber hinaus wird durch das kontrollierte Aufbringen des Schubes ein sogenanntes Überschieben bei größer werdenden Vertiefungen vermieden.Through the controlled application of the axial thrust, the Pipe by forming the recess ensures that the wall thickness of the Tube in the forming area, apart from manufacturing-related tolerances, preserved. In addition, the controlled application of the Schubes a so-called pushing over with increasing depressions avoided.

Gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung wird der Umformungsbereich auf Temperaturen in einem Bereich von etwa 800° C bis etwa 1.000° C erhitzt. According to an advantageous proposal of the invention, the forming area heated to temperatures in a range from about 800 ° C to about 1,000 ° C.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Vertiefung durch eine im Umformungsbereich auf den Umfang des Rohres einwirkende Druckrolle ausgebildet, welche sich in das im Umformungsbereich vorzugsweise glühend erhitzte Rohr eindrückt.In a further embodiment of the invention, the recess is formed by an im Forming area on the circumference of the tube acting pressure roller formed, which preferably glowing in the forming area presses heated tube.

Vorteilhafterweise wird das Rohr mit Wellen mit einer Wellenteilung (t) und einer Wellentiefe (w) mit einem Quotienten (t/w) von Wellenteilung (t) zu Wellentiefe (w) ≤ 2,0, vorzugsweise in einem Bereich von ≥ 1,5 und ≤ 2,0, besonders bevorzugt in einem Bereich von ≥ 1,71 und ≤ 2,0 versehen. Vorteilhafterweise wird das Rohr mit einer Wellenteilung (t) in einem Bereich von ≥ 160 mm und ≤ 190 mm bei einer Wellentiefe (w) in einem Bereich von ≥ 80 mm und ≤ 102 mm sowie einer Wanddicke (s) in einem Bereich von 18 mm bis 22 mm versehen. Besonders bevorzugt wird das Flammrohr mit einer Wellenteilung (t) von 175 mm, einer Wellentiefe (w) von 92 mm und einer Wanddicke (s) von 22 mm versehen.Advantageously, the tube with waves with a shaft pitch (t) and one Wave depth (w) with a quotient (t / w) from wave division (t) to wave depth (w) ≤ 2.0, preferably in a range of ≥ 1.5 and ≤ 2.0, particularly preferably provided in a range of ≥ 1.71 and ≤ 2.0. Advantageously the pipe with a shaft pitch (t) in a range of ≥ 160 mm and ≤ 190 mm with a wave depth (w) in a range of ≥ 80 mm and ≤ 102 mm and one Provide wall thickness (s) in a range from 18 mm to 22 mm. Especially the flame tube is preferred with a shaft pitch (t) of 175 mm, one Shaft depth (w) of 92 mm and a wall thickness (s) of 22 mm.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1: in einer schematisch Seitenansicht ein Flammrohr mit gewellter Wandung;
Fig. 2: im Detail eine Welle der Wandung eines Flammrohrs vom Typ "FOX";
Fig. 3: im Detail eine Welle der Wandung eines Flammrohrs vom Typ "FOX T";
Fig. 4: im Detail die Wandung einer Welle eines erfindungsgemäßen Flammrohrs;
Fig. 5: eine Vorrichtung zur Fertigung von erfindungsgemäßen Flammrohren für Großwasserraumkessel in einer Seitenansicht und
Fig. 6: eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie V-V gemäß Fig. 5.

Further details, features and advantages of the invention are explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the figures. Show:

Fig. 1: in a schematic side view of a flame tube with a corrugated wall;
Fig. 2: in detail a wave of the wall of a flame tube of the "FOX"type;
Fig. 3: in detail a wave of the wall of a flame tube of the "FOX T"type;
Fig. 4: in detail the wall of a shaft of a flame tube according to the invention;
Fig. 5: a device for manufacturing flame tubes according to the invention for shell boilers in a side view and
Fig. 6: 5 shows a sectional view along the sectional line VV according to FIG. 5.

Figur 1 zeigt ein Flammrohr 1 mit einer gewellt ausgebildeten Wandung 2. Das in Figur 2 gezeigte im Stand der Technik bekannte Flammrohr vom Typ "FOX" weist eine Wellenteilung t von 151 mm, eine Wellentiefe w von 50 mm und entsprechend einen Quotienten t/w von Wellenteilung t zu Wellentiefe w von 3,02 auf. Das in Figur 3 gezeigte im Stand der Technik bekannte Flammrohr vom Typ "FOX T" weist eine Wellenteilung t von 200 mm, eine Wellentiefe w von 75 mm und dementsprechend einen Quotienten t/w von Wellenteilung t zur Wellentiefe w von 2,67 auf. Die im Stand der Technik bekannten Flammrohre vom Typ "FOX" gemäß Figur 2 und vom Typ "FOX T" gemäß Figur 3 weisen eine Wandung 2 mit einer Wanddicke s von 10 mm bis 22 mm auf.Figure 1 shows a flame tube 1 with a corrugated wall 2. The in Figure 2 shown in the prior art known flame tube of the "FOX" type a wave pitch t of 151 mm, a wave depth w of 50 mm and accordingly a quotient t / w from wave division t to wave depth w of 3.02. This in FIG. 3 shows the "FOX T" flame tube known in the prior art. has a wave pitch t of 200 mm, a wave depth w of 75 mm and accordingly a quotient t / w from wave division t to wave depth w from 2.67 on. The flame tubes of the "FOX" type known in the prior art according to Figure 2 and of the type "FOX T" according to Figure 3 have a wall 2 with a Wall thickness s from 10 mm to 22 mm.

Figur 4 zeigt die Welle einer Wandung 2 eines erfindungsgemäßen Flammrohres 1 mit einer Wanddicke s von 22 mm, einer Wellentiefe w von 92 mm und einer Wellenteilung t von 175 mm. Ein mit dieser Wellengeometrie ausgebildetes Flammrohr 1 ist für wesentlich höhere Betriebsdrücke verwendbar. Die Wellengeometrie des Flammrohres gemäß Figur 4 bietet bei gleicher Flammrohrlänge gegenüber den bekannten Flammrohren vom Typ "FOX" gemäß Figur 2 und vom Typ "FOX T" gemäß Figur 3 eine vergrößerte Heizfläche, ermöglicht eine bessere Durchwirbelung der Feuergase und damit eine verbesserte Wärmeübertragung und gewährleistet auch bei einer Wanddicke s von 22 mm eine elastische Gesamtkonstruktion des Flammrohres. Wanddicken von s > als 22 mm sind weniger geeignet, da der Wärmedurchgang bei größeren Wanddicken s zum das Flammrohr umgebenden Wasser schlechter ist.FIG. 4 shows the shaft of a wall 2 of a flame tube 1 according to the invention with a wall thickness s of 22 mm, a wave depth w of 92 mm and one Shaft pitch t of 175 mm. One designed with this shaft geometry Flame tube 1 can be used for significantly higher operating pressures. The The shaft geometry of the flame tube according to FIG. 4 offers the same Flame tube length compared to the known "FOX" type flame tubes FIG. 2 and of the "FOX T" type according to FIG. 3 an enlarged heating surface, enables a better swirling of the fire gases and thus a improved heat transfer and ensures even with a wall thickness s of 22 mm an elastic overall construction of the flame tube. Wall thickness of s> than 22 mm are less suitable because the heat transfer with larger ones Wall thicknesses s to the water surrounding the flame tube is worse.

Figur 5 zeigt eine Vorrichtung zur Fertigung von Flammrohren mit gewellt ausgebildeter Wandung 2 gemäß Figur 4. Auf einer Basis 3 ist auf einer Welle 6 eines Spindelstockes 7 eine mit Spannbacken 5 versehene Scheibe 4 zur Aufnahme eines Endes eines Rohres 1 drehbar angeordnet. Der Spindelstock 7 ist dazu über ein hier nicht dargestelltes Getriebe mit einem Antrieb 10 versehen, welcher die Welle 6 des Spindelstockes 7 und damit die an der Welle 6 befestigte Scheibe 4 antreibt. Beabstandet von der an dem Spindelstock 7 befestigten Scheibe 4 ist axial in Richtung der Scheibe 4 des Spindelstockes 7 auf der Basis 3 verfahrbar eine Scheibe 4 mit Spannbacken 5 auf der Welle 8 eines Reitstockes 9 drehbar befestigt, welche zur Aufnahme des anderen Endes des Flammrohres 1 dient. Zwischen den Scheiben 4 des Spindelstockes 7 und des Reitstockes 9 sind auf der Basis 3 in Längsrichtung des Rohres 1 verfahrbar auf gegenüberliegenden Seiten des Rohres 1 eine Heizeinrichtung 11 mit Brennerdüsen 12 und eine Umformeinrichtung 13 mit einer als Umformwerkzeug an einer Halterung 14 drehbar gelagerten Rolle 15 angeordnet. Wie anhand von Figur 6 zu erkennen ist, sind die Brennerdüsen 12 der Heizeinrichtung 11 entlang eines dem Umfang des Rohres 1 angepaßten Ringsegments angeordnet. Die als Umformwerkzeug dienende Rolle 15 der Umformeinrichtung 13 zum Ausbilden einer Vertiefung im durch die Heizeinrichtung erhitzten Umformbereich des Rohres 1 ist über die Halterung 14 in radialer Richtung des Rohres 1 auf die Wandung 2 des Rohres 1 drückbar und bildet so durch Verfahren der Halterung 14 in radialer Richtung des Rohres 1 eine Vertiefung in der Wandung 2 des Rohres 1 aus.Figure 5 shows a device for producing flame tubes with corrugated trained wall 2 according to FIG. 4. On a base 3 is on a shaft 6 a headstock 7 a provided with jaws 5 disc 4 for Receiving one end of a tube 1 is rotatably arranged. The headstock 7 is provided with a drive 10 via a gear, not shown here, which the shaft 6 of the headstock 7 and thus attached to the shaft 6 Disk 4 drives. Spaced from the attached to the headstock 7 Disc 4 is axially in the direction of the disc 4 of the headstock 7 on the base 3 a disc 4 with clamping jaws 5 can be moved on the shaft 8 of a tailstock 9 rotatably attached, which for receiving the other end of the flame tube 1 serves. Are between the discs 4 of the headstock 7 and the tailstock 9 on the base 3 in the longitudinal direction of the tube 1 movable on opposite Sides of the tube 1 a heater 11 with burner nozzles 12 and one Forming device 13 with a as a forming tool on a holder 14 rotatably mounted roller 15. As can be seen from FIG. 6, are the burner nozzles 12 of the heater 11 along one of the circumference of the Tube 1 adapted ring segment arranged. The as a forming tool Serving role 15 of the forming device 13 for forming a recess in heated by the heating forming area of the tube 1 is over the Bracket 14 in the radial direction of tube 1 on wall 2 of tube 1 can be pressed and thus forms by moving the holder 14 in the radial direction of the Tube 1 a recess in the wall 2 of the tube 1.

Zur Fertigung eines Flammrohres 1 mit gewellt ausgebildeter Wandung 2 gemäß Figur 4 wird ein Rohr 1 mit glatter Wandung an seinen Enden zwischen der an der drehbaren Welle 6 des Spindelstockes 7 befestigten Scheibe 4 und der an der Welle 8 des Reitstockes 9 drehbar befestigten Scheibe 4 zwischen den Spannbacken 5 der Scheiben 4 eingespannt. Über den Antrieb 10 des Spindelstockes 7 wird das eingespannte Rohr 1 um seine Längsachse rotiert und sukzessive durch Verfahren der Heizeinrichtung 11 und der Umformeinrichtung 13 von dem in Figur 5 links gelegenen Ende des Rohres 1 in Richtung des in Figur 5 rechts gelegenen Endes des Rohres 1 entsprechend der gewünschten Wellenanzahl entlang des rotierenden Rohres 1 in einem im wesentlichen der Wellenteilung t entsprechenden Umformungsbereich mittels der Heizeinrichtung 11 erhitzt und durch Andrücken der Rolle 15 auf die Wandung 2 des Rohres mit einer der Wellentiefe w entsprechenden Vertiefung durch Umformen der Wandung 2 versehen. Dabei wird die Wandung 2 des Rohres 1 im Umformbereich von der als Gasbrenner ausgebildeten Heizeinrichtung auf etwa 900°C erhitzt. Während der Ausbildung der Vertiefung entsprechend der Wellentiefe w wird kontrolliert der Reitstock 9 in Richtung des Spindelstockes 7 auf der Basis 3 axial verfahren und dabei ein kontrollierter hoher axialer Schub in Richtung der Längsachse des Rohres 1 auf das Rohr 1 ausgeübt. Der kontrollierte hohe axiale Schub über den Reitstock 9 erzeugt eine Materialstauchung im Umformungsbereich, welcher ausgleichend auf den im Wirkungsbereich der Druckrolle 15 wirkenden Fließvorgang des Materials einwirkt und so verhindert, daß die Wanddicke s des Flammrohres 1 vermindert wird. To manufacture a flame tube 1 with a corrugated wall 2 according to Figure 4 is a tube 1 with a smooth wall at its ends between the rotatable shaft 6 of the headstock 7 attached disc 4 and the Shaft 8 of the tailstock 9 rotatably mounted disc 4 between the Clamping jaws 5 of the discs 4 clamped. About the drive 10 of the Headstock 7, the clamped tube 1 is rotated about its longitudinal axis and successively by moving the heating device 11 and the shaping device 13 from the end of the tube 1 on the left in FIG. 5 in the direction of the one in FIG right end of the tube 1 according to the desired Number of waves along the rotating tube 1 in a substantially Shaft pitch t corresponding deformation area by means of the heating device 11 heated and by pressing the roller 15 on the wall 2 of the tube with a depression corresponding to the wave depth w by reshaping the Wall 2 provided. The wall 2 of the tube 1 is in the forming area heated to approximately 900 ° C. by the heating device designed as a gas burner. During the formation of the depression corresponding to the wave depth w controls the tailstock 9 axially in the direction of the headstock 7 on the base 3 process and thereby a controlled high axial thrust in the direction of the Longitudinal axis of the tube 1 exerted on the tube 1. The controlled high axial Thrust over the tailstock 9 creates a material compression in the Forming area, which compensates for that in the effective area of the Pressure roller 15 acts on the flowing process of the material and thus prevents that the wall thickness s of the flame tube 1 is reduced.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend. The exemplary embodiments shown in the figures serve only the Explanation of the invention and are not restrictive for this.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Flammrohrflame tube
22: Wandungwall
33: BasisBase
44: Scheibedisc
55: Spannbackejaw
66: Wellewave
77: Spindelstockheadstock
88th: Wellewave
99: Reitstocktailstock
1010: Antrieb (Rotation)Drive (rotation)
1111: Heizeinrichtung (Brenner)Heating device (burner)
1212: Brennerdüsenburner nozzles
1313: Umformeinrichtungreshaping
1414: Halterungbracket
1515: Rollerole
tt: Wellenteilungwave pitch
ww: Wellentiefewave height
ss: Wanddickewall thickness

Claims

Flame tube for shell boilers and the like, consisting of a tube (1) with a corrugated wall (2),
characterized in that the quotient (t / w) of the shaft division (t) to the shaft depth (w) is ≤ 2.0.

Flame tube according to claim 1, characterized by a quotient (t / w) from shaft pitch (t) to shaft depth (w) in a range of ≥ 1.5 and ≤ 2.0

Flame tube according to claim 1 or claim 2, characterized by a quotient (t / w) from shaft pitch (t) to shaft depth (w) in a range of ≥ 1.71 and ≤ 2.0.

Flame tube according to one of claims 1 to 3, characterized by a shaft pitch (t) in a range of ≥ 160 mm and ≤ 190 mm.

Flame tube according to one of claims 1 to 4, characterized by a shaft depth (w) in a range of ≥ 80 mm and ≤ 102 mm.

Flame tube according to one of claims 1 to 5, characterized by a wall thickness (s) in a range from 18 mm to 22 mm.

Flame tube according to one of claims 1 to 6, characterized by a shaft pitch (t) of 175 mm, a shaft depth (w) of 92 mm and a wall thickness (s) of 22 mm.

Process for the production of flame tubes for large-scale boilers and the like, a tube (1) with a smooth wall (2) being clamped at its ends, rotating about its longitudinal axis and successively corresponding to the desired number of waves along the rotating tube in an essentially the shaft pitch (t) the corresponding forming area is heated and formed by forming a depression, characterized in that during the formation of the depression a high axial thrust in the direction of the longitudinal axis of the tube (1) is exerted on the tube (1), which causes material compression in the forming area.

A method according to claim 8, characterized in that the tube is heated to a temperature between 800 ° C and 1,000 ° C.

Method according to claim 8 or claim 9, characterized in that a flame tube (1) with a shaft geometry according to one of claims 1 to 7 is formed.