KR101153881B1 - Method for manufacturing fin tube using in the heat recovery steam generator - Google Patents

Method for manufacturing fin tube using in the heat recovery steam generator Download PDF

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Abstract

본 발명은 HRSG용 핀 튜브 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명은 VM12-SHC 소재로 이루어진 파이프 형상의 긴 튜브(100) 외측 표면을 황삭 가공하고; 황삭 가공된 상기 튜브(100)를 회전 이동시킴과 동시에 그 외표면에 C/S, T409, 304H, T410 중 어느 하나의 소재로 이루어지고, 튜브(100)에 용접되는 루트(210)와 루트(210)로부터 연장된 다수의 세그먼트(220)를 포함하는 띠 형상의 핀(200)을 나선형상으로 감으면서 고주파 용접하여 폐열 회수 보일러용 핀 튜브를 제조하는 HRSG용 핀 튜브 제조방법에 있어서; 상기 튜브(100)는 외경이 26.9~76mm로 제한되고, 상기 핀(200)의 세그먼트 높이(SH)는 8~25.4mm로 유지되며, 상기 핀(200)의 두께(T)는 0.8~1.5mm로 제한되고, 세그먼트 폭(SW)은 3.8~4.4mm로 유지되며, 상기 핀(200)으로부터 세그먼트 높이(SH)를 제외한 높이(RH)는 5~7mm로 유지되고, 상기 핀(200) 간 간격(D)은 2.5~6.6인치로 유지되며, 상기 핀(200)의 용접시 용접조건은, 용접속도 100~600rpm, 출력 100~200KW, 입력전류 350A, 양극전압 10~12KV, 양극전류 18~20A, 격자전류 3.0~3.5A로 유지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 파이프상의 튜브 외주면에 박판 띠 형상의 핀을 나선상으로 감으면서 연속적으로 용접할 때 재질에 따른 특정 용접조건을 갖추어 정밀도를 높이고, 용접 불량을 방지하며, 항상 일정한 제품 품질을 유지하는 효과가 있다.
The present invention relates to a method for manufacturing a fin tube for HRSG, and the present invention is to rough the outer surface of the pipe-shaped long tube 100 made of VM12-SHC material; Root 210 and the root made of any one of the material of C / S, T409, 304H, T410 on the outer surface and the tube (100) welded to the outer surface at the same time to rotate the rough processing In the HRSG fin tube manufacturing method for manufacturing a fin tube for waste heat recovery boiler by the high-frequency welding while winding the strip-shaped fin 200 comprising a plurality of segments 220 extending from 210; The outer diameter of the tube 100 is limited to 26.9 ~ 76mm, the segment height (SH) of the pin 200 is maintained at 8 ~ 25.4mm, the thickness (T) of the pin 200 is 0.8 ~ 1.5mm Segment width (SW) is maintained at 3.8 ~ 4.4mm, height RH excluding segment height (SH) from the pin 200 is maintained at 5 ~ 7mm, the interval between the pins 200 (D) is maintained at 2.5 ~ 6.6 inches, the welding conditions when welding the pin 200, welding speed 100 ~ 600rpm, output 100 ~ 200KW, input current 350A, anode voltage 10 ~ 12KV, anode current 18 ~ 20A , Characterized in that the grid current is maintained at 3.0 ~ 3.5A.
According to the present invention, it is equipped with a specific welding conditions according to the material when welding continuously while winding a thin strip-shaped pin spirally on the outer peripheral surface of the pipe on the pipe to improve the precision, prevent welding failure, and always maintain a constant product quality It works.

Description

VM12?SHC 형 튜브를 이용한 HRSG용 핀 튜브 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING FIN TUBE USING IN THE HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR}METHODS FOR MANUFACTURING FIN TUBE USING IN THE HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR}

본 발명은 HRSG용 핀 튜브 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 튜브 외측에 비교적 간격이 좁게 배열되는 많은 핀을 자동으로 고주파 용접 결합시 충분한 접합강도를 유지하면서 안정적인 용접이 가능하게 하고 내구성 및 효율성을 향상시킨 VM12-SHC 형 튜브를 이용한 HRSG용 핀 튜브 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for manufacturing a fin tube for HRSG, and more particularly, it is possible to stably weld while maintaining a sufficient bonding strength during high frequency welding coupling of a plurality of fins arranged relatively narrowly outside the tube, and durability and efficiency It relates to a method for manufacturing a fin tube for HRSG using the VM12-SHC type tube with improved.

일반적으로, 열병합발전소 등에서는 열효율을 향상시키기 위해 폐열회수보일러(Heat Recovery Steam Generator)가 적용되고 있으며 이는 "HRSG" 라 칭한다.In general, a heat recovery steam generator (Heat Recovery Steam Generator) is applied in a cogeneration plant and the like to improve the thermal efficiency, which is referred to as "HRSG".

통상, 발전소 등에서 가스터빈을 통해 전력을 생산할 경우 배기가스의 온도는 대략 200-550℃의 고열을 발생하므로 배기가스 자체에 상당량의 에너지가 포함되어 있다고 볼 수 있다.In general, when power is produced through a gas turbine in a power plant or the like, the exhaust gas generates high heat of approximately 200-550 ° C., thus, the exhaust gas itself may be considered to contain a significant amount of energy.

따라서, 이러한 배기가스가 그대로 대기중으로 배출될 경우 상당한 에너지를 그대로 잃게 되어 에너지 손실을 초래하는 단점이 있어 최근에는 배출되는 배기가스로부터 에너지를 회수하여 다른 용도로 활용하기 위한 여러 방안들이 제시되고 있는데, 이러한 HRSG는 그 일환 중 하나라고 볼 수 있다.Therefore, when such exhaust gas is discharged to the atmosphere as it is, a considerable amount of energy is lost, resulting in energy loss. Recently, various methods for recovering energy from the emitted exhaust gas and using it for other purposes have been proposed. This HRSG is one of them.

이와 같은 폐열회수보일러 시스템(HRSG)은 대기중으로 배출되어 버려질 배기가스를 이용하여 증기를 발생시키고, 발생된 증기로 증기터빈을 구동하여 또다른 에너지인 전력을 생산하는데 활용된다.The waste heat recovery boiler system (HRSG) generates steam by using exhaust gas to be discharged into the atmosphere, and is used to generate another energy, which is another energy by driving a steam turbine with the generated steam.

이때, 폐열회수보일러는 가스터빈의 배기가스로부터 열교환을 통하여 증기를 얻도록 하기 위해 다수의 열교환기를 구비하고 있으며, 열교환기는 지그재그 형상을 갖는 핀 튜브가 적용되고 있다.At this time, the waste heat recovery boiler is provided with a plurality of heat exchangers to obtain steam through heat exchange from the exhaust gas of the gas turbine, the heat exchanger is a fin tube having a zigzag shape is applied.

열교환기에 구비된 핀 튜브의 구조는 보통 중공의 튜브와, 상기 튜브의 외측에 일정면적을 갖는 다수의 핀이 결합된 형태를 가지고 있는데, 상기 튜브에 핀을 결합시키는 이유는 알려진 바와 같이 열접촉면을 극대화시켜 열교환 효율을 증가시키기 위함이다.The fin tube structure of the heat exchanger generally has a hollow tube and a plurality of fins having a predetermined area on the outside of the tube. The reason for coupling the fin to the tube is known as a thermal contact surface. This is to maximize heat exchange efficiency.

대표적인 핀튜브로는 나선형 핀튜브(spiral finned tube)를 들 수 있는데, 이는 튜브 외주면에 띠형상으로 세워진 핀을 나선형으로 감아 형성하는 방식으로 공정이 단절되지 않고 지속적으로 유지될 수 있다는 장점이 있다.A typical fin tube may be a spiral finned tube, which has a merit in that the process can be continuously maintained without disconnection by forming a spiral wound around the outer circumferential surface of the tube.

그러나, 종래 나선형 핀튜브의 핀 상에는 제조상 주름이 발생되는 문제점이 있고 이 주름은 열교환기를 지나는 공기측의 유동저항을 급격하게 증가시키는 단점이 있으며, 핀과 튜브 간에 접촉저항을 줄이기 위해 핀 용접을 하여야 하거나, 핀이 부착되는 위치에 나선형의 표면처리를 해야 되는 경우도 있어 생산성이 예상보다 저하되는 문제점이 있었다.However, there is a problem that wrinkles occur in manufacturing on the fin of the conventional helical fin tube, and this wrinkle has the disadvantage of rapidly increasing the flow resistance on the air side passing through the heat exchanger, and fin welding must be performed to reduce the contact resistance between the fin and the tube. In addition, there is a problem in that the spiral surface treatment at the position where the pin is attached, and the productivity is lowered than expected.

뿐만 아니라, 튜브의 외측에 핀 결합시 튜브의 외주면이 방청제 또는 매끈하게 처리되어 있어 용접시 용접이 쉽게 되지 않는 문제점도 있었고, 이를 해결하고자 튜브에 핀을 용접하기 전 튜브의 표면을 벨트 페이퍼(Belt paper)등으로 연마하는 작업을 하고 있으나, 성능이 저하되고 또한 벨트 페이퍼의 과다한 소모량으로 원가 상승 및 사용후 폐기시 재사용이 불가하므로 환경을 오염시키는 문제점도 있었으며, 벨트 페이퍼를 통한 작업시 분진이 과다하여 실내의 작업환경이 취약하게 되는 문제점도 있어왔다.In addition, the outer circumferential surface of the tube was treated with a rust preventive agent or smoothly when the pin is coupled to the outside of the tube, so that the welding is not easy when welding. Although the work is polished with paper, etc., the performance is degraded and there is a problem that pollutes the environment due to the excessive consumption of the belt paper and the cost increase and the re-use after disposal is not possible. There has been a problem that the indoor working environment is vulnerable.

이에 따라, 생산성이 크게 향상되고 전열면적도 충분히 확보할 수 있으며 유동저항 측면에서도 유리한 새로운 방식의 열교환기가 필요하며 그의 생산 방법 및 장치가 시급히 요구되고 있으며, 그 일환으로 본 발명자에 의해 연구완성된 세레이트(Serrated) 솔리드(Solid) 타입의 핀 튜브가 개시된 바 있다.Accordingly, the productivity is greatly improved, the heat transfer area can be sufficiently secured, and a new type of heat exchanger that is advantageous in terms of flow resistance is required, and a production method and apparatus thereof are urgently required, and as a part of the three researches completed by the present inventors A finned tube of the rate solid type has been disclosed.

그런데, 이와 같은 핀 튜브는 특수용도이기 때문에 탄소, 규소, 망간, 인, 황, 알루미늄, 구리, 크롬, 질소 외에 니켈, 몰리브덴, 바나듐, 니오브, 코발트, 텅스텐, 붕소, 티타늄을 복합한 특수재질을 사용하고 있어 고도의 제조기술이 요구되는 바, 특히 원자재의 재질, 고주파용접조건, 핀의 구조적 규격, 가공사양 등을 어떻게 제어하느냐에 따라 물리적 특성이 설계강도, 즉 목표로 하는 접합강도에 도달할 수 있는지 없는지를 좌우하게 된다.However, since such fin tubes are specially used, carbon, silicon, manganese, phosphorus, sulfur, aluminum, copper, chromium, nitrogen, nickel, molybdenum, vanadium, niobium, cobalt, tungsten, boron, titanium, etc. Because of the high level of manufacturing technology required, physical properties can reach the design strength, that is, the desired bonding strength, depending on how the raw materials, high frequency welding conditions, structural specifications of the fins, and processing specifications are controlled. It depends on whether you are present or not.

그러나, 지금까지는 이와 같은 조건들은 제한하지 않고 작업자의 숙련도에 따라 작업하였으므로 제품마다 품질 차이를 발생시켜 안정성 및 효율성이 떨어지고, 불량률이 높았다.
However, up to now, such conditions are not limited, and according to the skill of the operator, the quality difference occurs for each product, resulting in low stability and efficiency, and high defective rate.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 특수재질로 이루어진 핀 튜브 및 핀 코일을 최적 상태로 규격화되고 동일한 품질특성을 유지할 수 있도록 용접조건, 원자재의 규격 등을 명확히 규정함으로써 고르고 균일한 특성을 갖는 HRSG용 핀 튜브를 제조할 수 있도록 한 제조방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
The present invention was created in view of the above-mentioned problems in the prior art, and was created to solve this problem. In order to standardize the fin tube and the fin coil made of special materials in an optimal state and maintain the same quality characteristics, the specification of the raw materials The main object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of manufacturing a fin tube for HRSG having uniform and uniform characteristics by clearly defining the back and the like.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 본 발명은 VM12-SHC 소재로 이루어진 파이프 형상의 긴 튜브 외측 표면을 황삭 가공하고; 황삭 가공된 상기 튜브를 회전 이동시킴과 동시에 그 외표면에 C/S, T409, 304H, T410 중 어느 하나의 소재로 이루어지고, 튜브에 용접되는 루트와 루트로부터 연장된 다수의 세그먼트를 포함하는 띠 형상의 핀을 나선형상으로 감으면서 고주파 용접하여 폐열 회수 보일러용 핀 튜브를 제조하는 HRSG용 핀 튜브 제조방법에 있어서; 상기 튜브는 외경이 26.9~76mm로 제한되고, 상기 핀의 세그먼트 높이(SH)는 8~25.4mm로 유지되며, 상기 핀의 두께(T)는 0.8~1.5mm로 제한되고, 세그먼트 폭(SW)은 3.8~4.4mm로 유지되며, 상기 핀으로부터 세그먼트 높이(SH)를 제외한 높이(RH)는 5~7mm로 유지되고, 상기 핀 간 간격(D)은 2.5~6.6인치로 유지되며, 상기 핀의 용접시 용접조건은, 용접속도 100~600rpm, 출력 100~200KW, 입력전류 350A, 양극전압 10~12KV, 양극전류 18~20A, 격자전류 3.0~3.5A로 유지되는 것을 특징으로 한다.
The present invention is a means for achieving the above object, the present invention is to rough the pipe-shaped long tube outer surface made of VM12-SHC material; Rotating the roughened tube and at the same time the outer surface of the material made of any one of C / S, T409, 304H, T410, including a route welded to the tube and a plurality of segments extending from the route In the HRSG fin tube manufacturing method for manufacturing a fin tube for waste heat recovery boiler by high frequency welding while winding the fin of the shape in a spiral; The outer diameter of the tube is limited to 26.9 ~ 76mm, the segment height (SH) of the fin is maintained at 8 ~ 25.4mm, the thickness (T) of the fin is limited to 0.8 ~ 1.5mm, the segment width (SW) Is maintained at 3.8 ~ 4.4mm, the height (RH) excluding the segment height (SH) from the pin is maintained at 5 ~ 7mm, the spacing (D) between the pins is maintained at 2.5 ~ 6.6 inches, Welding conditions during welding are characterized in that the welding speed is maintained at 100 ~ 600rpm, output 100 ~ 200KW, input current 350A, anode voltage 10 ~ 12KV, anode current 18 ~ 20A, grid current 3.0 ~ 3.5A.

본 발명에 따르면, 파이프상의 튜브 외주면에 박판 띠 형상의 핀을 나선상으로 감으면서 연속적으로 용접할 때 재질에 따른 특정 용접조건을 갖추어 정밀도를 높이고, 용접 불량을 방지하며, 항상 일정한 제품 품질을 유지하는 효과를 얻을 수 있다.
According to the present invention, it is equipped with a specific welding conditions according to the material when welding continuously while winding a thin strip-shaped pin spirally on the outer peripheral surface of the pipe on the pipe to improve the precision, prevent welding failure, and always maintain a constant product quality The effect can be obtained.

도 1은 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 핀 튜브의 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 핀 튜브의 요부 단면도이다.
1 is a schematic diagram of a fin tube manufactured by the manufacturing method according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view of the main portion of the fin tube manufactured by the manufacturing method according to the present invention.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 핀 튜브의 모식도이고, 도 2는 본 발명에 따른 요부 단면도이다.1 is a schematic diagram of a fin tube according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the main part according to the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 핀 튜브는 열병합발전소 등에서 열효율 향상을 위해 적용되고 있는 폐열 회수 보일러용 열교환 수단으로 활용된다.As shown in Figure 1 and 2, the fin tube according to the present invention is utilized as a heat exchange means for waste heat recovery boiler that is applied to improve the thermal efficiency in cogeneration plants and the like.

본 발명에 따른 핀 튜브는 파이프 형상의 튜브(100)와, 상기 튜브(100)의 외주면을 따라 나선상으로 감기면서 고주파 용접되는 띠 형상의 핀(200)으로 구성된다.Finned tube according to the present invention is composed of a tube 100 of the pipe-shaped, a band-shaped fin 200 is wound high frequency while spirally wound along the outer peripheral surface of the tube (100).

이러한 폐열 회수 보일러(HRSG)에 사용되고 있는 핀 튜브(Fin Tube)의 생산에 있어 아주 중요한 기술적 조건은 규정된 일정한 구간 내에서 일반적인 설계상의 제품보다 열효율을 향상시키기 위해 길이방향으로 튜브(100)에 얼마나 더 많은 핀(200)을 연속적으로 고주파 자동 용접시킬 수 있느냐에 있다.A very important technical condition in the production of the fin tube used in the waste heat recovery boiler (HRSG) is how long the tube 100 extends in the longitudinal direction in order to improve thermal efficiency than a general design product within a predetermined period. More pins 200 can be continuously welded with high frequency automatically.

이와 같은 고도의 생산조건이 요구되는 핀 튜브(Fin Tube)를 생산하기 위해서는 기계적 운전조건 및 고주파 용접조건 그리고, 튜브(100)에 핀(200)을 일정하고 수직하게 용접할 수 있어야 한다.In order to produce a fin tube requiring such a high production condition, it is necessary to be able to weld the fin 200 to the tube 100 in a constant and vertical manner under mechanical operating conditions and high frequency welding conditions.

특히, 본 발명에서 사용되는 튜브(100)와 핀(200) 제조용 핀 코일의 재질이 특수재질(C,Si,Mn,P,S,Al,Cu,Cr,Ni,Mo,V,Nb/Cb,Co,N,W,B,Ti 함유)로 이루어진 것이므로 이들 재질특성을 정확하게 파악하여 그에 맞는 용접조건, 원자재 규격 등을 갖출 것이 요구된다.In particular, the material of the tube 100 and the pin coil for manufacturing the pin 200 used in the present invention is a special material (C, Si, Mn, P, S, Al, Cu, Cr, Ni, Mo, V, Nb / Cb). , Co, N, W, B, Ti)), it is required to accurately grasp the characteristics of these materials and to have welding conditions, raw material standards, etc. accordingly.

하지만, 지금까지는 이러한 재질특성을 정확하게 파악하지 않은 채 작업자의 숙련도에 따라 용접 작업해 왔기 때문에 제품의 품질특성이 고르지 못하였다.However, the quality characteristics of the product were uneven because until now, welding has been performed according to the skill of the operator without accurately grasping such material characteristics.

더구나, 본 발명이 속한 분야는 금속재인 튜브(100)를 일정속도로 회전시키면서 그 외주면에 띠 형상의 핀(200)을 나선상으로 고주파 용접하여 제조되기 때문에 용접 모재가 되는 튜브(100)의 표면, 핀(200)의 두께, 용접 조건, 튜브(100)의 회전속도, 나선상으로 감기는 핀(200)의 피치 등 최종 품질에 중대한 영향을 미치는 많은 요소들이 산재해 있어 매우 난해한 작업임에도 불구하고 지금까지 이에 대한 작업조건에 대한 규격화가 이루어지지 않았다.Moreover, the field to which the present invention belongs is the surface of the tube 100, which is a welding base material, because it is manufactured by rotating the tube 100, which is a metal material, at a constant speed, by welding the band-shaped pin 200 in a spiral manner on its outer circumferential surface, Despite the fact that there are many factors that have a significant impact on the final quality, such as the thickness of the pin 200, the welding conditions, the rotational speed of the tube 100, and the pitch of the spiral coil 200 spirally wound up to now, There was no standardization of working conditions.

본 발명은 선출원된 세레이트 및 솔리드 타입 방식에 적용되며, 이러한 방식은 소재황삭 후 열처리된 튜브(100)를 연속적으로 회전이송하면서 권취롤에 감긴 핀(200)을 풀어내 튜브(100)의 외주면에 나선형으로 감으면서 고주파 용접하는 형태로 이루어진다.The present invention is applied to the pre- filed serrate and solid type method, this method is the outer peripheral surface of the tube 100 by unwinding the pin 200 wound on the take-up roll while continuously transferring the heat-treated tube 100 after roughing the material It is made in the form of high frequency welding while winding in a spiral.

이때, 황삭(Rough Grinding)은 소재를 거칠게 가공하는 방식을 말하며, 소재의 외표면을 다소 거칠게 가공함으로써 세레이트 타입(Serrated Type)의 핀 튜브 제작이 용이하게 된다.At this time, rough grinding (Rough Grinding) refers to a method of roughly processing the material, by making the outer surface of the material somewhat roughened it becomes easy to manufacture a pin tube of the serrate type (Serrated Type).

이와 같은 방식으로 본 발명 핀 튜브가 제조될 때 튜브(100)는 VM12-SHC를 사용함이 바람직하며, 핀(200)을 구성하는 핀 코일은 카본 스틸(Carbon Steel)로서 C/S, 스테인레스스틸(SUS)로서 T409, 304H, T410를 사용함이 바람직하다.When the fin tube of the present invention is manufactured in this manner, the tube 100 preferably uses VM12-SHC, and the fin coil constituting the fin 200 is made of carbon steel (C / S), stainless steel ( SUS), it is preferable to use T409, 304H, T410.

여기에서, 금속재료의 표시(Symbol)는 JIS 분류에 따른 것이다.Here, the symbol of the metal material is in accordance with JIS classification.

또한, 핀(200)은 일정한 압력을 받으면서 튜브(100)에 융착되어야 하고, 고주파 용접을 위한 고주파 용접기의 전압, 출력, 용접속도, 용접점(W)으로부터 통전점까지의 이격거리 등은 최종 품질에 직접적으로 영향을 미치는 매우 중요한 인자이다.In addition, the pin 200 should be fused to the tube 100 while receiving a constant pressure, and the voltage, output, welding speed, separation distance from the welding point W to the energization point of the high frequency welding machine for high frequency welding, etc., are of final quality. Is a very important factor that directly affects.

이는 연속적으로 회전이동되는 튜브(100)의 외측에 권취롤(미도시)로부터 풀려나오는 핀(200)이 튜브(100)의 외주면에 안정적으로 자동용접되어야 하기 때문이다.This is because the pin 200 released from the take-up roll (not shown) on the outside of the tube 100 continuously rotated should be stably automatically welded to the outer circumferential surface of the tube 100.

아울러, 이러한 타입의 핀 튜브 형상에 대한 부위별 용어를 정리하자면 도 2의 (a)에서와 같이, 핀(200)은 튜브(100)에 용접되는 루트(root)(210)와, 상기 루트(210)로부터 절개 연장되는 형태를 갖는 세그먼트(segment)(220)로 이루어지고, 상기 루트(210)의 길이, 즉 튜브(100) 표면으로부터 세그먼트(220)의 시작점까지의 거리(또는 폭)을 루트높이(이하 'root height'라 함)(RH)라 하고, 세그먼트(220)의 길이를 세그먼트 높이(segment height)(SH)라 하며, 각 세그먼트의 폭(segment width)(SW)은 일정하게 유지되면서 나선형으로 감기는 형태를 갖는다.In addition, to summarize the terminology for each part of the fin tube shape of this type, as shown in Figure 2 (a), the pin 200 is a root (root) 210 is welded to the tube 100, and the root ( A segment 220 having an incision extending from 210, the length (or width) of the length of the root 210, ie, the distance (or width) from the tube 100 surface to the start of the segment 220. The height (hereinafter referred to as 'root height') (RH), and the length of the segment 220 is called the segment height (SH), the segment width (SW) of each segment is kept constant While spirally wound.

또한, 도 2의 (b)에서와 같이, 용접점(W)을 기준으로 용접점의 깊이(WD)와, 핀(200)의 두께(T), 핀(200) 간 간격(D)이 정해질 수 있다. In addition, as shown in (b) of FIG. 2, the depth WD of the welding spot, the thickness T of the fin 200, and the spacing D between the fins 200 are determined based on the welding spot W. FIG. Can be done.

이때, 용접점(W)은 핀(200)이 부착되는 튜브(100)의 위치이고, 통전점은 고주파 용접기의 컨덕터가 통전을 위해 배치되는 위치를 말한다.At this time, the welding point (W) is the position of the tube 100 to which the pin 200 is attached, and the conduction point refers to the position where the conductor of the high frequency welder is arranged for energization.

본 발명에서는 특별히 튜브(100)의 외경(OD:Outer Diameter)이 26.9~76mm의 크기로 한정된다.In the present invention, the outer diameter (OD) of the tube 100 is specifically limited to the size of 26.9 ~ 76mm.

상기 튜브(100)의 외경을 한정하는 이유는 본 발명자가 제안하였던 세레이트 솔리드 타입 핀 튜브 제작에 가장 합당한 외경이기 때문이며, 그외 특별한 한정 사유는 없다. 본 발명에서는 이 이외의 구경에 대해서는 한정하지 않으며, 상기 구경내의 튜브(100)에 적용되는 규격을 통한 제조방법만을 제공한다.The reason for limiting the outer diameter of the tube 100 is because it is the outer diameter most suitable for manufacturing the serrate solid type fin tube proposed by the present inventor, and there is no special limitation reason. The present invention is not limited to the aperture other than this, and provides only a manufacturing method through a standard applied to the tube 100 in the aperture.

본 발명에 따른 튜브(100)의 외경에 가장 적합한 핀(200) 돌출높이, 다시 말해 세그먼트 높이(SH)는 나선형 고주파 자동 용접기와의 간섭을 배제하면서 원활한 작업에 가장 합당한 8~25.4mm를 유지하여 한다.The pin 200 protrusion height, that is, the segment height SH which is most suitable for the outer diameter of the tube 100 according to the present invention is maintained at 8 to 25.4 mm that is most suitable for smooth operation while excluding interference with the spiral high frequency automatic welding machine. do.

만약, 상기 범위를 벗어나 8mm 보다 낮게 돌출되면 열교환 효율이 떨어지고, 25.4mm를 초과하게 되면 용접시 방해되기 때문에 작업성이 떨어진다.If out of the above range protrudes lower than 8mm, the heat exchange efficiency is lowered, and if it exceeds 25.4mm, workability is lowered because it is hindered during welding.

또한, 상기 핀(200)의 두께(T)는 0.8~1.5mm로 제한되어야 하는데, 0.8mm 미만의 두께를 가지면 열전달시 열이 쉽게 과포화되어 열교환효율이 떨어지고, 1.5mm를 초과하게 되면 열전단율이 떨어져 마찬가지로 열효과효율을 낮추게 되므로 상기 범위로 한정하여야 한다.In addition, the thickness (T) of the fin 200 should be limited to 0.8 ~ 1.5mm, if the thickness of less than 0.8mm, heat is easily supersaturated during heat transfer, the heat exchange efficiency is lowered, if the heat transfer rate exceeds 1.5mm Since it lowers the thermal effect efficiency as well, it should be limited to the above range.

그리고, 세그먼트 폭(Segment Width)(SW)은 3.8~4.4mm가 바람직하며, 솔리드(Solid) 타입이어야 한다.In addition, the segment width (SW) is preferably 3.8 to 4.4mm, and should be a solid type.

아울러, 상기 핀(200)으로부터 상기 세그먼트 높이(SH)를 제외한 높이(RH)는 5~7mm를 유지하여야 열전달효율을 최대로 유지할 수 있는데, 이는 핀(200)의 두께(T)와 간격(D) 및 세그먼트의 높이(SH)를 감안하여 그에 대비되게 산출된 것이다.In addition, the height (RH) excluding the segment height (SH) from the fins 200 should be maintained at 5 to 7 mm to maintain the maximum heat transfer efficiency, which is the thickness (T) and the spacing (D) of the fins (200). ) And the height (SH) of the segment is calculated in contrast.

뿐만 아니라, 상기 핀(200)의 간격(D), 즉 피치는 6.6인치 이하로 유지되어야 하는데, 이를 초과할 경우 용접 작업에는 유리하나 간격이 너무 넓어 열교환효율을 떨어뜨리므로 최대 상기 범위를 유지하여야 하고, 용접 작업성 및 대량생산성을 고려하여 최소 2.5인치는 유지하여야 한다.In addition, the spacing (D) of the fin 200, that is, the pitch should be maintained at 6.6 inches or less, if it exceeds this is advantageous for welding work, but the spacing is too wide to reduce the heat exchange efficiency to maintain the maximum range At least 2.5 inches should be maintained in consideration of welding workability and mass productivity.

한편, 고주파 용접에 필요한 용접조건으로는 상술한 원재료의 규격특성에 맞춰 용접속도는 100~600rpm, 출력은 100~200KW, 입력전류는 300~350A, 양극전압은 9~12KV, 양극전류는 16~20A, 격자전류는 3.0~3.5A로 유지되어야 한다.On the other hand, the welding conditions required for high-frequency welding, according to the specifications of the raw materials described above, the welding speed is 100 ~ 600rpm, output 100 ~ 200KW, input current 300 ~ 350A, anode voltage 9 ~ 12KV, anode current 16 ~ 20A, lattice current should be maintained at 3.0 ~ 3.5A.

여기에서, 이와 같이 한정하는 이유는 세레이트(Serrated) 및 솔리드(Solid) 타입의 핀 튜브 용접, 특히 앞서 설명한 특수재질인 경우 용접속도가 100rpm 이하가 되면 용접점이 넓어져 융착성이 저하되고, 600rpm을 넘게 되면 미용접에 의한 용접불량이 발생할 수 있으므로 상기 범위로 한정되어야 하며, 용접출력을 비롯한 입력전류 및 양극전압이나 전류의 경우 용접속도와 세레이트 타입의 표면을 갖는 튜브(100)의 재질 및 핀(200)의 두께 등을 감안하여 가장 합리적인 범위이기 때문이다.Here, the reason for this limitation is serrated and solid fin tube welding, especially in the case of the above-mentioned special materials, when the welding speed is 100 rpm or less, the welding point becomes wider and the fusion property is lowered, and 600 rpm If it is exceeded it should be limited to the above range because the welding failure may occur due to the cosmetic contact, the material of the tube 100 having the welding speed and the serrate type surface in the case of the input current and the anode voltage or current, including the welding output and This is because it is the most reasonable range in consideration of the thickness of the pin 200 and the like.

이와 같은 조건을 통해 용접하게 되면 도 2의 (b)와 같이, 안정적인 용접점(W)을 갖는 핀 튜브를 완성할 수 있게 된다.When welding through such a condition, as shown in FIG. 2 (b), it is possible to complete a fin tube having a stable welding point (W).

특히, 세레이트 및 솔리드 타입의 핀 튜브를 보다 내구성 강하면서 항상 고르고 균일한 제품 품질을 갖도록 제조할 수 있게 된다.In particular, the serrate and solid type fin tubes can be manufactured to have a more durable and always even and uniform product quality.

정리하자면, 튜브(100) 및 핀(200)의 원재료 종류별 성분조성을 참고하면 다음 표 1과 같다.
In summary, referring to the composition of the raw material of the tube 100 and the pin 200 according to the composition of the ingredients are shown in Table 1 below.

Figure 112010054170114-pat00001
Figure 112010054170114-pat00001

이때, 튜브를 이루는 VM12 소재의 성분조성비는 특성에 따라 약간 차이를 가질 수 있으므로 이는 참고용으로 보면된다.In this case, the composition ratio of the VM12 material forming the tube may vary slightly depending on the characteristics, which is considered as a reference.

아울러, 이와 같은 VM12 소재의 용접조건은 앞서 종합적으로 설명하였지만, VM12 소재에 한정하여 설명하면 다음 표 2와 같다.
In addition, the welding conditions of the VM12 material described above are comprehensively described, but the description is limited to the VM12 material as shown in Table 2 below.

Figure 112010054170114-pat00002
Figure 112010054170114-pat00002

T....튜브 F....핀
W....용접점
T ... tube F ... pin
W .... welding

Claims (1)

VM12-SHC 소재로 이루어진 파이프 형상의 긴 튜브(100) 외측 표면을 황삭 가공하고; 황삭 가공된 상기 튜브(100)를 회전 이동시킴과 동시에 그 외표면에 C/S, T409, 304H, T410 중 어느 하나의 소재로 이루어지고, 튜브(100)에 용접되는 루트(210)와 루트(210)로부터 연장된 다수의 세그먼트(220)를 포함하는 띠 형상의 핀(200)을 나선형상으로 감으면서 고주파 용접하여 폐열 회수 보일러용 핀 튜브를 제조하는 HRSG용 핀 튜브 제조방법에 있어서;
상기 튜브(100)는 외경이 26.9~76mm로 제한되고,
상기 핀(200)의 세그먼트 높이(SH)는 8~25.4mm로 유지되며,
상기 핀(200)의 두께(T)는 0.8~1.5mm로 제한되고,
세그먼트 폭(SW)은 3.8~4.4mm로 유지되며,
상기 핀(200)으로부터 세그먼트 높이(SH)를 제외한 높이(RH)는 5~7mm로 유지되고,
상기 핀(200) 간 간격(D)은 2.5~6.6인치로 유지되며,
상기 핀(200)의 용접시 용접조건은, 용접속도 100~600rpm, 출력 100~200KW, 입력전류 350A, 양극전압 10~12KV, 양극전류 18~20A, 격자전류 3.0~3.5A로 유지되는 것을 특징으로 하는 VM12-SHC 형 튜브를 이용한 HRSG용 핀 튜브 제조방법.
Roughing the outer surface of the pipe-shaped long tube 100 made of VM12-SHC material; Root 210 and the root made of any one of the material of C / S, T409, 304H, T410 on the outer surface and the tube (100) welded to the outer surface at the same time to rotate the rough processing In the HRSG fin tube manufacturing method for manufacturing a fin tube for waste heat recovery boiler by the high-frequency welding while winding the strip-shaped fin 200 comprising a plurality of segments 220 extending from 210;
The tube 100 is limited to an outer diameter of 26.9 ~ 76mm,
Segment height (SH) of the pin 200 is maintained at 8 ~ 25.4mm,
The thickness T of the pin 200 is limited to 0.8 ~ 1.5mm,
Segment width (SW) stays between 3.8 and 4.4 mm,
The height RH excluding the segment height SH from the pin 200 is maintained at 5 to 7 mm,
The spacing D between the pins 200 is maintained at 2.5 to 6.6 inches,
Welding conditions for the welding of the pin 200, the welding speed 100 ~ 600rpm, output 100 ~ 200KW, input current 350A, anode voltage 10 ~ 12KV, anode current 18 ~ 20A, grid current 3.0 ~ 3.5A is maintained Method for manufacturing fin tube for HRSG using VM12-SHC type tube.
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