WO2011151135A2 - Method for producing steam generator tubes - Google Patents

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WO2011151135A2
WO2011151135A2 PCT/EP2011/057426 EP2011057426W WO2011151135A2 WO 2011151135 A2 WO2011151135 A2 WO 2011151135A2 EP 2011057426 W EP2011057426 W EP 2011057426W WO 2011151135 A2 WO2011151135 A2 WO 2011151135A2
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steam generator
shaft
tubes
mounting body
grooves
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Martin Effert
Joachim Franke
Lars Klemm
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Siemens Aktiengesellschaft
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Priority to AU2011260510A priority patent/AU2011260510B2/en
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    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/22—Making finned or ribbed tubes by fixing strip or like material to tubes
    • B21C37/26—Making finned or ribbed tubes by fixing strip or like material to tubes helically-ribbed tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F3/00—Coiling wire into particular forms
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    • B21F3/02—Coiling wire into particular forms helically
    • B21F3/06—Coiling wire into particular forms helically internally on a hollow form
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
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    • F22B29/06—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F22B37/101—Tubes having fins or ribs
    • F22B37/103—Internally ribbed tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10—Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/18—Inserts, e.g. for receiving deposits from water

Definitions

  • the invention relates to a method for producing steam generator tubes
  • a steam generator is a closed, heated vessel or pressure tube system designed to provide high pressure, high temperature steam for heating and service purposes
  • water tube boiler In which the flow medium - usually water - is located in steam generator tubes.
  • Water-tube boilers are also used in solid-fuel combustion since the combustion chamber in which the heat is generated by combustion of the respective raw material can be designed as desired by the arrangement of pipe walls.
  • Such a steam generator in the design of a water tube boiler thus comprises a combustion chamber, the surrounding wall is at least partially formed of tube walls, ie gas-tight ver ⁇ welded steam generator tubes.
  • Strömungsmedi- ums furnish this steam generator tubes forming the evaporator as the heating surfaces ⁇ initially an evaporator is introduced into the unevaporated medium, and evaporated.
  • the evaporator is there ⁇ usually arranged in the hottest region of the combustion chamber. He is downstream of the flow medium side, where appropriate, a device for separating water and steam and a superheater, in which the steam is further heated above its evaporation temperature to in a subsequent heat engine such.
  • a preheater (a so-called economizer) can be connected upstream of the evaporator, which preheats the feed water while utilizing waste heat or residual heat, thus likewise increasing the efficiency of the overall system.
  • a preheater a so-called economizer
  • smooth tubes or innenberippte pipes are used for evaporator heating surfaces in steam generators. Internally ribbed tubes are then used when the flow of the flow medium in the steam generator tubes is to be forced into a twist, which causes a higher velocity of the fluid on the inner surface of the steam generator tubes.
  • the use of innenberippten pipes can be required for various reasons, such. B. at a low mass flow density of the evaporator under full load. Even at high
  • Heat flux densities may require the use of internally ribbed tubes (eg in drum boilers): there is a risk of film boiling, i. h., it forms on the inside of the steam generator tubes, a vapor film, in contrast to the well-mixed liquid in the nucleate boiling has a high heat-insulating effect. This has the consequence that with constant heat flow density, the wall temperature can rise sharply, which can lead to the destruction of the heating surfaces.
  • inner tubes can be used to avoid flow stratification (separation of the water and vapor phases) during normal load operation (eg at minimum load in spiral-fed steam generators).
  • the internal ribbing of the tubes is produced according to the prior art in a cold drawing process. According to current knowledge ⁇ stood inner finned tubes can be made 5 "6 only with materials with egg ⁇ nem maximum chromium content ⁇ . If the use of internally ribbed tubes made of high alloy chrome steel required, z., By a further increase of the steam parameters to Increase in efficiency, so the innenberippten pipes can not be produced with the currently available processes.
  • the invention is therefore based on the object, a procedural ren for producing steam generator tubes indicate which a technically particularly simple manufacturing process ⁇ it enables at the same time a particularly high flexibility in terms of usable materials to achieve a particularly high efficiency of a steam generator allowed.
  • This object is achieved according to the invention by fixing a mounting body in grooves of a template shaft which
  • Template shaft is inserted with the mounting body in a steam generator tube, the fixation of the mounting body to the
  • Template shaft is released and the stencil shaft is removed again from the steam generator tube.
  • the invention proceeds from the consideration that a particularly high level of flexibility with regard to the usable Ma ⁇ terialien could be achieved in that the interior use rippten tubes are not produced in an integrated production process, but rather a subsequent introduction of swirl-generating installation bodies in smooth pipes should be done.
  • the materials of steam generator tubes and built-in bodies can be selected independently of each other.
  • a particularly simple production of the single building structure can then be using a stencil wave he ⁇ enough.
  • a negative shape of the mounting body is introduced, so that the manufacture of the mounting body can be done by mere molding.
  • Such a template shaft additionally enables a particularly simple mounting of the installation body in steam generator tubes, by fixing the installation body on the template shaft, inserting it with the molded installation body into the steam generator tube, releasing the fixation there, and removing the template shaft from the steam generator tube.
  • the mounting body is fixed to the stencil shaft with a bias voltage.
  • a bias voltage By such a bias voltage, it is possible that the mounting body lifts after loosening the fixation on the stencil shaft from the grooves of the stencil shaft and so automatically fixed in the steam generator tube, without further manual fixation would be required.
  • a number of grooves are spirally introduced into the stencil shaft. Such a template shaft naturally generates a spiral-shaped installation body, which is particularly well suited for swirl generation in the flow medium.
  • the stencil shaft is rotated after releasing the fixation of the mounting body and stencil shaft from the steam generator tube. This is possible because of the symmetry of the spiral and simplifies the removal of the template shaft from the steam generator tube provided with the installation body. This allows an even simpler manufacturing process of an internally tipped steam generator tube.
  • the grooves of the template shaft are made conical.
  • the conical design ensures easier assembly and reverse rotation of the stencil shaft when removed from the steam generator tube.
  • the mounting body comprises a number of wires.
  • a template shaft which comprises a number of grooves, namely, the installation body can be made in a particularly simple manner by corresponding shaping of wires in the grooves. This means both a special ⁇ DERS inexpensive and technically simple production of a mounting body for a steam generator tube.
  • a steam generator tube produced by the method described above is used in a steam generator.
  • the advantages achieved by the invention are in particular that by introducing a mounting body into a steam generator tube by means of a template shaft now a particularly simple technical solution for the production and Positioning of an installation body is present, which made it ⁇ light, using an installation body innenberippte pipes made of higher chromium alloyed steels, which are suitable for particularly high steam parameters and thus a particularly high efficiency of a steam generator.
  • the production of the mounting body can be as particularly cost realized ⁇ to as the template shaft is again rotated fully out of the tube and next on ⁇ building structure can be used for the production of.
  • the significant cost advantages over cold drawn internal fin tubes make the fabrication method of the present invention attractive even for materials with less than 5% chromium.
  • the mounting body has low tolerances with respect to its geometry in the assembled state.
  • the template shaft further Quer ⁇ strives or similar auxiliary devices are still required to ensure the desired geometry of the swirl body in the assembled state.
  • Spin build-up bodies can be produced with the aid of a template shaft in commercially available lengths (for example 12 m).
  • FIG 1 shows a template shaft for execution of the method according ⁇ invention
  • FIG 2 is an enlarged view of the stencil in the shaft
  • the groove 1 shows a template shaft 1, which is provided in a main region 2 with spirally encircling grooves 4.
  • the grooves 4 are in this case arranged in the manner of a triple helix around the zy ⁇ linderförmigen body of the template shaft 1.
  • the grooves 4 can also be configured as a helix with virtually any desired number.
  • the desired grooves 4 can be produced individually (number, pitch, dimensions) for example via a machining Fer ⁇ actuation.
  • the length of the main area 2 of the template shaft 1 is slightly longer than the smooth tube into which the installation body is to be introduced. To the main area 2 of the
  • Stencil shaft 1 in the axial direction joins a connecting area 6 of which is not provided with grooves 4 and handling of the stencil shaft 1 during the Invention ⁇ proper method is used.
  • FIG. 2 shows the template shaft 1 in section in a magnification ⁇ ßerten representation.
  • the profile of the introduced into the template shaft 1 grooves 4 can be seen.
  • the grooves 4 have a conical profile.
  • Such pro- file allows a simpler joining and reverse rotation of the stencil shaft 1 in the manufacturing process of unspecified represent ⁇ provided mounting body for a steam generator tube.
  • step A one or more wires are inserted depending on the number of introduced into the Schablo ⁇ nenwelle 1 grooves 4 in this. Thus, the single or multiple-start swirl body is created.
  • step B the wire or wires are fixed to the stencil shaft 1 under bias.
  • step C the template shaft 1 is inserted into a smooth on the inside of the steam generator tube and is positioned ⁇ the mounting body in the steam generator tube.
  • step D the fixation of the mounting body made of wires to the stencil shaft 1 is released. By the prior Fixie ⁇ tion with bias in step B, the release of the fixation leads to a lifting of the mounting body of the grooves 4.
  • step E the template shaft 1 along the Spirförmi ⁇ gen grooves 4 helically twisted out of the steam generator tube. This is supported by the conical shape of the grooves 4 under ⁇ .
  • Template shaft 1 sets itself by the residual stress un ⁇ tercolophon firmly against the inner wall of the steam generator tube.
  • the template shaft 1 is completely rotated out of the tube and can be used in step F for the production of the next mounting body.
  • the continuous steam generator 10 is designed in standing construction and as Zweizugdampferzeuger. It has a surrounding wall 12, which merges into a funnel-shaped bottom 14 at the lower end of the first throttle cable formed by it.
  • the containment wall 12 is constructed in a lower portion or evaporator region from evaporator tubes 16 and in an upper region or superheater area of superheater tubes 16 ⁇ .
  • the evaporator tubes 16 or the re Kochhitzerroh- ⁇ 16 are connected at their longitudinal sides gas-tight manner, for example welded.
  • the bottom 14 comprises a not shown discharge opening 18 for ashes.
  • the evaporator tubes 16 of the surrounding wall 12 which can be flowed through from below to above by a flow medium, in particular water or a water-steam mixture, are connected with their inlet ends to an inlet header 20.
  • a flow medium in particular water or a water-steam mixture
  • the evaporator tubes 16 are connected via a not-shown Wasserabscheidesystem on the flow side, the following superheater tubes 16 ⁇ .
  • the evaporator tubes 16 of the enclosing wall 12 form in which between the inlet header 20 and the water separator desystem implementedden section of the throttle cable a Verdampferiki Structure 22. This is followed by one of the Studentshit ⁇ tubes 16 ⁇ formed after- or Kochhitzersammlung Chemistry 24 at.
  • each opening 32 of the perimeter wall 12 At the bottom of the perimeter wall 12, a number of fossil fuel burners are mounted in each opening 32 of the perimeter wall 12. In FIG. 1, four openings 32 are visible. At such an opening 32, the evaporator tubes 16 of the surrounding wall 12 are curved to bypass the respective opening 32 and extend on the outside of the vertical throttle cable. These openings can be provided in ⁇ example, for air nozzles.
  • internal finned steam generator tubes made by the illustrated method in the steam generator 10 it is possible to use even steels with a chromium content of more than 5% for the production.
  • Such steam generator tubes are suitable for particularly high steam parameters and thus enable a particularly high efficiency of a steam generator.

Abstract

A method for producing steam generator tubes is intended to allow a technically particularly simple production process and at the same time allow particularly high flexibility with regard to the materials that can be used to achieve a particularly high efficiency of a steam generator. For this purpose, an insert is fixed in slots (4) of a former shaft (1), the former shaft (1) with the insert is introduced into a steam generator tube, the fixing of the insert on the former shaft (1) is released and the former shaft (1) is removed again from the steam generator tube.

Description

Beschreibung description
Verfahren zum Herstellen von Dampferzeugerrohren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von The invention relates to a method for producing steam generator tubes
Dampferzeugerrohren . Steam generator pipes.
Ein Dampferzeuger ist ein geschlossenes, beheiztes Gefäß oder ein Druckrohrsystem, das dem Zweck dient, Dampf von hohem Druck und hoher Temperatur für Heiz- und Betriebszwecke A steam generator is a closed, heated vessel or pressure tube system designed to provide high pressure, high temperature steam for heating and service purposes
(z. B. zum Betrieb einer Dampfturbine) zu erzeugen. Bei be¬ sonders hohen Dampfleistungen und -drücken wie beispielsweise bei der Energieerzeugung in Kraftwerken werden dabei Wasserrohrkessel eingesetzt, bei denen sich das Strömungsmedium - üblicherweise Wasser - in Dampferzeugerrohren befindet. Auch bei der FeststoffVerbrennung kommen Wasserrohrkessel zum Einsatz, da die Brennkammer, in der die Wärmeerzeugung durch Verbrennung des jeweiligen Rohstoffes erfolgt, beliebig durch die Anordnung von Rohrwänden gestaltet werden kann. (eg to operate a steam turbine). At particularly ¬ high steam outputs and pressures such as in power generation in power plants water tube boiler are used, in which the flow medium - usually water - is located in steam generator tubes. Water-tube boilers are also used in solid-fuel combustion since the combustion chamber in which the heat is generated by combustion of the respective raw material can be designed as desired by the arrangement of pipe walls.
Ein derartiger Dampferzeuger in der Bauart eines Wasserrohrkessels umfasst somit eine Brennkammer, deren Umfassungswand zumindest teilweise aus Rohrwänden, d. h. gasdicht ver¬ schweißten Dampferzeugerrohren gebildet ist. Strömungsmedi- umsseitig bilden diese Dampferzeugerrohre als Verdampfer¬ heizflächen zunächst einen Verdampfer, in den unverdampftes Medium eingeleitet und verdampft wird. Der Verdampfer ist da¬ bei üblicherweise im heißesten Bereich der Brennkammer angeordnet. Ihm ist strömungsmediumsseitig gegebenenfalls eine Einrichtung zum Abscheiden von Wasser und Dampf und ein Überhitzer nachgeschaltet, in dem der Dampf über seine Verdampfungstemperatur hinaus weiter erhitzt wird, um in einer folgenden Wärmekraftmaschine wie z. B. einer Dampfturbine einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Dem Verdampfer kann strö- mungsmediumsseitig ein Vorwärmer (ein so genannter Economi- ser) vorgeschaltet sein, der das Speisewasser unter Ausnutzung von Ab- oder Restwärme vorwärmt und so ebenfalls den Wirkungsgrad der Gesamtanlage erhöht. Für Verdampferheizflachen in Dampferzeugern werden Glattrohre oder innenberippte Rohre eingesetzt. Innenberippte Rohre kom¬ men dann zur Anwendung, wenn der Strömung des Strömungsmedi- ums in den Dampferzeugerrohren ein Drall aufgezwungen werden soll, welcher eine höhere Geschwindigkeit des Fluids an der Innenfläche der Dampferzeugerrohre bewirkt. Der Einsatz von innenberippten Rohren kann dabei aus verschiedenen Gründen erforderlich werden, so z. B. bei einer niedrigen Massen- stromdichte des Verdampfers unter Volllast. Auch bei hohenSuch a steam generator in the design of a water tube boiler thus comprises a combustion chamber, the surrounding wall is at least partially formed of tube walls, ie gas-tight ver ¬ welded steam generator tubes. Strömungsmedi- umsseitig this steam generator tubes forming the evaporator as the heating surfaces ¬ initially an evaporator is introduced into the unevaporated medium, and evaporated. The evaporator is there ¬ usually arranged in the hottest region of the combustion chamber. He is downstream of the flow medium side, where appropriate, a device for separating water and steam and a superheater, in which the steam is further heated above its evaporation temperature to in a subsequent heat engine such. B. a steam turbine to achieve high efficiency. On the flow medium side, a preheater (a so-called economizer) can be connected upstream of the evaporator, which preheats the feed water while utilizing waste heat or residual heat, thus likewise increasing the efficiency of the overall system. For evaporator heating surfaces in steam generators smooth tubes or innenberippte pipes are used. Internally ribbed tubes are then used when the flow of the flow medium in the steam generator tubes is to be forced into a twist, which causes a higher velocity of the fluid on the inner surface of the steam generator tubes. The use of innenberippten pipes can be required for various reasons, such. B. at a low mass flow density of the evaporator under full load. Even at high
Wärmestromdichten kann die Verwendung von innenberippten Rohren erforderlich sein (z. B. in Trommelkesseln) : Hier besteht die Gefahr von Filmsieden, d. h., es bildet sich auf der Innenseite der Dampferzeugerrohre ein Dampffilm, der im Gegen- satz zur gut durchmischten Flüssigkeit beim Blasensieden eine hohe wärmeisolierende Wirkung hat. Dies hat zur Folge, dass bei gleich bleibender Wärmestromdichte die Wandtemperatur stark ansteigen kann, was zur Zerstörung der Heizflächen führen kann. Nicht zuletzt kann durch innenberippte Rohre eine Strömungsschichtung (Trennung der Wasser- und der Dampfphase) im normalen Lastbetrieb vermieden werden (so z. B. bei Mindestlast in spiralberohrten Dampferzeugern) . Heat flux densities may require the use of internally ribbed tubes (eg in drum boilers): there is a risk of film boiling, i. h., it forms on the inside of the steam generator tubes, a vapor film, in contrast to the well-mixed liquid in the nucleate boiling has a high heat-insulating effect. This has the consequence that with constant heat flow density, the wall temperature can rise sharply, which can lead to the destruction of the heating surfaces. Last but not least, inner tubes can be used to avoid flow stratification (separation of the water and vapor phases) during normal load operation (eg at minimum load in spiral-fed steam generators).
Die Innenberippung der Rohre wird nach dem Stand der Technik in einem Kaltziehprozess hergestellt. Nach heutigem Kenntnis¬ stand können innenberippte Rohre nur mit Materialien mit ei¬ nem maximalen Chromgehalt θΠ 5 "6 hergestellt werden. Wird der Einsatz von innenberippten Rohren aus höher mit Chrom legierten Stählen erforderlich, so z. B. durch einen weiteren Anstieg der Dampfparameter zur Erhöhung des Wirkungsgrades, so können die innenberippten Rohre mit den heute verfügbaren Prozessen nicht hergestellt werden. The internal ribbing of the tubes is produced according to the prior art in a cold drawing process. According to current knowledge ¬ stood inner finned tubes can be made 5 "6 only with materials with egg ¬ nem maximum chromium content θΠ. If the use of internally ribbed tubes made of high alloy chrome steel required, z., By a further increase of the steam parameters to Increase in efficiency, so the innenberippten pipes can not be produced with the currently available processes.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfah- ren zum Herstellen von Dampferzeugerrohren anzugeben, welches einen technisch besonders einfachen Herstellungsprozess er¬ möglicht und gleichzeitig eine besonders hohe Flexibilität hinsichtlich der verwendbaren Materialien zur Erzielung eines besonders hohen Wirkungsgrades eines Dampferzeugers erlaubt. The invention is therefore based on the object, a procedural ren for producing steam generator tubes indicate which a technically particularly simple manufacturing process ¬ it enables at the same time a particularly high flexibility in terms of usable materials to achieve a particularly high efficiency of a steam generator allowed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem ein Einbau- körper in Nuten einer Schablonenwelle fixiert wird, die This object is achieved according to the invention by fixing a mounting body in grooves of a template shaft which
Schablonenwelle mit dem Einbaukörper in ein Dampferzeugerrohr eingeführt wird, die Fixierung des Einbaukörpers an der  Template shaft is inserted with the mounting body in a steam generator tube, the fixation of the mounting body to the
Schablonenwelle gelöst wird und die Schablonenwelle wieder aus dem Dampferzeugerrohr entfernt wird. Template shaft is released and the stencil shaft is removed again from the steam generator tube.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine besonders hohe Flexibilität hinsichtlich der verwendbaren Ma¬ terialien dadurch erzielt werden könnte, dass die innenbe- rippten Rohre nicht in einem integrierten Herstellungsprozess hergestellt werden, sondern vielmehr ein nachträgliches Einbringen von drallerzeugenden Einbaukörpern in glatte Rohre erfolgen sollte. Dadurch können die Materialien von Dampf- erzeugerrohren und Einbaukörpern unabhängig voneinander ausgewählt werden. Eine besonders einfache Herstellung des Ein- baukörpers kann dabei mit Hilfe einer Schablonenwelle er¬ reicht werden. In die Schablonenwelle ist eine negative Form des Einbaukörpers eingebracht, so dass die Herstellung des Einbaukörpers durch bloßes Anformen erfolgen kann. Eine derartige Schablonenwelle ermöglicht zusätzlich eine besonders einfache Montage des Einbaukörpers in Dampferzeugerrohren, indem der Einbaukörper auf der Schablonenwelle fixiert wird, diese mit dem angeformten Einbaukörper in das Dampferzeugerrohr eingeführt wird, die Fixierung dort gelöst wird und die Schablonenwelle wieder aus dem Dampferzeugerrohr entfernt wird. The invention proceeds from the consideration that a particularly high level of flexibility with regard to the usable Ma ¬ terialien could be achieved in that the interior use rippten tubes are not produced in an integrated production process, but rather a subsequent introduction of swirl-generating installation bodies in smooth pipes should be done. As a result, the materials of steam generator tubes and built-in bodies can be selected independently of each other. A particularly simple production of the single building structure can then be using a stencil wave he ¬ enough. In the template shaft, a negative shape of the mounting body is introduced, so that the manufacture of the mounting body can be done by mere molding. Such a template shaft additionally enables a particularly simple mounting of the installation body in steam generator tubes, by fixing the installation body on the template shaft, inserting it with the molded installation body into the steam generator tube, releasing the fixation there, and removing the template shaft from the steam generator tube.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens wird der Einbaukörper an der Schablonenwelle mit einer Vorspannung fixiert. Durch eine derartige Vorspannung ist es möglich, dass sich der Einbaukörper nach Lösen der Fixierung an der Schablonenwelle aus den Nuten der Schablonenwelle abhebt und so selbstständig im Dampferzeugerrohr fixiert, ohne dass eine weitere manuelle Fixierung erforderlich wäre. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist eine Anzahl von Nuten spiralförmig in die Schablonenwelle eingebracht. Eine derartige Schablonenwelle erzeugt auf natürliche Weise einen spiralförmigen Einbaukörper, welcher besonders gut für eine Drallerzeugung im Strömungsmedium geeignet ist. In an advantageous embodiment of the method, the mounting body is fixed to the stencil shaft with a bias voltage. By such a bias voltage, it is possible that the mounting body lifts after loosening the fixation on the stencil shaft from the grooves of the stencil shaft and so automatically fixed in the steam generator tube, without further manual fixation would be required. In a further advantageous embodiment, a number of grooves are spirally introduced into the stencil shaft. Such a template shaft naturally generates a spiral-shaped installation body, which is particularly well suited for swirl generation in the flow medium.
In zusätzlicher vorteilhafter Ausgestaltung wird die Schablonenwelle nach dem Lösen der Fixierung von Einbaukörper und Schablonenwelle aus dem Dampferzeugerrohr gedreht. Dies ist auf Grund der Symmetrie der Spirale möglich und vereinfacht die Entfernung der Schablonenwelle aus dem mit dem Einbaukörper versehenen Dampferzeugerrohr . Dies ermöglicht einen noch einfacheren Herstellungsprozess eines innenberippten Dampf- erzeugerrohrs . In an additional advantageous embodiment, the stencil shaft is rotated after releasing the fixation of the mounting body and stencil shaft from the steam generator tube. This is possible because of the symmetry of the spiral and simplifies the removal of the template shaft from the steam generator tube provided with the installation body. This allows an even simpler manufacturing process of an internally tipped steam generator tube.
Vorteilhafterweise sind dabei die Nuten der Schablonenwelle konisch ausgeführt. Die konische Ausführung gewährleistet ein einfacheres Fügen und Rückwärtsdrehen der Schablonenwelle beim Entfernen aus dem Dampferzeugerrohr . Advantageously, the grooves of the template shaft are made conical. The conical design ensures easier assembly and reverse rotation of the stencil shaft when removed from the steam generator tube.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung umfasst der Einbaukörper ein Anzahl von Drähten. Durch die Herstellung des Einbaukörpers mittels einer Schablonenwelle, welche eine Anzahl von Nuten umfasst, kann nämlich der Einbaukörper in besonders einfacher Weise durch entsprechendes Formen von Drähten in die Nuten gefertigt werden. Dies bedeutet sowohl eine beson¬ ders kostengünstige als auch technisch einfache Herstellung eines Einbaukörpers für ein Dampferzeugerrohr . In a particularly advantageous embodiment, the mounting body comprises a number of wires. By the manufacture of the installation body by means of a template shaft, which comprises a number of grooves, namely, the installation body can be made in a particularly simple manner by corresponding shaping of wires in the grooves. This means both a special ¬ DERS inexpensive and technically simple production of a mounting body for a steam generator tube.
In vorteilhafter Ausgestaltung kommt ein nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestelltes Dampferzeugerrohr in einem Dampferzeuger zum Einsatz. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch das Einbringen eines Einbaukörpers in ein Dampferzeugerrohr mittels einer Schablonenwelle nunmehr eine besonders einfache technische Lösung zur Herstellung und Positionierung eines Einbaukörpers vorliegt, die es ermög¬ licht, mittels eines Einbaukörpers innenberippte Rohre aus höher mit Chrom legierten Stählen herzustellen, die sich für besonders hohe Dampfparameter und somit einen besonders hohen Wirkungsgrad eines Dampferzeugers eignen. Die Herstellung des Einbaukörpers kann so besonders kostengünstig realisiert wer¬ den, da die Schablonenwelle wieder vollständig aus dem Rohr heraus gedreht wird und für die Herstellung des nächsten Ein¬ baukörpers verwendet werden kann. Die signifikanten Kosten- vorteile gegenüber kalt gezogenen Rohren mit Innenrippen machen das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren auch bei Materialien mit weniger als 5 % Chrom attraktiv. In an advantageous embodiment, a steam generator tube produced by the method described above is used in a steam generator. The advantages achieved by the invention are in particular that by introducing a mounting body into a steam generator tube by means of a template shaft now a particularly simple technical solution for the production and Positioning of an installation body is present, which made it ¬ light, using an installation body innenberippte pipes made of higher chromium alloyed steels, which are suitable for particularly high steam parameters and thus a particularly high efficiency of a steam generator. The production of the mounting body can be as particularly cost realized ¬ to as the template shaft is again rotated fully out of the tube and next on ¬ building structure can be used for the production of. The significant cost advantages over cold drawn internal fin tubes make the fabrication method of the present invention attractive even for materials with less than 5% chromium.
Durch die Verwendung einer Schablone in Form von Nuten auf einer Schablonenwelle hat der Einbaukörper geringe Toleranzen in Bezug auf seine Geometrie im montierten Zustand. Durch die Montage mit der Schablonenwelle sind weiterhin keine Quer¬ streben oder ähnliche Hilfseinrichtungen nötig, um die gewünschte Geometrie des Dralleinbaukörpers im montierten Zu- stand zu gewährleisten. Dralleinbaukörper sind mit Hilfe einer Schablonenwelle in handelsüblichen Längen (z. B. 12 m) herstellbar . By using a template in the form of grooves on a template shaft, the mounting body has low tolerances with respect to its geometry in the assembled state. By mounting with the template shaft further Quer ¬ strives or similar auxiliary devices are still required to ensure the desired geometry of the swirl body in the assembled state. Spin build-up bodies can be produced with the aid of a template shaft in commercially available lengths (for example 12 m).
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:
FIG 1 eine Schablonenwelle zur Ausführung des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens, FIG 2 eine vergrößerte Darstellung der Schablonenwelle im1 shows a template shaft for execution of the method according ¬ invention, FIG 2 is an enlarged view of the stencil in the shaft
Schnitt, Cut,
FIG 3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens, und 3 shows a flow chart of the method according to the invention, and
FIG 4 schematisch einen Durchlaufdampferzeuger in stehender Bauweise. Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszei¬ chen versehen. 4 shows schematically a continuous steam generator in a standing construction. Identical parts are provided in all figures with the same Bezugszei ¬ chen.
FIG 1 zeigt eine Schablonenwelle 1, die in einem Hauptbereich 2 mit spiralförmig umlaufenden Nuten 4 versehen ist. Die Nuten 4 sind hierbei in der Art einer Dreifachhelix um den zy¬ linderförmigen Körper der Schablonenwelle 1 angeordnet. Je nach gewünschtem Profil des herzustellenden Einbaukörpers können die Nuten 4 auch als Helix mit nahezu beliebiger An- zahl ausgestaltet sein. Je nach Anforderung können die gewünschten Nuten 4 beispielsweise über eine spanabhebende Fer¬ tigung individuell gefertigt werden (Anzahl, Steigung, Dimensionen) . Die Länge des Hauptbereiches 2 der Schablonenwelle 1 ist geringfügig länger als das Glattrohr, in das der Einbau- körper eingebracht werden soll. An den Hauptbereich 2 der1 shows a template shaft 1, which is provided in a main region 2 with spirally encircling grooves 4. The grooves 4 are in this case arranged in the manner of a triple helix around the zy ¬ linderförmigen body of the template shaft 1. Depending on the desired profile of the installation body to be produced, the grooves 4 can also be configured as a helix with virtually any desired number. Depending on requirements, the desired grooves 4 can be produced individually (number, pitch, dimensions) for example via a machining Fer ¬ actuation. The length of the main area 2 of the template shaft 1 is slightly longer than the smooth tube into which the installation body is to be introduced. To the main area 2 of the
Schablonenwelle 1 schließt sich in axialer Richtung ein Anschlussbereich 6 an, der nicht mit Nuten 4 versehen ist und zur Handhabung der Schablonenwelle 1 während des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens dient. Stencil shaft 1 in the axial direction joins a connecting area 6 of which is not provided with grooves 4 and handling of the stencil shaft 1 during the Invention ¬ proper method is used.
FIG 2 zeigt die Schablonenwelle 1 im Schnitt in einer vergrö¬ ßerten Darstellung. An der Schnittfläche 8 ist das Profil der in die Schablonenwelle 1 eingebrachten Nuten 4 erkennbar. Die Nuten 4 weisen ein konisches Profil auf. Ein derartiges Pro- fil ermöglicht ein einfacheres Fügen und Rückwärtsdrehen der Schablonenwelle 1 im Herstellungsprozess des nicht näher dar¬ gestellten Einbaukörpers für ein Dampferzeugerrohr . 2 shows the template shaft 1 in section in a magnification ¬ ßerten representation. At the interface 8, the profile of the introduced into the template shaft 1 grooves 4 can be seen. The grooves 4 have a conical profile. Such pro- file allows a simpler joining and reverse rotation of the stencil shaft 1 in the manufacturing process of unspecified represent ¬ provided mounting body for a steam generator tube.
FIG 3 zeigt schematisch die einzelnen Schritte des Herstel- lungsverfahrens gemäß der Erfindung. In Schritt A wird ein oder werden mehrere Drähte je nach Anzahl der in die Schablo¬ nenwelle 1 eingebrachten Nuten 4 in diese eingefügt. Somit entsteht der ein- oder mehrgängige Dralleinbaukörper. In Schritt B wird der Draht oder werden die Drähte unter Vor- Spannung an der Schablonenwelle 1 fixiert. In Schritt C wird die Schablonenwelle 1 in ein an der Innenseite glattes Dampf¬ erzeugerrohr eingeführt und der Einbaukörper so im Dampferzeugerrohr positioniert. In Schritt D wird die Fixierung des Einbaukörpers aus Drähten an der Schablonenwelle 1 gelöst. Durch die vorherige Fixie¬ rung mit Vorspannung in Schritt B führt das Lösen der Fixie- rung zu einem Abheben des Einbaukörpers aus den Nuten 4. In Schritt E wird die Schablonenwelle 1 entlang der spiralförmi¬ gen Nuten 4 schraubenartig aus dem Dampferzeugerrohr ausgedreht. Dies wird durch die konische Form der Nuten 4 unter¬ stützt. Durch das Lösen der Fixierung und über das Rückdrehen der Schablonenwelle 1 löst sich der Einbaukörper von der3 schematically shows the individual steps of the production method according to the invention. In step A, one or more wires are inserted depending on the number of introduced into the Schablo ¬ nenwelle 1 grooves 4 in this. Thus, the single or multiple-start swirl body is created. In step B, the wire or wires are fixed to the stencil shaft 1 under bias. In step C the template shaft 1 is inserted into a smooth on the inside of the steam generator tube and is positioned ¬ the mounting body in the steam generator tube. In step D, the fixation of the mounting body made of wires to the stencil shaft 1 is released. By the prior Fixie ¬ tion with bias in step B, the release of the fixation leads to a lifting of the mounting body of the grooves 4. In step E, the template shaft 1 along the Spirförmi ¬ gen grooves 4 helically twisted out of the steam generator tube. This is supported by the conical shape of the grooves 4 under ¬ . By releasing the fixation and the reverse rotation of the template shaft 1, the mounting body of the solves
Schablonenwelle 1 und legt sich durch die Eigenspannung un¬ terstützt fest an die Innenwand des Dampferzeugerrohrs an. Die Schablonenwelle 1 wird vollständig aus dem Rohr heraus gedreht und kann in Schritt F für die Herstellung des nächs- ten Einbaukörpers verwendet werden. Template shaft 1 and sets itself by the residual stress un ¬ terstützt firmly against the inner wall of the steam generator tube. The template shaft 1 is completely rotated out of the tube and can be used in step F for the production of the next mounting body.
Der Durchlaufdampferzeuger 10 gemäß FIG 4 ist in stehender Bauweise und als Zweizugdampferzeuger ausgeführt. Er weist eine Umfassungswand 12 auf, die am Unterende des durch sie gebildeten ersten Gaszugs in einen trichterförmigen Boden 14 übergeht. Die Umfassungswand 12 ist in einem unteren Bereich oder Verdampferbereich aus Verdampferrohren 16 und in einem oberen Bereich oder Überhitzerbereich aus Überhitzerrohren 16 λ aufgebaut. Die Verdampferrohre 16 bzw. die Überhitzerroh- re 16 λ sind an ihren Längsseiten gasdicht miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt. Der Boden 14 umfasst eine nicht näher dargestellte Austragsöffnung 18 für Asche. The continuous steam generator 10 according to FIG 4 is designed in standing construction and as Zweizugdampferzeuger. It has a surrounding wall 12, which merges into a funnel-shaped bottom 14 at the lower end of the first throttle cable formed by it. The containment wall 12 is constructed in a lower portion or evaporator region from evaporator tubes 16 and in an upper region or superheater area of superheater tubes 16 λ. The evaporator tubes 16 or the re Überhitzerroh- λ 16 are connected at their longitudinal sides gas-tight manner, for example welded. The bottom 14 comprises a not shown discharge opening 18 for ashes.
Die von einem Strömungsmedium, insbesondere von Wasser oder einem Wasser-Dampf-Gemisch, von unten nach oben durchströmbaren Verdampferrohre 16 der Umfassungswand 12 sind mit ihren Eintrittsenden an einen Eintrittssammler 20 angeschlossen. Austrittsseitig sind die Verdampferrohre 16 über ein nicht näher gezeigtes Wasserabscheidesystem an die strömungsmedi- umsseitig nachfolgenden Überhitzerrohre 16 λ angeschlossen. The evaporator tubes 16 of the surrounding wall 12, which can be flowed through from below to above by a flow medium, in particular water or a water-steam mixture, are connected with their inlet ends to an inlet header 20. On the outlet side, the evaporator tubes 16 are connected via a not-shown Wasserabscheidesystem on the flow side, the following superheater tubes 16 λ .
Die Verdampferrohre 16 der Umfassungswand 12 bilden in dem sich zwischen dem Eintrittssammler 20 und dem Wasserabschei- desystem befindenden Abschnitt des Gaszugs eine Verdampferheizfläche 22. An diese schließt sich eine von den Überhit¬ zerrohren 16 λ gebildete Nach- oder Überhitzerheizfläche 24 an. Zusätzlich sind im zweiten, von den Heizgasen abwärts durchströmten Gaszug 26 und in dem diesen heizgasseitig mit dem ersten Gaszug verbindenden Querzug 28 noch weitere, le¬ diglich schematisch dargestellte Heizflächen 30, beispielsweise ein Economizer und konvektive Überhitzerheizflächen, angeordnet . The evaporator tubes 16 of the enclosing wall 12 form in which between the inlet header 20 and the water separator desystem befindenden section of the throttle cable a Verdampferheizfläche 22. This is followed by one of the Überhit ¬ tubes 16 λ formed after- or Überhitzerheizfläche 24 at. In addition, further, le ¬ diglich schematically illustrated heating surfaces 30, for example, an economizer and convective Überhitzerheizflächen arranged in the second, traversed by the hot gases down throttle cable 26 and the heating gas side connected to the first throttle cable 28.
Im unteren Bereich der Umfassungswand 12 ist eine Anzahl von Brennern für einen fossilen Brennstoff in jeweils einer Öffnung 32 der Umfassungswand 12 angebracht. In FIG 1 sind vier Öffnungen 32 sichtbar. An einer derartigen Öffnung 32 sind die Verdampferrohre 16 der Umfassungswand 12 zur Umgehung der jeweiligen Öffnung 32 gekrümmt und verlaufen auf der Außenseite des vertikalen Gaszugs. Diese Öffnungen können bei¬ spielsweise auch für Luftdüsen vorgesehen sein. Durch die Verwendung von innenberippten Dampferzeugerrohren, die nach dem dargestellten Verfahren hergestellt wurden, im Dampferzeuger 10 ist es möglich, auch Stähle mit einem Chromgehalt von mehr als 5 % zur Herstellung zu verwenden. Derartige Dampferzeugerrohre sind für besonders hohe Dampfparame- ter geeignet und ermöglichen so einen besonders hohen Wirkungsgrad eines Dampferzeugers. At the bottom of the perimeter wall 12, a number of fossil fuel burners are mounted in each opening 32 of the perimeter wall 12. In FIG. 1, four openings 32 are visible. At such an opening 32, the evaporator tubes 16 of the surrounding wall 12 are curved to bypass the respective opening 32 and extend on the outside of the vertical throttle cable. These openings can be provided in ¬ example, for air nozzles. By using internal finned steam generator tubes made by the illustrated method in the steam generator 10, it is possible to use even steels with a chromium content of more than 5% for the production. Such steam generator tubes are suitable for particularly high steam parameters and thus enable a particularly high efficiency of a steam generator.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Herstellen von Dampferzeugerrohren, bei dem ein Einbaukörper in Nuten (4) einer Schablonenwelle (1) fixiert wird, die Schablonenwelle (1) mit dem Einbaukörper in ein Dampferzeugerrohr eingeführt wird, die Fixierung des Einbaukörpers an der Schablonenwelle (1) gelöst wird und die Schablonenwelle (1) wieder aus dem Dampferzeugerrohr entfernt wird . 1. A method for producing steam generator tubes, in which a mounting body in grooves (4) of a template shaft (1) is fixed, the template shaft (1) is introduced with the mounting body in a steam generator tube, the fixation of the mounting body to the template shaft (1) and the stencil shaft (1) is removed again from the steam generator tube.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Einbaukörper an der Schablonenwelle (1) mit einer Vorspannung fixiert wird. 2. The method of claim 1, wherein the mounting body is fixed to the stencil shaft (1) with a bias voltage.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Anzahl von Nuten (4) spiralförmig in die 3. The method according to any one of the preceding claims, wherein a number of grooves (4) spiral in the
Schablonenwelle (1) eingebracht ist.  Template shaft (1) is introduced.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Schablonenwelle (1) aus dem Dampferzeugerrohr gedreht wird. 4. The method of claim 3, wherein the stencil shaft (1) is rotated from the steam generator tube.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Nuten (4) konisch ausgeführt sind. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the grooves (4) are conical.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Einbaukörper eine Anzahl von Drähten umfasst. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the mounting body comprises a number of wires.
7. Dampferzeugerrohr, hergestellt mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6. 7. steam generator tube, produced by the method according to one of claims 1 to 6.
8. Dampferzeuger (10) mit einem Dampferzeugerrohr nach Anspruch 6. 8. steam generator (10) with a steam generator tube according to claim 6.
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