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      蒸汽發(fā)生器管、其制造方法以及直通式蒸汽發(fā)生器的制作方法

      文檔序號(hào):4496003閱讀:334來(lái)源:國(guó)知局
      專(zhuān)利名稱:蒸汽發(fā)生器管、其制造方法以及直通式蒸汽發(fā)生器的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種帶有形成旋流的內(nèi)型面的蒸汽發(fā)生器管。另外本發(fā)明 還涉及一種用于制造設(shè)有形成旋流的內(nèi)型面的蒸汽發(fā)生器管的方法。
      背景技術(shù)
      在直通式蒸汽發(fā)生器的燃燒室壁中通常采用相互通過(guò)接片氣密地焊接 的蒸汽發(fā)生器管以形成圍繞火焰空間的氣道,這些氣道并聯(lián)以使流動(dòng)介質(zhì)
      廠家裝備了成形的冷卻片的管件。在這種情況下蒸汽發(fā)生器管可以垂直或 者可以傾斜地布設(shè)。為了使該直通式蒸汽發(fā)生器具有可靠的運(yùn)行特性通常 將蒸汽發(fā)生器管設(shè)計(jì)為,即便在流經(jīng)蒸汽發(fā)生器管的介質(zhì)的質(zhì)量流密度很 低時(shí)也能保證充分地冷卻該蒸汽發(fā)生器管。
      一個(gè)重要的設(shè)計(jì)原則是蒸汽發(fā)生器管的導(dǎo)熱性能。導(dǎo)熱性能高就能夠 極其有效地加熱流經(jīng)蒸汽發(fā)生器管的介質(zhì)并同時(shí)使蒸汽發(fā)生器管本身得以 可靠地冷卻。在傳統(tǒng)的可在低臨界點(diǎn)壓力下運(yùn)行的蒸汽發(fā)生器中蒸汽發(fā)生 器管的導(dǎo)熱性能會(huì)受到所謂的沸騰危機(jī)的不利影響。在這種情況下管壁不 再被液態(tài)的流動(dòng)介質(zhì)(通常是水)沾濕并因此不能被充分冷卻。由于過(guò)早 干燥,因此可能會(huì)降低管壁的強(qiáng)度值。
      為了改善導(dǎo)熱性能通常采用通過(guò)變形工序(例如冷拉)而在蒸汽發(fā)生 器管的內(nèi)側(cè)具有表面結(jié)構(gòu)或螺旋形延伸肋形式的內(nèi)型面。通過(guò)這種肋的造 型使流經(jīng)蒸汽發(fā)生器管的介質(zhì)扭轉(zhuǎn),從而使較重的液相由于有效的離心力 聚集在管內(nèi)壁上并在那里形成沾濕的液膜。由此在熱流密度相對(duì)高而質(zhì)量 流密度較低時(shí)也可以確保從管內(nèi)壁到流動(dòng)介質(zhì)的可靠導(dǎo)熱。
      所述已知的蒸汽發(fā)生器管的缺點(diǎn)是,由于管材的有限的可變形性而使 制造相當(dāng)費(fèi)時(shí)。尤其對(duì)于鉻含量高的耐高溫的鋼而言所述的可變形性受到 強(qiáng)烈限制。這類(lèi)材料在目前對(duì)于蒸汽發(fā)生器管起著越來(lái)越重要的作用,因 為這類(lèi)材料至少原則上能夠針對(duì)特別高的蒸汽參數(shù)、尤其針對(duì)高的新鮮蒸
      汽溫度以及進(jìn)而為了達(dá)到隨之而來(lái)的高效率來(lái)設(shè)計(jì)蒸汽發(fā)生器。但是在加 工時(shí)由于材料引起的限制在實(shí)踐中根本不能或只能以高成本用平滑管件在 變形工序的范疇內(nèi)制造帶有所期望的在流動(dòng)技術(shù)上有利的帶肋型面的內(nèi)側(cè)
      加肋的管件。只有足夠傾斜的側(cè)面角和與大的肋高相關(guān)的尖棱過(guò)渡區(qū)才是 不難制造的。此外肋的高度僅能在狹義的范圍內(nèi)是可以制造的。此外關(guān)于 沿管件的型面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)僅能達(dá)到低的靈活性。
      與之不同地,業(yè)已有人建議一些不同類(lèi)型的用于事后安裝到蒸汽發(fā)生
      器管中的形成旋流的內(nèi)構(gòu)件。這類(lèi)內(nèi)構(gòu)件尤其包括所謂的"螺旋帶(Twisted Tapes)"即由金屬帶制成的本身扭轉(zhuǎn)或巻繞的帶材。但是這些迄今公知的管 內(nèi)構(gòu)件的共同缺點(diǎn)是,其一方面阻擋管中央的(原)自由橫截面,以及另 一方面明顯強(qiáng)烈地使總的流動(dòng)轉(zhuǎn)向并且在這種情況下局部出現(xiàn)"過(guò)旋流 (iiberdmllen )"。簡(jiǎn)單的螺旋帶例如在兩相流中蒸汽含量更高時(shí)導(dǎo)致水相在 干燥的同時(shí)聚集在管壁與螺旋帶之間的三角區(qū)內(nèi)并進(jìn)而導(dǎo)致螺旋帶庇陰側(cè) 的內(nèi)壁區(qū)域得不到充分的冷卻。因此帶有螺旋帶形式內(nèi)構(gòu)件的蒸汽發(fā)生器 管同樣不適用于所有通常在蒸汽發(fā)生器中出現(xiàn)的運(yùn)行條件。

      發(fā)明內(nèi)容
      因此,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是,提供一種本文開(kāi)頭所述類(lèi)型的 蒸汽發(fā)生器管,其在達(dá)到簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)地制造以及不同運(yùn)行條件的大的帶寬 的情況下具有特別有利的導(dǎo)熱特性。另外要提供一種適合于制造這類(lèi)蒸汽 發(fā)生器管的制造方法以及一種直通式蒸汽發(fā)生器,該直通式蒸汽發(fā)生器在 保持高的運(yùn)行安全性及高效率的同時(shí)具有特別簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。
      按照本發(fā)明上述有關(guān)蒸汽發(fā)生器管的技術(shù)問(wèn)題這樣得以解決,即,在 該蒸汽發(fā)生器管中為了構(gòu)成形成旋流的內(nèi)型面在管內(nèi)腔中至少布設(shè)一個(gè)內(nèi) 置件,其中該內(nèi)置件包括多根線材,這些線材按多頭螺紋的形式螺旋形地 沿管內(nèi)壁巻繞。
      在此本發(fā)明基于以下考慮在蒸汽發(fā)生器內(nèi)的多相流動(dòng)為了改善導(dǎo)熱 應(yīng)該具有旋流,從而液相基于旋轉(zhuǎn)被導(dǎo)引到管內(nèi)壁上并盡可能均勻地沾濕 管內(nèi)壁。因此為了相宜地形成和保持這種旋流應(yīng)該在管內(nèi)腔中布設(shè)適合的 導(dǎo)流元件。如已闡明的那樣,若一方面沿流程出現(xiàn)"過(guò)旋流"或太大壓力 損失,另一方面旋流作用仍然足夠強(qiáng)烈,以便將流動(dòng)介質(zhì)的液相沿整個(gè)管
      周面引導(dǎo)到管內(nèi)壁上,則這種流動(dòng)導(dǎo)引是特別有利的。
      為了避免導(dǎo)致對(duì)蓄水泵高自身能量需求的高壓力損失,以及為了確保 管內(nèi)腔中的蒸汽排出應(yīng)該在管內(nèi)壁上布設(shè)基本上內(nèi)型面形式的導(dǎo)流元件并 且管橫截面在中央不要或僅略微被堵塞。此外為了繞開(kāi)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的 加肋管相關(guān)的加工局限性,形成旋流的內(nèi)型面要通過(guò)管內(nèi)構(gòu)件或內(nèi)置件實(shí) 現(xiàn),該管內(nèi)構(gòu)件或內(nèi)置件可以與蒸汽發(fā)生器管無(wú)關(guān)地按期望的形狀制造并 且事后可以添加到管件中。為此目的在此處所介紹的新方案中采用線材或 帶材,其在裝入到蒸汽發(fā)生器管內(nèi)后螺旋狀地沿管內(nèi)壁巻繞,使得管橫截 面的大部分(大于50%)保持開(kāi)放并且因此蒸汽可以在管內(nèi)腔中聚集和流 動(dòng)。
      另外業(yè)已得知,單一的、亦即單頭螺旋彈簧通常僅產(chǎn)生弱的旋流。在 這種情況下流動(dòng)可能會(huì)被貼靠在管內(nèi)壁上的線材切斷。那么由于較小的旋 轉(zhuǎn)導(dǎo)致過(guò)早出現(xiàn)汽化危險(xiǎn)。這種效應(yīng)盡管可以通過(guò)更大的線材直徑(類(lèi)似 于更大的肋高)得以補(bǔ)償,但是這在按單一螺旋彈簧的形式布設(shè)線材時(shí)導(dǎo) 致水相聚集或堵塞在管壁與線材內(nèi)置件之間的三角區(qū)內(nèi),與此同時(shí)干燥線 材庇蔭側(cè)的內(nèi)壁區(qū)域,也就是說(shuō),導(dǎo)致不能充分地冷卻相應(yīng)的管壁區(qū)域。 這類(lèi)缺點(diǎn)按照在此所建議的方案得以避免,為此將多根線材按多頭螺紋的 形式分別螺旋形地貼靠在管內(nèi)壁上。對(duì)于這種設(shè)計(jì)即便在適當(dāng)旋流強(qiáng)度和
      相對(duì)較小的壓力損失情況下也能達(dá)到用液態(tài)流動(dòng)介質(zhì)均勻沾濕管內(nèi)壁;另 一方面徹底避免流動(dòng)的過(guò)^走流。
      另外特別有利的是,與通過(guò)變形工序在施加巨大變形力的條件下用光 滑管制成的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的加肋管相反,在與流動(dòng)密切相關(guān)的參數(shù)(諸如內(nèi)型 面高度、頭數(shù)、上升角、側(cè)面角以及尖銳棱角度方面存在較大的靈活性。 相應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)在設(shè)計(jì)成內(nèi)置構(gòu)件的情況下能夠特別簡(jiǎn)單和精確地轉(zhuǎn)變, 因?yàn)闉榇藘H需要提供一些具有適配橫截面輪廓的線材或帶材并將它們?cè)O(shè)置 成所期望的布局結(jié)構(gòu),例如通過(guò)旋扭和/或彎曲。
      在具有通常尺寸的蒸汽發(fā)生器管中按兩頭或三頭螺紋形式布設(shè)線材是 特別適宜的。但是也可以優(yōu)選四頭至六頭的設(shè)計(jì)。對(duì)于特別大直徑的蒸汽 發(fā)生器管甚至可以設(shè)想八頭方案。所述各線材相對(duì)于與管軸線垂直定向的 基準(zhǔn)面的上升角有利地最小為30°且優(yōu)選最大為70° 。特別有利的是,該 上升角處于40。至55°區(qū)間內(nèi)。
      為了達(dá)到特別簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)的可制造性,所述各線材具有圓形或基本上 為矩形的橫截面。對(duì)于后一種實(shí)施方式尤其可以事后再加工棱邊,從而可 以實(shí)現(xiàn)相對(duì)傾斜的側(cè)面角和尖銳棱邊的過(guò)渡區(qū)。線材的直徑可以根據(jù)蒸汽 發(fā)生器管的直徑以及根據(jù)規(guī)定的流動(dòng)和溫度狀況改變。通常優(yōu)選線材直徑
      或平均的橫截面尺寸為光滑管內(nèi)直徑的5%至15%。
      所述各線材或由線材構(gòu)成的管內(nèi)置件有利地基于其自身應(yīng)力在規(guī)定的 運(yùn)行溫度下防滑地位于管內(nèi)腔中。這樣的話,線材材料以及自身應(yīng)力與幾 何比例相協(xié)調(diào),使得防止各匝圈相對(duì)蠕動(dòng)或滑動(dòng)。
      如果需要,所述貼靠在管內(nèi)壁上的線材可以通過(guò)徑向的加強(qiáng)桿相互連 接和/或與沿管軸線延伸的中央線材連接。利用這種支承芯即便在所述線材 應(yīng)力或彈性應(yīng)力可能降低時(shí)也能防止各路彈簧的滑動(dòng),從而使管內(nèi)置件在 蒸汽發(fā)生器管內(nèi)長(zhǎng)久地保持其原始形狀和位置。作為補(bǔ)充或替代方式也可 以采用 一定數(shù)量的沿管軸線的方向延伸的支承線材,它們分別固定在所述 螺旋形巻繞的線材的面朝管內(nèi)腔的側(cè)面上。以此方式達(dá)到與具有徑向的加 強(qiáng)桿的設(shè)計(jì)類(lèi)似的效果。包括加強(qiáng)桿和/或支承線材和/或中央線材的支承芯 可以用與形成旋流的、貼靠在管內(nèi)壁上的線材相當(dāng)?shù)牡椭挡牧现瞥?,因?yàn)?該材料僅需防腐蝕及防起氧化皮,而不直接承受管內(nèi)壁的極高溫度。
      盡管管內(nèi)置件基于其線材的自身應(yīng)力已經(jīng)穩(wěn)固且可靠地位于蒸汽發(fā)生 器管內(nèi),但是優(yōu)選還采用附加的固定,在這種情況下所述相應(yīng)構(gòu)型的線材 至少在一個(gè)位置、優(yōu)選在其兩端附近與管內(nèi)壁固定連接。所述固定連接在 此優(yōu)選為耐高溫的焊接連接。 一種略微費(fèi)事但保證特別可靠固定的制造方 案,包括多個(gè)分布在各線材的縱向長(zhǎng)度上的點(diǎn)焊點(diǎn)。若所述內(nèi)置件的至少 貼靠在管內(nèi)壁上的線材用具有類(lèi)似于管材的成分的材料制成,則焊接固定 可以特別好地建立。
      另外恰恰在相對(duì)長(zhǎng)的沿蒸汽爐整個(gè)高度延伸的蒸汽發(fā)生器管中期望, 沿其縱向長(zhǎng)度在管內(nèi)腔中視位置情況設(shè)有不同的導(dǎo)引型面,這些導(dǎo)引型面 用于在空間上擴(kuò)展或改變蒸汽份額和加熱斷面。這種方案可以有利地通過(guò) 在蒸汽發(fā)生器管內(nèi)裝入多個(gè)內(nèi)置件實(shí)現(xiàn),這些內(nèi)置件布設(shè)在各分開(kāi)的管部 段內(nèi),其中各內(nèi)置件的幾何參數(shù)與在運(yùn)行中規(guī)定的局部受熱和/或局部的流 動(dòng)狀況適配。另外在那里強(qiáng)調(diào)的是,旋流在一次產(chǎn)生后即便在雙相流動(dòng)時(shí) 也要至少在五個(gè)管直徑的流動(dòng)行程中保持存在,不需要完全、無(wú)空隙地裝
      備所述管。確切地說(shuō),可以將內(nèi)置件利用間隙相互間隔距離地裝入到蒸汽 發(fā)生器管內(nèi)。
      在此所描述的蒸汽發(fā)生器管適宜應(yīng)用于礦物加熱的直通式蒸汽發(fā)生器 中。利用管的形成旋流的內(nèi)型面和與之相關(guān)的到熱性能的改善確保了即便 在具有垂直管布局(垂直管系)的鍋爐結(jié)構(gòu)也能達(dá)到向流動(dòng)介質(zhì)的足夠熱 傳遞以及對(duì)管壁的冷卻。具有更多管數(shù)量且具有相對(duì)短的管道長(zhǎng)度的垂直 管系由于相對(duì)于傾斜或螺旋形布設(shè)的管而言更小的流動(dòng)速度和更小的質(zhì)量 流密度能夠使蒸汽發(fā)生器以更小的壓力損失和更小的最低通流量運(yùn)行。因 此包括該蒸汽發(fā)生器的電力廠可以設(shè)計(jì)為更小的最低負(fù)荷。由傾斜的蒸汽 發(fā)生器管已知的分離效應(yīng)在垂直管系中不會(huì)出現(xiàn),而在發(fā)生分離效應(yīng)時(shí)水 和蒸汽在低于最小流動(dòng)速度或最小負(fù)荷時(shí)分層流動(dòng),從而使管壁的部分區(qū) 域不再被沾濕。此外也取消了用于蒸汽爐的復(fù)雜的、與大范圍且成本巨大 的焊接工作相關(guān)的支承結(jié)構(gòu),因?yàn)橥ǔ>哂写怪惫芟档臓t壁可以設(shè)計(jì)為自 支承式的。
      此外所述管內(nèi)構(gòu)件即便對(duì)于例如在燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠的加熱 爐中出現(xiàn)的對(duì)流加熱而言基于導(dǎo)熱的改善也能導(dǎo)致減小換熱面并進(jìn)而明顯 節(jié)約開(kāi)支。
      與制造方法相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題是這樣解決的,即,將多根處于應(yīng)力作用 下的線材置入光滑管內(nèi),在此線材按多頭螺紋的形式布設(shè),以及所述線材 在置入后舒張,直至其匝圈貼靠在管內(nèi)壁上。換言之,將由事先定向的線 材構(gòu)成的多頭螺旋彈簧預(yù)緊,為此例如將其抻拉開(kāi)或向一起扭合。在直徑 減小的這種狀態(tài)下將該內(nèi)置件裝入到管件中。其在局部舒張后自動(dòng)地貼靠 到管內(nèi)壁上。在此這樣選擇線材所保留的自身應(yīng)力,即,使得線材在蒸汽 發(fā)生器管規(guī)定的運(yùn)行溫度下不會(huì)發(fā)生蠕動(dòng)。另外所述線材在其不完全舒張 后優(yōu)選至少在一端與管內(nèi)壁焊接。
      利用本發(fā)明達(dá)到的優(yōu)點(diǎn)尤其在于,利用所述新型的管內(nèi)置件獲得在管 內(nèi)腔中可靈活地適用于所有管材的導(dǎo)流結(jié)構(gòu),該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)可相應(yīng)地適應(yīng)于 改善導(dǎo)熱的需求?;谟煽勺杂芍贫ǖ膮?shù)、諸如線材直徑、線材布設(shè)的 頭數(shù)、上升角、側(cè)面角以及尖銳棱角度形成的設(shè)計(jì)靈活性可以調(diào)整在蒸發(fā) 器管的長(zhǎng)度上變化的旋流斷面,該旋流斷面與相應(yīng)的局部受熱相適配。在 這種情況下繞開(kāi)了傳統(tǒng)的加肋管在制造上的局限性。首先在發(fā)電廠以蒸汽
      參數(shù)的更高設(shè)計(jì)值的研發(fā)過(guò)程中制造加肋管由于較高溫度和壓力要求的新 材料鉻含量更高,所以成本一直較高。在此該新的形成旋流的內(nèi)構(gòu)件能夠 替代所述加肋管并且才真正能夠這樣的用途。


      以下借助附圖對(duì)本發(fā)明的不同實(shí)施方式予以詳細(xì)說(shuō)明。其中
      圖1以簡(jiǎn)化示意圖示出了直通式蒸汽發(fā)生器和垂直的由管組成的燃燒
      室壁;
      圖2示出了蒸汽發(fā)生器管和構(gòu)成形成旋流的內(nèi)型面的內(nèi)置件的剖切視
      圖3示出了按照另一種不同的實(shí)施方式的蒸汽發(fā)生器管的剖切視圖和 橫截面圖4示出了按照另一種實(shí)施方式的蒸汽發(fā)生器管的剖切視圖和橫截面圖。
      在所有附圖中相同的部分以相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注。
      具體實(shí)施例方式
      在圖1中簡(jiǎn)略地示出了具有矩形橫截面的直通式蒸汽發(fā)生器2,其垂直 氣道由圍壁或燃燒室壁4構(gòu)成,該燃燒室壁在下端過(guò)渡到斗形的底部6。
      在氣道的點(diǎn)火區(qū)域V在由蒸汽發(fā)生器管10組合而成的燃燒室壁4中安 置一定數(shù)量的用于各開(kāi)口 8(圖中只能看到兩個(gè))內(nèi)燃料的燃燒器。垂直布 設(shè)的蒸汽發(fā)生器管IO在點(diǎn)火區(qū)域V內(nèi)為了形成蒸發(fā)器加熱面12氣密地相 互焊接。
      在氣道的點(diǎn)火區(qū)域V上方是對(duì)流加熱面14。煙氣流出通道16位于其 上方,通過(guò)燃燒礦物燃料產(chǎn)生的煙氣RG通過(guò)該煙氣流出通道離開(kāi)該垂直煙 道。在蒸汽發(fā)生器管10內(nèi)流動(dòng)的流動(dòng)介質(zhì)通過(guò)燃燒器火焰的輻射熱以及通 過(guò)煙氣RG對(duì)流的熱傳導(dǎo)被加熱并且同時(shí)蒸發(fā)。在本實(shí)施例采用水或水-水 蒸氣混合物作為流動(dòng)介質(zhì)。
      除了圖1所示的單道鍋爐外當(dāng)然其他鍋爐構(gòu)型也可以,例如雙道鍋爐。 下面所描述的蒸汽發(fā)生器管可以應(yīng)用于所有這些方案中,確切地說(shuō)不僅在 點(diǎn)火區(qū)域而且在其余的煙氣通道內(nèi)。也可以設(shè)想應(yīng)用于余熱蒸汽發(fā)生器。
      圖2以剖切視圖示出了一段用于直通式蒸汽發(fā)生器2的燃燒室壁4管 系的蒸汽發(fā)生器管IO。在光滑管20的管內(nèi)腔18中安裝內(nèi)置件22,其構(gòu)成 形成旋流的內(nèi)型面以改善導(dǎo)熱性能。在本實(shí)施例中該內(nèi)置件22包括三條按 具有恒定上升角(以及進(jìn)而具有恒定螺距)的三路螺紋形式沿管內(nèi)壁巻繞 的線材24。線材24由于其自身應(yīng)力固定貼靠在管內(nèi)壁26上。另外線材24 分別在多個(gè)位置、尤其在其兩端附近通過(guò)點(diǎn)焊固定在管內(nèi)壁26上。
      在本實(shí)施例中線材24以及承接這些線材的光滑管件20的管壁28均由 含有鉻成分的耐高溫金屬材料制成。此外當(dāng)然也存在專(zhuān)業(yè)人員熟知的其他 適合的材料、例如13CrMo44。除了線材24的數(shù)量(螺旋彈簧的螺紋線數(shù)) 和上升角之外線材24的橫截面形狀也是重要的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。尤其是由于獨(dú)立 于光滑管件20地制造各線材24,所以可以任意預(yù)先規(guī)定線材的高度和寬度 以及相對(duì)于管內(nèi)壁26的側(cè)面角和棱邊的尖銳度。在一階近似情況下通常幾 何參數(shù)的選擇與傳統(tǒng)加肋管的肋類(lèi)似。但是此外也還要進(jìn)行與位置相關(guān)的 匹配和優(yōu)化,這在受熱剖面沿燃燒室壁4的變化過(guò)程中是要考慮的。
      圖3示出了由圖2已知的蒸汽發(fā)生器管10實(shí)施方式的一種擴(kuò)展設(shè)計(jì), 其中貼靠在管內(nèi)壁26上的線材24通過(guò)焊接的徑向加強(qiáng)桿30與沿管軸線延 伸的中央線材32相連,從而即便在彈簧作用減低時(shí)也能有效地防止各彈簧 線路(Federg組ge)或線匝彼此相對(duì)滑動(dòng)。因?yàn)榘訌?qiáng)桿30和中央線材 32的支承芯不能承受象貼靠在管內(nèi)壁26上的用于形成旋流的線材24那樣 高的溫度,因此它要用較少的高值材料制成。
      在按照?qǐng)D3的實(shí)施例中每三個(gè)細(xì)的徑向加強(qiáng)桿30組成一個(gè)位于蒸汽發(fā) 生器管10的公共橫截面平面內(nèi)的規(guī)則星形。這星形中的多個(gè)以一定的間距 沿蒸汽發(fā)生器管10的縱向相繼地分布。如同從圖3的右上部所示的蒸汽發(fā) 生器管IO橫截面圖中可看到的那樣,所有星形定向相同,從而使前后相繼 分布的星形的相互對(duì)應(yīng)的加強(qiáng)桿30在橫截面圖中看重疊。由此僅微不足道 地影響在管內(nèi)腔18內(nèi)的旋流。
      最后,圖4示出了另一種也可以與由圖3已知的方案組合的實(shí)施方案。 在此采用三條平行于管軸線延伸的支承線材34,它們防止形成旋流的螺旋 形巻繞的線材24滑動(dòng)。支承線材34從橫截面圖中觀察沿管內(nèi)周面均勻分 布并且本身固定在成型的線材24的面朝管內(nèi)腔18的側(cè)面上。
      權(quán)利要求
      1. 一種蒸汽發(fā)生器管(10),其中在管內(nèi)腔(18)中至少布設(shè)一個(gè)內(nèi)置件(22)以構(gòu)成形成旋流的內(nèi)型面,其中該內(nèi)置件(22)包括多根線材(24),這些線材按多頭螺紋的形式螺旋形地沿管內(nèi)壁(26)卷繞。
      2. 如權(quán)利要求1所述的蒸汽發(fā)生器管(IO),其中,所述各線材(24)相對(duì) 于與管軸線垂直定向的基準(zhǔn)面的上升角最小為30°且優(yōu)選最大為70。。
      3. 如權(quán)利要求1或2所述的蒸汽發(fā)生器管(10),其中,所述各線材 (24)具有圓形橫截面。
      4. 如權(quán)利要求1或2所述的蒸汽發(fā)生器管(10),其中,所述各線材 (24)具有基本上為矩形的橫截面。
      5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的蒸汽發(fā)生器管(10),其中,所述各線材(24)基于其自身應(yīng)力載規(guī)定德運(yùn)行溫度下防滑地位于管腔(18)中。
      6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的蒸汽發(fā)生器管(10),其中,貼靠在管內(nèi)壁(26)上的線材(24)通過(guò)徑向的加強(qiáng)桿(30)相互連接和/或與沿管軸線延伸的中央線材(32)連接。
      7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的蒸汽發(fā)生器管(10),其中,設(shè)有多根沿管軸線方向延伸的支承線材,它們分別固定在所述線材(24)的 面朝管內(nèi)腔(18)的側(cè)面上。
      8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的蒸汽發(fā)生器管(10),其中,所述各線材(24)至少在一個(gè)位置、尤其是在其兩端附近與管內(nèi)壁(26)固定連接。
      9. 如權(quán)利要求8所述的蒸汽發(fā)生器管(10),其中,所述固定連接為焊接連接。
      10. 如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的蒸汽發(fā)生器管(10),其中,所述內(nèi)置件(22)的至少貼靠在管內(nèi)壁(26)上的部分用具有類(lèi)似于管材的 成分的材料制成。
      11. 如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的蒸汽發(fā)生器管(10),具有多個(gè)內(nèi)置件(22),這些內(nèi)置件布設(shè)在各分開(kāi)的管部段內(nèi),其中各內(nèi)置件(22) 的幾何參數(shù)與在運(yùn)行中規(guī)定的局部受熱和/或局部的流動(dòng)狀況相適配。
      12. —種直通式蒸汽發(fā)生器(2),其包括多個(gè)按照權(quán)利要求1至11中 任一項(xiàng)構(gòu)造的蒸汽發(fā)生器管(10)。
      13. —種用于制造設(shè)有形成旋流的內(nèi)型面的蒸汽發(fā)生器管(10)的方 法,其中,將多根在處于應(yīng)力作用下的線材(24)置入光滑管件(20)內(nèi), 在此線材(24)按多頭螺紋的形式布設(shè),以及所述線材(24)在置入后舒 張,直至其匝圈貼靠在管內(nèi)壁(26)上。
      14. 如權(quán)利要求13所述的方法,其中,所述線材(24)在部分舒張后 至少在一端與管內(nèi)壁(26)焊接。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及一種蒸汽發(fā)生器管(10),其在達(dá)到簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)地制造以及不同運(yùn)行條件的大的帶寬的情況下具有特別有利的導(dǎo)熱特性。為此按照本發(fā)明在管內(nèi)腔(18)中至少布設(shè)一個(gè)內(nèi)置件(22)以構(gòu)成形成旋流的內(nèi)型面,其中該內(nèi)置件(22)包括多根線材(24),這些線材按多頭螺紋的形式螺旋形地沿管內(nèi)壁(26)卷繞。
      文檔編號(hào)F22B29/06GK101389904SQ200680045751
      公開(kāi)日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2006年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月5日
      發(fā)明者喬基姆·弗蘭克, 奧利弗·赫布斯特, 霍爾格·施米特 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司
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