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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR MANUFACTURING A COATED TUBE-WEB COMPONENT FOR USE IN A COMBUSTION SYSTEM, AND TUBE-WEB COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/156570
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method of manufacturing a tube-web component (1, 1*, 1a) for use in a combustion system, comprising at least the following steps: providing or manufacturing at least one tube (2'), preferably a plurality of tubes (2'), and at least one web (3', 3*), preferably a plurality of webs (3', 3*), wherein preferably at least the web (3*), optionally in the case of several webs at least some of the webs (3*), consists substantially of a metallic protective material (4), preferably nickel; coating the tube (2') and, if applicable, the web or at least some of the webs (3'), by means of at least one electroplated metallic protective material (4); welding the coated tube (2) and the coated web (3) and/or the web (3*) consisting substantially of protective material (4), preferably nickel, to form a tube-web component (1, 1*), leaving a continuous outer protective material surface (O) on the tube-web component (1, 1*, 1a). Also described is a corresponding tube-web component (1, 1*), in particular a tube-web-tube wall (1, 1*) and a superheater (1a).

Inventors:
SCHOLZ SIEGFRIED (DE)
FOSTER NILS (DE)
SENFF-WOLLENBERG RALF (DE)
ANSEY JOHANN-WILHELM (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/053981
Publication Date:
August 24, 2023
Filing Date:
February 16, 2023
Export Citation:
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Assignee:
STANDARDKESSEL BAUMGARTE GMBH (DE)
International Classes:
B32B15/01; B23K9/167; B23K9/173; B23K26/14; B23K26/242; B23K26/26; B23K26/322; B23K26/348; B23K28/02; C25D7/04; F22B37/04; F22B37/10; B23K101/14; B23K103/08
Foreign References:
US20040076850A12004-04-22
DE102021120556A12022-02-10
CN112376046A2021-02-19
Other References:
DILTHEY U ET AL: "LASERSTRAHL-MSG-HYBRIDSCHWEISSEN - NEUE FERTIGUNGSMOEGLICHKEITEN FUER DEN ROHRBAU", THESE DE DOCTORAT PRESENTÉE AU DÉPARTEMENT DE CHIMIE DE L'UNIVERSITÉ DE LAUSANNE POUR L'OBTENTION DU GRADE DE DOCTEUR ÈS SCIENCES, DVS VERLAG, DUSSELDORF, DE, vol. 57, no. 7, 1 January 2005 (2005-01-01), pages 323 - 329, XP001238911, ISSN: 0036-7184
Attorney, Agent or Firm:
BECKORD & NIEDLICH PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Rohr-Steg-Bauteils (1 , 1*, 1a) zur Verwendung in einer Verbrennungsanlage, umfassend zumindest die folgenden Schritte:

- Bereitstellen oder Herstellen zumindest eines Rohres (2‘), vorzugsweise einer Mehrzahl an Rohren (2‘), sowie zumindest eines Stegs (3‘, 3*), vorzugsweise einer Mehrzahl an Stegen (3‘, 3*), wobei vorzugsweise zumindest der Steg (3*), optional bei mehreren Stegen zumindest ein Teil der Stege (3*), im Wesentlichen aus einem metallischen Schutzmaterial (4), vorzugsweise Nickel, besteht,

- Beschichten des Rohres (2‘) und gegebenenfalls des Stegs bzw. zumindest eines Teils der Stege (3‘) , mittels zumindest eines galvanisch aufgebrachten metallischen Schutzmaterials (4),

- Verschweißen des beschichteten Rohres (2) und des beschichteten Stegs (3) und/oder des im Wesentlichen aus Schutzmaterial (4), vorzugsweise Nickel, bestehenden Stegs (3*) unter Bildung eines Rohr-Steg-Bauteils (1 , 1*), unter Belassung einer durchgehenden äußeren Schutzmaterialoberfläche (O) auf dem Rohr-Steg-Bauteil (1 , 1*, 1a).

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Rohr-Steg-Bauteil (1 , 1*) eine Rohr-Steg-Rohr- Wand (1 , 1*) umfasst.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeweils zumindest zwei Rohre (2) mit zumindest einem Steg (3, 3*) als Verbindungssteg (3, 3*) dazwischen sowie vorzugsweise zwei seitlichen, halben Stegen, unter Bildung einer Rohr-Steg-Rohr-Wand (1 , 1*) verschweißt werden.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Rohr-Steg-Bauteil (1 , 1*, 1a) einen Überhitzer (1a), vorzugsweise Schottenüberhitzer (1a), umfasst, wobei vorzugsweise zur Herstellung des Überhitzers (1a) eine Mehrzahl von Stegen (3, 3*) als Flossen (3, 3*) an zumindest ein Rohr (2) des Überhitzers (1a) angeschweißt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Rohr (2) in Form einer Rohranordnung mit 180°- Umlenkungen, die in einer Erstreckungsebene (E) liegen, vorzugsweise mit einander, in der Erstreckungsebene (E) jeweils paarweise gegenüberliegenden, abschnittsweise geraden Rohrabschnitten (2g), vorliegt, wobei vorzugsweise eine Hälfte der Flossen (3, 3*) nebeneinander, unter Belassung eines Mindestabstands zueinander, an einen der geraden Rohrabschnitte (2g) parallel zur Erstreckungsebene (E), angeschweißt wird und die andere Hälfte der Flossen (3, 3*) entsprechend gegenüberliegend an den nächsten Rohrabschnitt (2g) angeschweißt wird.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verschweißen mittels eines Laser-Hybrid-Verfahrens durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verschweißen derart erfolgt, dass nur innerhalb einer metallischen Schutzmaterial-Schicht (4), vorzugsweise Nickelschicht (4), verschweißt wird.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei bei einem Verschweißen eines beschichteten Rohres (2) und eines beschichteten Stegs (3) eine durchgehende metallische Schutzmaterial-Schicht (4) zwischen dem beschichteten Rohr (2) und dem beschichteten Steg (3) verbleibt.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei beim Verschweißen ein Einbrand (5) mit einer Tiefe (6), vorzugsweise weniger als 2 mm, besonders bevorzugt weniger als 1 ,5 mm, weiter bevorzugt weniger als 1 mm, erzeugt wird, wobei der Einbrand (5) weniger tief ist als eine Schichtdicke der aufgebrachten Schutzmaterial-Schicht (4), vorzugsweise höchstens bis zu ca. zwei Drittel, besonders bevorzugt höchstens bis ca. zur Hälfte in die aufgebrachte Schutzmaterial-Schicht (4) hineinreicht.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der im Wesentlichen aus Schutzmaterial (4), vorzugsweise Nickel, bestehenden Stege (3*) zu mindestens 95%, vorzugsweise mindestens 98%, besonders bevorzugt mindestens 99%, ganz besonders bevorzugt im Wesentlichen 100%, aus dem Schutzmaterial (4) besteht.

11. Rohr-Steg-Bauteil (1 , 1*, 1a), vorzugsweise zur Verwendung in einer Verbrennungsanlage, umfassend zumindest ein Rohr (2‘) , vorzugsweise eine Mehrzahl an Rohren (2‘), welches mit zumindest einem Steg (3‘, 3*), vorzugsweise mit einer Mehrzahl an Stegen (3‘, 3*), verschweißt ist, wobei vorzugsweise zumindest der Steg (3*), optional bei mehreren Stegen (3‘, 3*) zumindest ein Teil der Stege (3*) im Wesentlichen aus einem metallischen Schutzmaterial (4) besteht, wobei das Rohr (2‘) und gegebenenfalls der Steg (3‘) bzw. zumindest ein Teil der Stege (3‘) mittels zumindest eines galvanisch aufgebrachten Schutzmaterials (4), beschichtet sind, und wobei das beschichtete Rohr (2) und der beschichtete Steg (3) und/oder der im Wesentlichen aus Schutzmaterial (4), vorzugsweise Nickel, bestehende Steg (3*) zu einem Rohr-Steg-Bauteil (1 , 1*) unter Belassung einer durchgehenden äußeren Schutzmaterialoberfläche (O) auf dem Rohr-Steg-Bauteil (1 , 1*, 1a) verschweißt sind.

12. Rohr-Steg-Bauteil nach Anspruch 11 , wobei das Rohr (2) bzw. die Rohre (2) mindestens eine Dicke (2d) von 3 mm, vorzugsweise mindestens 3,25 mm und/oder höchstens eine Dicke (2d) von 6,3 mm, vorzugsweise höchstens 4 mm aufweisen.

13. Rohr-Steg-Bauteil nach Anspruch 11 oder 12, wobei zumindest der Steg (3*), vorzugsweise zumindest einer der Stege (3*), zu mindestens 95 %, vorzugsweise mindestens 98%, besonders bevorzugt mindestens 99%, ganz besonders bevorzugt im Wesentlichen 100%, aus Schutzmaterial (4), vorzugsweise Nickel, besteht.

14. Rohr-Steg-Bauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 13, wobei das Rohr- Steg-Bauteil (1 , 1*) eine Rohr-Steg-Rohr-Wand (1 , 1*) umfasst, bei welcher mehrere Rohre (2) und Stege (3) zu einer Rohr-Steg-Rohr-Wand (1 , 1*) verschweißt sind.

15. Rohr-Steg-Bauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 14, wobei das Rohr- Steg-Bauteil (1 , 1*, 1a) eine Rohr-Steg-Rohr-Wand (1 , 1*) und/oder einen Überhitzer (1a) umfasst, wobei der Überhitzer (1a) Flossen (3, 3*) als Stege (3, 3*) aufweist.

Description:
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES BESCHICHTETEN ROHR-STEG-BAUTEILS ZUR VERWENDUNG IN EINER VERBRENNUNGSANLAGE UND ROHR-STEG-BAUTEIL

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rohr-Steg-Bauteils mit einer Schutzmaterialoberfläche zur Verwendung in einer Verbrennungsanlage.

In Verbrennungsanlagen werden an vielen Stellen Rohr-Steg-Bauteile eingesetzt, also Bauteile, die aus mindestens einem Rohr und mindestens einem daran, vorzugsweise in Längsrichtung des Rohrs verlaufenden, angeschweißten Steg bestehen. Ein typisches Beispiel hierfür sind sogenannte Rohr-Steg-Rohr-Wände. Unter einer „Rohr-Steg-Rohr-Wand“ wird eine Wand aus parallel verlaufenden (Metall-) Hohlrohren bzw. Rohren verstanden, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Rohren jeweils ein Metallsteg (auch als sogenannte „Flosse“ bzw. „Membran“ bezeichnet) eingeschweißt ist, so dass die Wand rauchgasdicht wird. Solche Rohr-Steg-Rohr-Wände sind z. B. innen zur Energieumwandlung kühlwasser- durchströmt und kommen beispielsweise in Dampferzeugern für (Müll-, Sondermüll- oder Biomasse-) Verbrennungsanlagen oder (Industrie-) Kraftwerken zur Verbrennung bzw. Entsorgung fester, flüssiger und/oder gasförmiger, ggf. schadstoffhaltiger Brennstoffe in Brennräumen von deren Verbrennungsöfen als Brennraumbegrenzung sowie als Wände für die Rauchgaszüge zum Einsatz. Sie müssen aufgrund der dort vorherrschen extremen Bedingungen (unter anderem z. T. über 1000-1200° C) und Anforderungen eines 24/7-Dauerbe- triebs der Anlagen möglichst nachhaltig und langfristig gegen Korrosion geschützt sein, um auf Dauer über eine möglichst lange Standzeit eine dichte Wand bilden zu können. Je glatter und gleichmäßiger dabei die Oberfläche, desto weniger Partikel bleiben an der Rohr- Steg-Rohr-Wand haften und desto weniger Schwachstellen bzw. Angriffspunkte für Korrosion gibt es.

Aus der Praxis sind grundsätzlich bereits Verfahren zur Beschichtung, wie z. B. Vernickelung von solchen Rohr-Steg-Rohr-Wänden bekannt. Konventionell werden Rohr-Steg- Rohr-Wände in immer größer werdenden Abschnitten fertig zusammengeschweißt und anschließend mit einem dünnen Metallüberzug als Korrosionsschutzschicht, wie z. B. Nickel beschichtet. Wie allgemein bekannt, gehen damit viele Probleme einher, für die es bisher nur sehr aufwändige, bedingt zufriedenstellende Lösungen gibt. So können typischerweise Probleme auftreten, wenn z. B. keine ausreichend gleichmäßige Schichtdickenverteilung der Beschichtung erreicht wurde. Ungleichmäßige Schichtdicken sorgen nämlich für ungleichmäßige Wärmeleitfähigkeiten, was einen Wirkungsgrad bei der Wärmeübertragung negativ beeinflussen kann. Zudem können ungleichmäßige Schichtdicken gegebenenfalls auch eine nachträgliche Verformbarkeit der Rohr-Steg-Rohr-Wand beeinflussen. Tatsächlich ist eine Ausbiegung von Rohr-Steg-Rohr-Wänden, z. B. zur Integration bzw. Einbindung einer Wartungstür oder zur Integration eines Brenners in eine Wandfläche eines Brennraums etc., mit erheblichem Aufwand verbunden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfacheres alternatives Verfahren zur Herstellung beschichteter Rohr-Steg-Bauteile und derart einfacher hergestellte Rohr-Steg-Bau- teile, insbesondere Rohr-Steg-Rohr-Wände oder Überhitzer mit Flossen, anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung nach Patentanspruch 1 und ein Rohr-Steg-Bauteil nach Patentanspruch 8 gelöst.

Das eingangs genannte Verfahren zur Herstellung eines Rohr-Steg-Bauteils umfasst zumindest die folgenden Schritte:

Zunächst wird in einem ersten Schritt zumindest ein separates, längliches Rund-Rohr bzw. Rohr sowie zumindest ein dazu separater Steg bereitgestellt oder hergestellt.

Dabei handelt es sich in der Regel (und bevorzugt) um gerade, längliche Rohre. Stege sind flache, streifenförmige Breitflachstahl-Abschnitte oder -Zuschnitte. Sofern die Stege zur Verbindung zweier Komponenten dienen, also z. B. zwei Rohre, gerade, stegförmig verbinden, werden sie hier Verbindungsstege genannt. Von Fachleuten auf diesem Gebiet werden Stege, insbesondere Verbindungsstege, aufgrund ihrer ursprünglichen Herstellungsweise manchmal auch noch als „Flossen“ bezeichnet.

Vorzugsweise kann in einem ersten Schritt eine Mehrzahl an Rohren sowie vorzugsweise eine Mehrzahl an Stegen bereitgestellt oder hergestellt werden. Beispielsweise können ein Rohr sowie zwei Stege bereitgestellt oder hergestellt werden.

Besonders bevorzugt können hierbei Rohre und Stege verwendet werden, welche beispielsweise jeweils Metalle und/oder eine Legierung, besonders bevorzugt Stahl, umfassen.

In einem zweiten Schritt werden zumindest das Rohr, oder bei mehreren Rohren zumindest ein Teil der Rohre, und zumindest der Steg - oder bei mindestens zwei Rohren die Stege z. B. als Verbindungsstege - in einem noch voneinander getrennten Zustand mittels zumindest einer aufgebrachten metallischen Schutzmaterial-Schicht, d. h. einer Schicht aus Schutzmaterial, beschichtet. Dies kann z. B. zeitlich parallel oder auch völlig unabhängig voneinander erfolgen.

Vorzugsweise kann es sich bei dem Schutzmaterial um Nickel handeln. Die Schutzmaterial- Schicht ist aber nicht auf ein einzelnes Schutzmaterial beschränkt. Vielmehr könnte sie auch mehrere Komponenten umfassen, die gemeinsam ein Schutzmaterial bilden, wie z. B. Legierungen aus Nickel, Chrom, Molybdän und/oder Kobalt.

Vorzugsweise werden speziell bei einer Rohr-Steg-Rohr-Wand alle für die Rohr-Steg-Rohr- Wand verwendeten Rohre und Verbindungsstege oder Halbstege (Halbstege dienen als seitlicher Abschluss einer Rohr-Steg-Rohr-Wand, um diese mit einer weiteren Rohr-Steg- Rohr-Wand zu verbinden) in dem noch voneinander getrennten Zustand mit einer Schutzmaterial-Schicht, besonders bevorzugt Nickelschicht, versehen.

Tatsächlich ist dies jedoch für das weitere Verfahren nur insoweit relevant, als dass die verwendeten Rohre und Verbindungsstege oder Halbstege eine Schutzmaterialoberfläche aufweisen. Daher kann optional auch zumindest ein Steg oder bei mehreren Stegen ein Teil der Stege im Wesentlichen aus Schutzmaterial, vorzugsweise aus Nickel, bestehen. Im Wesentlichen aus Schutzmaterial meint, dass der betreffende Teil der Stege zu mindestens 95%, vorzugsweise mindestens 98%, besonders bevorzugt mindestens 99%, ganz besonders bevorzugt im Wesentlichen 100%, aus Schutzmaterial, insbesondere Nickel, besteht.

Bei solchen bereits im Wesentlichen aus Schutzmaterial, insbesondere Nickel, bestehenden Stegen ist eine Schutzmaterial-Beschichtung natürlich obsolet, da deren Oberfläche ohnehin bereits aus dem Schutzmaterial besteht. Die Möglichkeit, Schutzmaterial-Vollmaterial, wie z. B. Nickel-Vollmaterial zu verwenden, besteht insbesondere für die Stege, da diese nicht als Druckteil ausgeführt werden.

Erfindungsgemäß werden zumindest das beschichtete Rohr und der beschichtete Steg und/oder ein im Wesentlichen aus Schutzmaterial bestehender Steg zu einem Rohr-Steg- Bauteil unter Belassung einer durchgehenden, d. h. durchweg intakten, äußeren Schutzmaterialoberfläche auf dem fertigen Rohr-Steg-Bauteil verschweißt. Durchgehend bzw. durchweg intakt meint, dass das Rohr-Steg-Bauteil entlang seiner Oberfläche bzw. oberflächig von einer durchgängigen Schutzmaterial-Schicht umgeben ist, welche möglichst keinerlei Unterbrechungen aufweist.

Ein erfindungsgemäßes Rohr-Steg-Bauteil umfasst dementsprechend zumindest ein Rohr, welches mit zumindest einem Steg verschweißt ist.

Dabei sind das Rohr und gegebenenfalls der Steg bzw. zumindest ein Teil der Stege (bei mehreren Stegen) mittels zumindest eines galvanisch aufgebrachten Schutzmaterials, vorzugsweise Nickel, beschichtet. Optional kann der Steg auch direkt im Wesentlichen aus Nickel bestehen, so dass dieser keine Schutzmaterial-Beschichtung benötigt.

Erfindungsgemäß sind zudem das beschichtete Rohr und der beschichtete Steg und/oder der im Wesentlichen aus Nickel bestehende Steg zu einem Rohr-Steg-Bauteil unter Belassung mindestens einer durchgehenden äußeren Schutzmaterialoberfläche auf dem Rohr- Steg-Bauteil, sowie vorzugsweise auch einer durchgehenden Schutzmaterialoberfläche zwischen dem Steg und dem Rohr, verschweißt.

Mit dem erfindungsgemäßen Herstellverfahren kann der aufwändige Prozess der Vernickelung eines mitunter sehr komplexen, fertigt verschweißten Rohr-Steg-Bauteils aus zumindest einem Rohr und einem Steg, insbesondere einer Rohr-Steg-Rohr-Wand (wie weiter unten noch genauer erläutert wird) aus mehreren verschweißten Rohren sowie Stegen, mit all den eingangs genannten Problemstellungen, wie z. B. einer ungleichmäßigen Schichtdicke, Härte, Wärmeleitfähigkeit etc. aufgrund enger Innenwinkel und einer komplexen geometrischen Kontur, weitestgehend entfallen bzw. umgangen werden. Weiter wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht, dass eine üblicherweise notwendige Nacharbeit an einem Rohr-Steg-Bauteil, z. B. an den Rändern etc. nach dem Beschichten nahezu entfallen kann. Das Verfahren ist somit einfacher als die derzeit bekannten Methoden, da z. B. beim Beschichten der einzelnen Rohre und Stege, ohne Masken bzw. Abdeckungen gearbeitet werden kann, da die zu beschichtenden Konturen der einzelnen Komponenten aufgrund ihrer gleichmäßigen Geometrie vergleichsweise einfach und unproblematisch zu beschichten sind. Durch das erfindungsgemäße Herstellverfahren können also eine Prozessgeschwindigkeit erhöht und letztlich Kosten reduziert werden. Trotz des geringfügigen Mehrbedarfs an Schutzmaterial, wie z. B. Nickel, bei der Beschichtung der einzelnen Rohre und Stege (da ja auch die Schicht zwischen den Rohren und Stegen aufgetragen werden muss und die Stege wegen der höheren Effizienz in der Regel beidseits vernickelt werden) kann sich insgesamt sogar ein geringerer Materialaufwand ergeben, da die Schichten gleichmäßiger sind und somit keine unnötig starken Schichten benötigt werden, um Unregelmäßigkeiten auszugleichen, und zudem insgesamt der Ausschuss reduziert werden kann.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion wird außerdem erreicht, dass ein logistischer Aufwand verringert werden kann, da das Rohr-Steg-Bauteil, insbesondere die Rohr-Steg- Rohr-Wand, ohne Längenbeschränkung durch das Bad mit Hilfe einer Membranwandschweißmaschine großtechnisch gefertigt werden kann.

Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen und Ausführungsbeispielen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können und insbesondere auch einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele bzw. Varianten zu neuen Ausführungsbeispielen bzw. Varianten kombiniert werden können.

Als Rohr-Steg-Bauteile kommen verschiedene Bauteile bzw. Varianten in Frage.

Nach einer bevorzugten Variante kann das Rohr-Steg-Bauteil eine bereits mehrfach erwähnte Rohr-Steg-Rohr-Wand umfassen.

Hierzu können vorzugsweise jeweils zumindest zwei Rohre mit zumindest einem Steg als Verbindungssteg dazwischen und besonders bevorzugt zwei seitlichen Halbstegen, unter Bildung einer fertigen Rohr-Steg-Rohr-Wand verschweißt werden. D. h. es wird üblicherweise an die beiden äußeren Rohre der Rohr-Steg-Rohr-Wand jeweils als Abschluss - und zur einfachen Verschweißung z. B. vor Ort in einer Verbrennungsanlage, nämlich beispielsweise mit einer weiteren solchen Rohr-Steg-Rohr-Wand - ein Halbsteg angeschweißt, d. h. tatsächlich schließt die Rohr-Steg-Rohr-Wand an den seitlichen Rändern jeweils mit einem Steg ab. Zum Aufbau einer Rohr-Steg-Rohr-Wand können dabei beliebig viele Rohre und Stege aneinandergeschweißt werden, je nachdem wie breit die Wand letztlich sein soll. Wegen einer besseren Handhabung sind Wände mit einer Breite von sechs bis acht Rohren und jeweils dazwischen befindlichen Stegen sowie zwei endseitigen Stegen relativ häufig. Daher gibt es schon Produktionsanlagen, die sechs bis acht Rohre (und die Stege) parallel zu solchen Rohr-Steg-Rohr-Wänden zusammenschweißen. Insbesondere können beispielsweise die beschichteten Rohre und beschichteten Stege als Verbindungsstege und/oder die im Wesentlichen aus Schutzmaterial bestehenden Stege als Verbindungsstege dazwischen zu einer Rohr-Steg-Rohr-Wand unter Belassung einer durchgehenden, d. h. durchweg intakten, äußeren Schutzmaterialoberfläche auf der fertigen Rohr-Steg-Rohr-Wand verschweißt werden.

Für den Vorgang des Beschichtens, vorzugsweise Vernickelns, des Verfahrens zur Herstellung eines beschichteten Rohr-Steg-Bauteils, insbesondere beschichteter Rohr-Steg- Rohr-Wände, gibt es verschiedene Möglichkeiten.

Unter anderem als Korrosionsschutz werden die Rohre und Stege mittels zumindest einer galvanisch aufgebrachten Schutzmaterial-Schicht, wie z. B. einer Nickelschicht aus Reinnickel, insbesondere Reinstnickel mit 99,99% mit Nickelanteil, beschichtet bzw. vernickelt. Beispielsweise kann sich dabei eine wenige Millimeter umfassende Nickelschicht auf den Rohren und Stegen abscheiden. Für eine besonders sichere Korrosionsschutzschicht kann die Schutzmaterial-Schicht z. B. 3 mm umfassen, um Material zu sparen sogar ggf. nur 2 mm.

Um noch mehr Schutzmaterial einzusparen, kann die Schutzmaterial-Schicht vorzugsweise höchstens 1 ,3 mm, besonders bevorzugt höchstens 1 ,1 mm betragen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Schutzmaterial-Schicht bevorzugt mindestens 0,5 mm, besonders bevorzugt mindestens 0,9 mm aufweisen.

D. h. ganz besonders bevorzugt ist eine Schutzmaterial-Schicht zwischen 0,9 mm und 1 ,1 mm.

Durch das erfindungsgemäße Vorgehen, die Rohre und Stege vor dem Zusammenschweißen zu beschichten, benötigt das erfindungsgemäße Herstellverfahren, wenn die Rohre und Stege galvanisch vernickelt werden, vorteilhaft kein derartig großes galvanisches Bad, wie es z. B. zur galvanischen Vernickelung einer 6 x 2 m großen, fertig verschweißten Flossenwand bzw. Rohr-Steg-Rohr-Wand aus einem Stück benötigt wird.

Auch für den Vorgang des Verschweißens gibt es weitere, bevorzugte Möglichkeiten. Grundsätzlich ist es möglich, die Rohre und Stege konventionell, beispielsweise mittels Me- tall-Aktiv-Gas-Schweißen (MAG-Schweißen) oder Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG- Schweißen) bzw. engl. „Tungsten inert gas welding“ (TIG) unter Schutzgas zusammen zu schweißen. Alternativ ist es z. B. auch möglich, die Rohre und Stege konventionell mittels Unterpulverschweißen (UP-Schweißen) bzw. engl. „Submerged Arc Welding“ (SAW) unter einer Schicht aus grobkörnigem mineralischem Schweißpulver zusammen zu schweißen.

Bei Anwendung derartiger Schweißverfahren, welche mit relativ viel Wärmeeintrag arbeiten und damit Spannungen in der Korrosionsschutzschicht bzw. Schutzmaterial-Schicht erzeugen, kann es dann vorteilhaft sein, um die Korrosionsbeständigkeit der verschweißten Komponenten nach dem Verschweißen möglichst wieder vollständig herzustellen, die Komponenten, z. B. mittels eines Nagelbands, zu klopfen, um so die durch den Wärmeeintrag erzeugten Spannungen wieder zu lösen und die Oberfläche (im Bereich der Schweißnähte sowie in einem Umgebungsbereich um die Schweißnähte) nachträglich zu verfestigen.

Vorzugsweise kann das Verschweißen der Rohre und Stege jedoch mittels eines Laser- Hybrid-Verfahrens durchgeführt werden. Beim Laser-Hybrid-Schweißen erhitzt ein Laserstrahl zunächst die Oberfläche des Bauteils und erzeugt einen tiefen, schmalen Einbrand. Der Lichtbogen bildet daraufhin ein breites Schmelzbad für hervorragende Spaltüberbrück- barkeit aus. Gleichzeitig lässt sich damit bei Bedarf eine große Einbrandtiefe erzeugen, wie später noch anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert wird. Gegenüber konventionellen Schweißverfahren wird beim Laser-Hybrid-Schweißen weniger Energie eingebracht. Dadurch wird das Rohr-Steg-Bauteil, insbesondere die Rohr-Steg-Rohr-Wand, einer geringeren Beanspruchung bzw. Belastung ausgesetzt, wodurch ein Korrosionsrisiko der zusammengeschweißten Komponenten im Einsatz verringert werden kann, da die vor Korrosion schützende Schutzmaterial-Schicht mit höherer Wahrscheinlichkeit beim Verschweißen vollständig in Takt bleibt.

Vorzugsweise kann das Verschweißen derart erfolgen, dass nur innerhalb einer, z. B. der obersten, vorzugsweise der aufgebrachten, Schutzmaterial-Schicht verschweißt wird und somit überall auf dem Rohr-Steg-Bauteil, insbesondere der Rohr-Steg-Rohr-Wand, oberflächig eine durchgehende Schutzmaterialoberfläche verbleibt. Damit ist gemeint, dass das unbeschichtete Metall darunter nirgends zur Oberfläche hin freigelegt ist.

Wenn man ein beschichtetes Rohr und einen beschichteten Steg hat, kann beispielsweise bei einer Rohr-Steg-Rohr-Wand überall auf der Oberfläche der Rohr-Steg-Rohr-Wand eine durchgehende Schutzmaterial-Schicht verbleiben. Damit ist gemeint, dass das unbeschichtete Metall auch an den Stellen nicht zur Oberfläche hin freigelegt ist, wo es mit einem damit verschweißten weiteren Rohr bzw. Verbindungssteg später wieder nach Abschluss des Schweißvorgangs bedeckt wäre bzw. wird. D. h., dass auch zwischen den Rohren und Verbindungen an der Schweißstelle eine Schutzmaterial-Schicht verbleibt.

Vorzugsweise kann beim Verschweißen ein Einbrand mit einer Tiefe von vorzugsweise weniger als 2 mm, besonders bevorzugt weniger als 1 ,5 mm, weiter bevorzugt weniger als 1 mm, erzeugt werden. Dabei kann der Einbrand weniger tief als eine Schichtdicke der aufgebrachten Schutzmaterial-Schicht in die aufgebrachte Schutzmaterial-Schicht hineinreichen.

Besonders bevorzugt kann der Einbrand höchstens bis zu ca. zwei Drittel, weiter bevorzugt sogar nur höchstens bis zur Hälfte in die aufgebrachte Schutzmaterial-Schicht hineinreichen. Damit wird sichergestellt, dass die aufgebrachte Schutzmaterial-Schicht möglichst nicht verletzt wird, d. h. eine durchgehende Schutzmaterial-Schicht bzw. Schutzmaterialoberfläche auf dem Rohr-Steg-Bauteil verbleibt.

Wie bereits oben erwähnt, kann zumindest einer der im Wesentlichen aus Schutzmaterial, vorzugsweise Nickel, bestehenden Stege zu vorzugsweise mindestens 95%, besonders bevorzugt mindestens 98%, weiter bevorzugt mindestens 99% und ganz besonders bevorzugt im Wesentlichen 100% aus Schutzmaterial bereitgestellt oder hergestellt werden.

Vorzugsweise kann das Rohr-Steg-Bauteil eine mehrteilige Rohr-Steg-Rohr-Wand umfassen, bei welcher (eine Mehrzahl an bzw.) mehrere Rohre und Stege als Verbindungsstege zwischen den Rohren sowie optional zwei seitliche bzw. außenliegende Halbstege als Abschluss der beiden äußersten bzw. endseitigen Rohre (an die sich zumindest zu diesem Zeitpunkt keine weiteren Verbindungsstege für weitere Rohre anschließen, da die Rohr- Steg-Rohr-Wand in der betreffenden, praktischen Größe konfektioniert bzw. gefertigt wird, damit sie sich im Straßenverkehr logistisch noch mit vertretbarem Aufwand zum Einsatzort liefern lässt) zu einer fertigen Rohr-Steg-Rohr-Wand verschweißt sind. Damit ist gemeint, dass je ein Steg zwischen zwei Rohren eingeschweißt ist.

Vorzugsweise sind dabei die Rohre und gegebenenfalls zumindest ein Teil, vorzugsweise alle, der Verbindungsstege mittels zumindest eines galvanisch aufgebrachten Schutzmate- rials, vorzugsweise Nickel, beschichtet. Optional kann jedoch wie erwähnt ein Teil der Verbindungsstege auch direkt im Wesentlichen aus Nickel bestehen, so dass dieser Teil wie oben bereits erwähnt keine Schutzmaterial-Beschichtung benötigt.

Für die mehrteilige Rohr-Steg-Rohr-Wand gibt es bevorzugte Abmessungen.

Vorzugsweise können die Rohre (ohne das aufgebrachte Schutzmaterial gerechnet) mindestens eine Dicke bzw. Wandstärke von 3 mm aufweisen. Besonders bevorzugt können die Rohre mindestens eine Dicke von 3,25 mm aufweisen.

Alternativ oder zusätzlich können die Rohre vorzugsweise höchstens eine Dicke von 6,3 mm, besonders bevorzugt höchstens 4 mm aufweisen.

Für die Auswahl eines geeigneten Materials für die Rohre und Stege gibt es verschiedene Möglichkeiten. Grundsätzlich könnten die Stege im Wesentlichen aus Stahl ausgebildet sein, d. h. der hauptsächliche Massenanteil ist Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt kleiner bzw. weniger 2%.

Vorzugsweise kann zumindest einer der Stege jedoch zu mindestens 95% aus Schutzmaterial, wie z. B. Reinstnickel bzw. Nickel bestehen. Besonders bevorzugt kann zumindest einer der Stege zu mindestens 98%, weiter bevorzugt zu mindestens 99%. Ganz besonders bevorzugt kann zumindest einer der Stege vollständig, d. h. im Wesentlichen zu 100% aus Schutzmaterial bestehen. Insbesondere können jeweils sämtliche Stege in entsprechendem Anteil aus Schutzmaterial bestehen.

Bevor nun im Folgenden ein konkretes Ausführungsbeispiel beschrieben wird, sei an dieser Stelle erwähnt, dass die zuvor anhand dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Rohr-Steg-Rohr-Wand beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungsformen und bevorzugten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht auf eine solche Rohr-Steg- Rohr-Wand beschränkt sind, sondern - sofern dies nicht explizit anders erwähnt ist - in gleicher oder etwas angepasster Form auch auf ein Rohr-Steg-Bauteil übertragbar sind.

Nach einer weiteren bevorzugten Variante kann das Rohr-Steg-Bauteil einen Überhitzer mit Flossen umfassen. Bei dem Überhitzer kann es sich besonders bevorzugt um einen sogenannten Schottenüberhitzer handeln, wie er beispielsweise in einem Rauchgasraum, also z. B. einem Kesselzug, einer Kesselanlage (mit Naturumlaufkessel oder Zwangumlaufkessel) zum Einsatz kommt. Der Überhitzer kann je nach Bauweise der Kesselanlage bei einem vertikalen Wasserrohrkessel in der Regel waagrecht und bei einem horizontalen Wasserrohrkessel, auch „Tailend“-Kessel, senkrecht angeordnet sein. Waagrecht bzw. senkrecht meint, dass der überwiegende Teil bzw. Abschnitt der Rohre waagrecht bzw. senkrecht im Rauchgasraum verläuft bzw. angeordnet ist, insbesondere ein im betreffenden Kesselzug befindlicher Teil bzw. Abschnitt der Rohre an dem die Wärmeübertragung stattfindet. Ein Ausführungsbeispiel eines „waagrecht“ angeordneten Überhitzers wird später noch anhand einer Zeichnung beschrieben.

Zur Herstellung eines solchen Überhitzers kann dabei besonders bevorzugt eine Mehrzahl von Stegen als Flossen an mindestens ein Rohr des Überhitzers angeschweißt werden. Durch das Anschweißen der Flossen, beispielsweise in Form von Blechen, an ein oder mehrere Rohre bzw. Rohrabschnitte des Überhitzers wird eine Geometrie bzw. ein Querschnitt des betreffenden Rohrs bzw. der betreffenden Rohre modifiziert, was die Strö- mungs- bzw. Umströmungseigenschaften des Rohrs bzw. der Rohre verändert. Infolgedessen können im bestimmungsgemäßen Gebrauch des Überhitzers, in dem der Überhitzer mit Rauchgas umströmt wird, Anhaftungen und Verschmutzungen an dem Rohr oder mehreren Rohren reduziert werden, was wiederum den Wirkungsgrad des Überhitzers erhöht.

Vorzugsweise kann bei einem Überhitzer ein Rohr in Form einer Rohranordnung mit 180°- Umlenkungen, die in einer Erstreckungsebene liegen, vorliegen. Unter einer Rohranordnung mit 180°-Umlenkungen wird eine Anordnung eines Rohrsystems (d. h. eines oder ggf. auch mehrerer Rohre) verstanden, bei dem das oder die Rohre mehrfach jeweils nach einem Rohrabschnitt, der in eine Richtung verläuft um 180° in eine Gegenrichtung umgelenkt sind. Dabei sind das oder die Rohre insgesamt durch die 180°-Umlenkungen zu einem durchgehenden Rohr (also in „Reihe“) verbunden. Diese Rohranordnung ermöglicht beispielsweise eine mehrfache Durchführung von heißem Wasser und/oder Wasserdampf in demselben Rohr durch einen Rauchgasraum einer Kesselanlage, bei dem der Wasserdampf durch wiederholtes Durchlaufen des Rauchgasraums kontinuierlich überhitzt wird. Alternativ ist auch eine Durchführung in mehreren parallelen Rohren vorstellbar. Bei der Erstreckungsebene handelt es sich um eine im Wesentlichen zweidimensionale Ebene, d. h. eine Ebene, bei der eine Raumrichtung im Verhältnis zu den beiden anderen orthogonalen Raumrichtungen deutlich geringer ausgeprägt ist, so dass eine „flache“ Ebene vorliegt. Die Rohranordnung erstreckt sich folglich in zwei orthogonalen Raumrichtungen (in Länge und Breite) verhältnismäßig großflächig und in einer dritten Raumrichtung (in der Tiefe) senkrecht bzw. normal zu den beiden anderen Raumrichtungen lediglich über die Dicke bzw. Stärke des Rohrs.

Besonders bevorzugt kann die Rohranordnung einander, in der Erstreckungsebene jeweils paarweise gegenüberliegende, abschnittsweise gerade Rohrabschnitte aufweisen, an deren jeweiligem Ende das Rohr von einem geraden bzw. geradlinig verlaufenden Rohrabschnitt in Form einer 180°-Umlenkung zum nächsten geraden Rohrabschnitt gebogen ist. Mit anderen Worten handelt es sich um eine mäanderförmige Rohranordnung mit kurzen 180°-Umlenkungen und im Verhältnis dazu langen, geraden Rohrabschnitten dazwischen, d. h. die Rohranordnung besteht zum überwiegenden Teil aus geradlinigen, parallel zueinander verlaufenden Rohrabschnitten, die über verhältnismäßig kurze 180°-Windungen, wie z. B. 180°-Rohrbögen, verbunden sind.

Wie bereits erwähnt, kann alternativ zu einem Rohr mit einer Rohranordnung mit 180°-Um- lenkungen auch eine Rohranordnung mit mehreren parallelen Rohren verwendet werden.

Dabei kann eine Hälfte der Flossen vorzugsweise nebeneinander, besonders bevorzugt unter Belassung eines Mindestabstands zwischen den Flossen zueinander, an einen der geraden Rohrabschnitte parallel zur Erstreckungsebene angeschweißt werden. D. h. die Flossen sind mit ihrer Flachseite parallel zur Erstreckungsebene angeordnet und weisen in Richtung zum nächsten, benachbarten geraden Rohrabschnitt.

Die andere Hälfte der Flossen wird entsprechend gegenüberliegend an den nächsten (besagten benachbarten) Rohrabschnitt angeschweißt, so dass diese bevorzugt in einer Flucht zu den zuvor erwähnten Flossen angeordnet sind. Mit anderer Worten können die Flossen so auf Höhe der vorderen und hinteren Rohrscheitel an diese angeschweißt sein, dass sie im Querschnitt betrachtet in einer Flucht liegen (siehe spätere Beschreibung eines Ausführungsbeispiels dazu).

Damit wird erreicht, dass stets eine Flosse eines geraden Rohrabschnitts auf eine Flosse eines anderen, gegenüberliegenden geraden Rohrabschnitts weist und die Flossen gemeinsam eine zumindest abschnittsweise, ggf. weitestgehend geschlossene Flossenfläche bilden, so dass gegenüberliegende Rohrabschnitte nicht oder zumindest abschnittsweise verbunden sind. Dadurch, dass die Flossen gemeinsam vorzugsweise zwei, zueinander sowie zur Erstreckungsebene parallel verlaufende, fast geschlossene Flossenflächen zwischen zwei geraden Rohrabschnitten bilden, nämlich eine die Rohranordnung in der Tiefe an einem vorderen (luvseitigen) Rohrscheitel nach vorne und eine die Rohranordnung in der Tiefe an einem hinteren (leeseitigen) Rohrscheitel nach hinten begrenzende Flossenfläche, entsteht ein durch die Rohrabschnitte und die Flossenflächen nahezu geschlossener Rohrzwischenraum, in dem Anhaftungen bzw. Ansammlungen von Verschmutzungen sowie Brückenbildung durch Rußablagerungen in Form sogenannter „Wechten“ auf den Rohrabschnitten reduziert werden können.

Alternativ zu der oben beschriebenen symmetrischen Anbringung (der vorderen, luvseitigen im Vergleich zu hinteren, leeseitigen Flossenfläche) von jeweils gegenüberliegenden Flossen an benachbarten Rohrabschnitten können die Flossen auch asymmetrisch an die Rohrabschnitte angeschweißt werden, d. h., dass die Flossen an den einzelnen Rohrabschnitten in unterschiedlicher Zahl und Anordnung angeschweißt sind. Beispielsweise können die Flossen an einem oder mehreren Rohrabschnitten nur jeweils auf der Luvseite (also auf der der Rauchgasströmung zugewandten Seite der Rohre), auf der Leeseite (d. h. auf der gegenüberliegenden, der dem Rauchgasstrom abgewandten Seite der Rohre), unten, oben oder auch diagonal, d. h. bei einem Rohrabschnitt z. B. nur auf der Leeseite und beim nächsten, benachbarten Rohrabschnitt nur auf der Luvseite, angeschweißt sein. In jedem Fall wird durch die Oberfläche der zusätzlich angeschweißten Flossen die Fläche für die Wärmeübertragung erhöht. Je nach Konstellation bzw. Anordnung der Flossen an den Rohrabschnitten kann die Rauchgasströmung und damit auch die Ablagerung von Schlacke bzw. Aschepartikeln auf den Rohren verändert werden.

Allgemein wird durch die veränderte Geometrie bzw. durch den Querschnitt der Rohranordnung des Überhitzers die Ausbildung von Kärmänschen Wirbeln (welche wiederum für Schmutzanhaftungen bzw. Wechtenbildung verantwortlich sein können) am Überhitzer verhindert. In Summe kann somit der Wirkungsgrad des Überhitzers um 20% gegenübereinem gewöhnlichen Überhitzer ohne derartige Flossen bzw. Zwischenflossen gesteigert werden.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen: Figur 1 ein grob schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer beschichteten, hier vernickelten, Rohr- Steg-Rohr-Wand,

Figur 2 eine vereinfachte Schnittdarstellung eines Querschnitts der einzelnen, unterschiedlichen Komponenten eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Rohr-Steg-Rohr- Wand, im bereits vernickelten Zustand,

Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Querschnitts der einzelnen Komponenten eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Rohr-Steg-Rohr-Wand beim Zusammenschweißen,

Figur 4 eine vereinfachte Schnittdarstellung eines Querschnitts durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rohr-Steg-Rohr-Wand im fertiggestellten Zustand,

Figur 5 eine vereinfachte Schnittdarstellung eines Querschnitts analog zu Figur 4 durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rohr-Steg-Rohr-Wand im fertiggestellten Zustand,

Figur 6 eine perspektivische Ansicht einer ersten Variante eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Rohr-Steg-Bauteils in Form eines Überhitzers, bei dem zwischen einem Teil der geraden Rohrabschnitte dieselben verbindende Flossen angeschweißt sind,

Figur 7 eine vergrößerte, perspektivische Ansicht einer zweiten Variante des Ausführungsbeispiels aus Figur 6, diesmal mit Flossen, die aus mehreren einzelnen, voneinander be- abstandeten Flossenteilen bestehen,

Figur 8 einen leicht perspektivisch dargestellten Querschnitt entlang der Schnittlinie aus Figur 7 durch einen Ausschnitt eines weiteren Überhitzers, an dem sich über einen Testzeitraum Ablagerungen bzw. Verschmutzungen auf einer Flossenaußenseite der Flossen abgelagert haben.

Figur 1 zeigt einen Ablauf des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens. Wie darin grob schematisch in Blöcken dargestellt, werden in einem ersten Schritt I, l‘ des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer beschichteten, hier vernickelten Rohr-Steg-Rohr-Wand 1 , 1* Rohre 2‘ in einem Schritt I und Verbindungsstege 3‘ in einem z. B. zeitlich parallelen oder völlig unabhängigen Schritt l‘, bereitgestellt oder hergestellt. Typischerweise umfasst eine solche Rohr-Steg-Rohr-Wand 1 , 1* sechs bis acht Rohre 2‘, entsprechend fünf bis sieben Verbindungsstege 3‘ sowie üblicherweise zwei Halbstege als außenseitiger Abschluss, die dann jeweils mit einem anderen Halbsteg einer weiteren Rohr-Steg-Rohr-Wand im verbundenen bzw. verschweißten Zustand z. B. einen ganzen Verbindungssteg bilden, damit die Schweißnaht zweier Rohr-Steg-Rohr-Wände wie bevorzugt mittig zwischen den jeweiligen äußeren Rohren liegt.

Die besagten Komponenten werden in einem zweiten Schritt II, H‘ z. B. wieder zeitlich parallel oder völlig unabhängig vernickelt, also mit einer durchgehenden Nickelschicht 4 bzw. Nickelbeschichtung 4 beschichtet. Der fertig vernickelte Zustand eines solchen vernickelten (bzw. mit Nickel beschichteten) Rohres 2 sowie eines vernickelten Verbindungsstegs 3, ist in Figur 2 dargestellt.

Der dargestellte Abschnitt einer erfindungsgemäßen Rohr-Steg-Rohr-Wand 1 zeigt hier beispielhaft zwei vernickelte Rohre 2 bzw. Hohlrohre mit einem Verbindungssteg 3 dazwischen sowie den zwei abgeschnitten dargestellten Enden zweier weiterer Verbindungsstege oder ggf. Halbstege.

Die vernickelten Rohre 2 und Verbindungsstege 3 sind hier in Figur 2 grob schematisch im Querschnitt dargestellt (der Querschnitt verläuft dabei, wie auch in allen weiteren Figuren, senkrecht zur Längsrichtung der vernickelten Rohre 2 und Verbindungsstege 3). Bei den dargestellten vernickelten Rohren 2 handelt es sich um innen hohl ausgebildete Hohlrohre, welche eine mittlere Dicke 2d bzw. Wandstärke 2d von ca. 3,5 mm aufweisen. Oberflächig weisen sie eine Nickelbeschichtung 4 auf, welche hier ca. 1 mm dick ist.

Bei dem vernickelten Verbindungssteg 3 handelt es sich um einen streifenförmigen Breitflachstahl-Abschnitt, welcher ebenfalls mit einer solchen Nickelschicht 4 bzw. Nickelbeschichtung 4 beschichtet ist. Diese ist ebenfalls in etwa 1 mm dick.

Alternativ könnte hier allerdings auch ein reiner Nickelsteg 3* als Verbindungssteg 3* verwendet werden, der keiner weiteren Beschichtung mehr bedarf, womit als der zweite Verfahrensschritt zumindest für einen Nickelsteg 3* bzw. einen im Wesentlichen aus Nickel bestehenden Verbindungssteg 3* auch entfallen kann. In einem dritten Schritt III werden die Rohre 2 und Verbindungsstege 3 - gegebenenfalls unter Verwendung von im Wesentlichen aus Nickel bestehenden Verbindungsstegen 3* - schließlich zu einer Rohr-Steg-Rohr-Wand 1 , 1* zusammengeschweißt bzw. verschweißt. Der Vorgang des Zusammenschweißens ist grob schematisch in Figur 3 gezeigt. Dabei wird hier ein besonders bevorzugtes Laser-Hybrid-Verfahren zum Verschweißen der beschichteten Rohre 2 und Verbindungsstege 3 angewandt.

An dieser Stelle sei noch einmal darauf hingewiesen, dass hier in Figur 4 nur zwei beschichtete Rohre 2 sowie ein einzelner solcher beschichteter Verbindungssteg 3 vollständig dargestellt sind, da es sich um einen beispielhaften Ausschnitt einer Rohr-Steg-Rohr-Wand 1 handelt.

Figur 5 zeigt dementsprechend auch nur einen beispielhaften Ausschnitt einer Rohr-Steg- Rohr-Wand 1* mit einem Nickelsteg 3*, anstatt eines vernickelten Verbindungsstegs 3.

Beim Laser-Hybrid-Schweißen erhitzt ein Laserstrahl zunächst eine Oberfläche bzw. Schweißstelle 5, 5‘ der Rohre 2 und Verbindungsstege 3, an welcher die beiden bündig in Position aneinander gehaltenen Komponenten miteinander verschweißt bzw. verbunden werden sollen (siehe Figur 3).

Wie anhand der oberen Schweißstelle 5 in Figur 4 beispielhaft zur Veranschaulichung gezeigt, erzeugt der Laserstrahl bei einer ersten Variante im dritten Schritt III einen tiefen, jedoch recht schmalen Einbrand 5 mit einer Tiefe 6, welche durch die ganze Stegdicke 3d des Verbindungsstegs 3 im Bereich der Nickelbeschichtung 4 hindurchreicht. Der Lichtbogen, der bei diesem Schweiß-Verfahren erzeugt wird, bildet dabei ein breites Schmelzbad 7 (siehe gestrichelter Bereich) mit einer Breite 8, welches den „Spalt“ zwischen Rohr 2 und Verbindungssteg 3 hervorragend überbrückt und die Komponenten lückenlos miteinander verbindet. Die Breite 8 ist dennoch dünn genug gewählt, so dass sich das Schmelzbad 7 in jedem Fall nur auf die Nickelschichten 4 auf dem jeweiligen Rohr 2 sowie dem Verbindungssteg 3 beschränkt. Das Schmelzbad 7 ist an der Eintrittsseite der Schweißstelle 5 zudem etwas breiter und wird gegen Ende wieder etwas schmaler. Wie erwähnt erstreckt es sich jedoch durch die gesamte Stegdicke 3d hindurch, womit die Rohre 2 und Verbindungsstege 3 sehr schnell und unkompliziert mit wenig Energieeintrag und damit deutlich weniger Beanspruchung bzw. Materialbelastung durchgängig verschweißt werden können. Hierbei er- folgt das Verschweißen wie erwähnt nur innerhalb, d. h. in der, zuvor aufgebrachten Nickelschicht 4, wie in Figur 4 zu sehen ist, so dass das Werkstück 1 eine durchgehende äußere Nickeloberfläche O aufweist.

Anhand der unteren Schweißstelle 5‘ in Figur 4 ist die bevorzugte Variante des dritten Schritts III zum Verschweißen der Rohre 2 und Verbindungsstege 3 gezeigt, bei welcher mit einem Lichtbogen von zwei Seiten des Verbindungsstegs 3 jeweils ein „halber“ Einbrand 5‘ erzeugt wird, so dass ein sich von den beiden Eintrittsseiten jeweils in etwa bis zur Hälfte oder ein noch geringerer Teil der Stegdicke 3d des Verbindungsstegs 3 erstreckendes Schmelzbad 7‘ (siehe gestrichelte Bereiche) entsteht. Hierzu würde das in Figur 3 schematisch dargestellte Schweißgerät zur Einbringung der beiden Schweißstellen 5‘ einmal (wie in Figur 3 dargestellt) von der Oberseite in die Schnittstelle zwischen Verbindungssteg 3 und Rohr 2 gehalten werden und anschließend ein zweites Mal von der Unterseite (in Figur 3 nicht dargestellt) wiederum in dieselbe Schnittstelle zur Einbringung der zweiten Schweißstelle 5‘.

Auch hier erfolgt das Verschweißen wiederum innerhalb bzw. in der Nickelschicht 4, wobei jedoch eine Tiefe 6‘ des Schmelzbads 7‘ deutlich flacher und eine Breite 8‘ deutlich breiter ausfällt. Die Schmelzbäder 7‘ werden so eingebracht, dass in der Regel die gesamte Stegdicke 3d im Bereich der Schweißstelle 5‘ aufgeschmolzen und so wieder die Metall-Halbzeuge 2, 3 über die gesamte Kontaktlänge verschweißt werden.

Bei einem Verschweißen, vorzugsweise mittels Laser-Hybrid-Verfahren, einer Rohr-Steg- Rohr-Wand 1* mit einem im Wesentlichen aus Nickel bestehenden Verbindungssteg 1* bzw. Nickelsteg 1* sind die vorstehenden Varianten des dritten Schritts III gleichermaßen anwendbar, wobei hier jedoch vorteilhafterweise nicht darauf geachtet werden muss, dass sich der Einbrand 5, 5‘ sowie das Schmelzbad 7, 7‘ stegseitig auf die (eben nicht vorhandene) „Nickelbeschichtung“ beschränkt, da hier ja der gesamte Verbindungssteg 3* im Wesentlichen aus Nickel besteht und damit diese Gefahr praktischerweise vermieden wird.

Anhand der Figuren 6 bis 8 wird nun noch ein Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Rohr-Steg-Bauteils, nämlich eines Überhitzers 1a mit einer Rohranordnung 2 in Form eines Rohrs 2, das in einer Erstreckungsebene E in mehreren geraden, parallelen Bahnen bzw. Rohrabschnitten 2g mit 180°-Umlenkungen bzw. -Rohrbögen zwischen den einzelnen geraden Rohrabschnitten 2g mäanderförmig geführt ist. In einer ersten Variante dieses Ausführungsbeispiels gemäß Figur 6 sind beispielhaft zwischen einem Teil dieser zueinander parallelen, geraden Rohrabschnitte 2g Stege 3 als Flossen 3 bzw. Zwischenflossen angeschweißt. Die Flossen 3 sind jeweils so an die geraden Rohrabschnitte 2g des durchgehenden Rohrs 2 geschweißt, dass sie jeweils mit den vorderen (in Figur 6 dem Betrachter zugewandten) und hinteren (in Figur 6 abgewandten) Rohrscheiteln eine vordere Flossenfläche und eine hintere Flossenfläche in einer Flucht mit den Rohrscheiteln der geraden Rohrabschnitte 2g bilden. In einer Flucht bedeutet hier, dass weder die Rohrscheitel relativ zu den Flossen 3 hervorstehen noch umgekehrt, sondern beide bündig zueinander angeordnet verschweißt sind und so eine weitestgehend „gerade“ Fläche bilden. Bei den Flossen 3 handelt es sich in dieser Variante um längliche, einteilige Stege 3, die sich über die gesamte Länge der geraden Rohrabschnitte 2g durchgängig von einem Rohrabschnitt 2g zum angrenzenden Rohrabschnitt 2g erstrecken. In der dargestellten Variante sind so beispielsweise immer zwei benachbarte Rohrabschnitte 2g paarweise über insgesamt zwei Flossen 3 zwischen sich verbunden, wobei hier, lediglich beispielhaft, zwischen den einzelnen Paaren eine Lücke gelassen ist, in der keine Flossen 3 zwischengeschweißt sind. Ebenso können aber zwischen allen Rohrabschnitten 2g jeweils Flossen angeordnet werden, so dass z. B. der gesamte Überhitzer 1a mit Flossen zwischen allen Rohrabschnitten belegt ist.

In einer zweiten, vergrößert dargestellten Variante dieses Ausführungsbeispiels gemäß Figur 7 ist anstatt zweier länglicher durchgehender Flossen 3 (entlang der gesamten Länge) zwischen zwei solchen geraden Rohrabschnitten 2g eine Vielzahl von voneinander beab- standeten, nicht zusammenhängenden, Flossenteilen bzw. kleineren Flossen 3 kachel- bzw. fliesenartig in derselben Orientierung an benachbarte Rohrabschnitte 2g angeschweißt. Die einzelnen kleineren Flossen 3 bilden dabei zusammen eine leicht durchlässige, bis auf Schlitze zwischen den einzelnen Flossen 3 durchgängige, also somit nicht ganz geschlossene Flossenfläche, die einen Innenraum zwischen den geraden Rohrabschnitten 2g „gitterartig“ abschirmt. In dieser Variante sind die Flossen 3 beispielsweise sowohl oben als auch unten an die Rohrabschnitte 2g angeschweißt.

Auch bei den zuvor beschriebenen Varianten können die Komponenten besonders bevorzugt mittels Laser-Hybrid-Verfahren verschweißt werden.

Mithilfe derartiger Flossen 3 - wie sie in den beiden Varianten zuvor - beschrieben wurden, lassen sich Schmutzablagerungen D, wie beispielsweise Ruß oder Ähnliches in einem Rohrzwischenraum der Rohrabschnitte 2g zwischen den vorderen und den hinteren Flossenflächen weitestgehend reduzieren, wie in Figur 8 anhand eines Querschnitts entlang der Schnittlinie A-A aus Figur 7 gezeigt ist. In Figur 8 sind nämlich beispielhaft die Ergebnisse einer Versuchsanordnung angedeutet, welche zeigen, dass sich hier (insbesondere im Verhältnis zur hier linken, strömungszugewandten Luvseite des Überhitzers 1a) z. B. gar keine Ablagerungen an den Rohrabschnitten 2g im durch die Flossen 3 abgeschirmten Rohrzwischenraum zwischen den Rohrabschnitten 2g ablagern. Damit findet dort eine gleichbleibend effektive Wärmeübertragung statt. Weiterhin vermindert die Querschnittsform der Rohrabschnitte 2g aufgrund der zusätzlichen Flossen 3 die Ausbildung von Kärmänschen Wirbeln, wodurch sich weniger Verschmutzung in Form von sogenannten Wechten an den Rohrabschnitten selbst ablagert bzw. ansammelt. In Summe kann dadurch der Wirkungsgrad von Überhitzern um rund 20% erhöht werden, da u. a. die Fläche zur Aufnahme der Wärme durch die zusätzlichen Flossen vergrößert wird.

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend beschriebenen Rohr-Steg-Rohr-Wänden lediglich um beispielhafte Ausführungsbeispiele eines möglichen Rohr-Steg-Bauteils handelt, welches vom Fachmann in verschiedenster Weise für verschiedene Anwendungen konzipiert bzw. modifiziert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. So sind beispielsweise die in den jeweiligen Ausführungsbeispielen gezeigten Rohre und Verbindungsstege, insbesondere deren Anzahl und Form, nur beispielhaft zu verstehen, d. h. sie könnten z. B. durchaus auch kürzer, im Verhältnis kleiner oder größer zueinander, in größerer Anzahl oder anders geformt ausgebildet sein. Insbesondere können auch die Überhitzer je nach Bedürfnissen im aktuellen Kessel geeignet ausgebildet und orientiert sein. Alternativ oder zusätzlich dazu können die Verbindungsstege beispielsweise vollständig aus Reinstnickel oder bei Verwendung eines anderen Schutzmaterials auch aus diesem Schutzmaterial ausgebildet sein und keiner Beschichtung mehr bedürfen. Wieder alternativ können aber auch andere Rohr-Steg-Bauteile mit Rohren und Stegen, wie z. B. Türen etc. mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtet und verschweißt werden. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Bezugszeichenliste

1 , 1* Rohr-Steg-Rohr-Wand

1a Überhitzer / Schottenüberhitzer

2 vernickeltes Rohr

2‘ Rohr

2d Dicke / Wandstärke eines Rohres

2g Rohrabschnitte, gerade

3 vernickelter Verbindungssteg / Nickelsteg

3‘ Verbindungssteg

3* Verbindungssteg, im Wesentlichen aus Nickel

3d Dicke / Stegdicke eines Verbindungsstegs

4 Schutzmaterial(-schicht) / Nickelbeschichtung / Nickelschicht

5, 5‘ Einbrand / Schweißstelle

6, 6‘ Tiefe des Einbrands

7, 7‘ Schmelzbad

8, 8‘ Breite des Schmelzbads

D Ablagerungen

E Erstreckungsebene

O Schutzmaterialoberfläche / Nickeloberfläche

I, l‘, II, H‘, III Verfahrensschritte