Formblatt zur Berechnung der zulässigen Temperaturdifferenzen und Temperaturänderungsgeschwindigkeiten bei vorgegebener Lastwechselzahl
| 1 | Art und (Nenn-)Abmessungen der Kugelschale | |||||
| 2 | Werkstoff | nahtlos längsgeschweißt |
||||
| 3 | Berechnungswanddicke: | sb = (gemessen) sb = × 1,15 (nahtlos) sb = + 1 (längsgeschweißt) |
sb | mm | ||
| 4 | innerer Durchmesser | (bei äußerem Ø di = da - 2 ⋅Sb) | di | mm | ||
| 5 | größter Ausschnittdurchmesser | dAi | mm | |||
| 6 | Öffnungswinkel | für Y-förmige Abzweige | ψA | ° | ||
| 7 | Betriebsüberdruck | p4 | N/mm2 | |||
| 8 | minimaler Zyklusdruck | (für Kaltstart = 0) |
|
N/mm2 | ||
| 9 | maximaler Zyklusdruck |  |
N/mm2 | |||
| 10 | minimale Zyklustemperatur |  |
°C | |||
| 11 | maximale Zyklustemperatur |  |
°C | |||
| 12 | geforderte Lastwechselzahl | (für Kaltstart n> 2000) | n | - | ||
| 13 | Anriß-Lastspielzahl | nur Kaltstart: > 5 ⋅ nLastkollektiv: ni wählen: Σ(ni/ )< 0,5 |
|
- | ||
| 14 | maßgeb. Zyklustemperatur | ϑ* = 0,75 ⋅ + 0,25 ⋅ |
ϑ* | °C | ||
| 15 | Elastizitätsmodul | (bei ϑ*) | EJ | N/mm2 | ||
| 16 | (Mindest-)Warmstreckgrenze | (bei ϑ*) |  0,2/ϑ |
N/mm2 | ||
| 17 | differentieller Wärmeausdehnungskoeffizient | (bei ϑ*) | βLϑ | 1/K | ||
| 18 | Temperaturleitfähigkeit | (bei ϑ*) | aϑ | mm2/min | ||
| 19 | (Mindest-)Zugfestigkeit | (bei Raumtemperatur) | B |
N/mm2 | ||
| 20 | Verhältniszahl γ | γ = 1 (Normalfall) 0< γ < 1 (für schnelleres Anfahren) γ > 1 (für schnelleres Abfahren) |
γ | - | ||
| 21 |
|
= 1,0 (wenns< 355 N/mm2) = 1,2 (355 < s< 600 N/mm2)= 1,4 (wenn s > 600 N/mm2) |
f3 | - | ||
| 22 | Zulässige Schwingbreite | (2σa für bei ϑ*) |
2σa | N/mm2 | ||
| 23. | Unrundheit | U | % | |||
| 24 | theoretische Formzahl für Membranspannung |
αm0 = 2,6 geschmiedet/durchgesteckt αm0 = 2,9 aufgeschweißt ohne Spalt αm0 = 3,2 ausgehalst |
αm0 | - | ||
| 25 |
|
= 1,0 (bearbeitete Wurzeln) (unbearbeitet)= 1,2 Y-Abzweig (unbearbeitet) |
f4 | - | ||
b) Rechenschema
| 26 | dm = 0,5(da + di) | dm | mm | |
| 27 | u0 = 1 + 2 (sb / di) = | u0 | - | |
| 28 | W = 0,35 / (βLϑ · Eϑ) | W | mm2·K / N | |
| 29 |  |
aus Diagramm entnehmen oder maschinell rechnen |
Φf | - |
| 30 | V = aϑ / (Φf ⋅ sb2) | V | 1/min | |
| 31 | Ds* = 2 σa / f3 | Dszul | N/mm2 | |
| 32 |  (für den überelastischen FallDs*> 2 ⋅0,2/ϑ)
|
Dsi | N/mm2 | |
| 33 |  |
fu(p4) | - | |
| 34 | αm(p4) = αm0 · f4 + 2 · fu(p4) oder |  αm> 3,2 |
αm(p4) | - |
| 35 | σip4 = αm0(p4) · p4 · dm/2sb | σip4 | N/mm2 | |
| 36 |  |
fu() |
- | |
| 37 | αm() = αm0 · f4 + 2 · fu() oder |
αm> 3,2 |
αm() |
- |
| 38 |  ip = αm() · · dm/2sb |
ip |
N/mm2 | |
| 39 |  |
fu() |
- | |
| 40 | αm() = αm0 · f4 + 2 · fu() oder |
αm> 3,2 |
αm() |
- |
| 41 | ip = αm() · · dm/2sb |
ip |
N/mm2 | |
| 42 | S1 =ip/ (1+γ) +-ip -Dsi |
S1 | N/mm2 | |
| 43 | S2 = σip4 - 600 | S2 | N/mm2 | |
| 44 | i = S1i = S2i = S1 |
(nicht wasserbenetzt) wenn S2 > S1 (bei Wasserbenetzung) wenn S1 > S2 (bei Wasserbenetzung) |
|
N/mm2 |
| 45 | S3 =Dsi +i |
S3 | N/mm2 | |
| 46 | S4= σip4 + 200 | S4 | N/mm2 | |
| 47 | i = S3i = S4i = S3 |
(nicht wasserbenetzt) wenn S4 < S3 (bei Wasserbenetzung) wenn S3 < S4 (bei Wasserbenetzung) |
|
N/mm2 |
| 48 | DJ1 = W ⋅ (i -ip) |
DJ1 | K | |
| 49 | DJ2 = W ⋅ (i -ip) |
DJ2 | K | |
| 50 | DJ3 = W ⋅ (i -ip) |
DJ3 | K | |
| 51 | DJ4 = W ⋅ (i -ip) |
DJ4 | K | |
| 52 | vϑ1= V ⋅DJ1 * | vϑ1 | K/min | |
| 53 | vϑ2= V ⋅DJ2 * | vϑ2 | K/min | |
| 54 | vϑ3= V ⋅DJ3 * | vϑ3 | K/min | |
| 55 | vϑ4= V ⋅DJ4 * | vϑ4 | K/min | |
| * Siehe hierzu die Bemerkung unter Nummer 5.2.2 der Anlage | ||||
(Stand: 08.12.2018)
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