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TRD 304 - Gewölbte Flammrohrböden
- Berechnung -
Technische Regeln für Dampfkessel (TRD)

(ArbSch. 9/1965 S.16; 4/1975 S. 142aufgehoben)

1. Geltungsbereich

Dieses Blatt gilt für die Berechnung von gewölbten Flammrohrböden mit Ein- oder Aushalsungen und für solche mit eingeschweißten Flammrohren (Bilder 1 und 2) ¹. Voraussetzungen sind ausreichend große Krempenhalbmesser der Böden und ausreichend großer Abstand der Flammrohre von den Krempen. Für die Berechnung von gewölbten Böden für Rauchrohrkessel können die Formeln in dieser TRD angewendet werden. Für die Rohrstege ist TRD 305 - Ebene Wandungen - zu beachten.

2. Allgemeines

Flammrohrböden sind durch den Innendruck und den Flammrohrschub beansprucht. Die Beanspruchung durch den Innendruck erfordert eine entsprechende Wanddicke, während die Kraftwirkung des Flammrohrschubs durch eine elastische Gestaltung von Boden und Flammrohr zu berücksichtigen ist. Flammrohrböden können als flachgewölbte oder als tiefgewölbte Böden ausgeführt werden. Dabei ist zu beachten, daß die Steifigkeit bei flachgewölbten Böden am geringsten ist und daß sie bei tiefgewölbten Böden mit der Tiefe der Bodenwölbung zunimmt. Unzulässig sind deshalb Klöpperböden oder tiefgewölbte Böden in Verbindung mit glatten Flammrohren und flachgewölbte Böden in Verbindung mit tiefgewellten Rohren.

3. Bezeichnungen

4. Berechnung ²

4.1. Flachgewölbte Flammrohrböden mit R > D (Bild 1)

Die erforderliche Wanddicke s beträgt:

  ( 1)

Der höchstzulässige Betriebsdruck p beträgt:

 ( 2)

4.2. Flammrohrböden mit R< D und eingeschweißten Verstärkungsringen (Bild 2)

Die erforderliche Wanddicke s betragt:

( 3)

Der höchstzulässige Betriebsdruck p beträgt:

 ( 4)

Dabei ist Voraussetzung, daß der eingeschweißte rohrförmige Verstärkungsring der Bedingung genügt:

  ( 5)

wobei

( 6)

einzusetzen und h dem wirklichen Wert entsprechend, jedoch nicht größer als 2 (d_R × b)^0,5 zu wählen ist. Es bestehen keine Bedenken, die Höhe des Verstärkungsringes in der Nähe der Bodenkrempe auf etwa 2/3 der rechnerisch erforderlichen Höhe zu verringern. Die nach Formel (5) errechnete Höhe muß lediglich nach der Bodenmitte hin vorhanden sein.

5. Berechnungsdruck p

Im allgemeinen ist der Berechnungsdruck gleich dem höchstzulässigen Betriebsdruck. Statische Drücke von mehr als 5 m WS sind bei der Berechnung der Kesselwandungen zusätzlich zu berücksichtigen.

6. Berechnungstemperatur t

Als Berechnungstemperatur ist einzusetzen:

bei nicht befeuerter Wand:

die Dampftemperatur

bei gegen Feuergase abgedeckter Wand:

die Dampftemperatur + 20 °C

bei von Feuergasen berührter Wand:

die Dampftemperatur + 50 °C

7. Festigkeitskennwert K

7.1. Als Festigkeitskennwert K gilt bei Berechnungstemperaturen t bis 350 °C die Streckgrenze bzw. σ_0,2 (Mindestwert) bei der Berechnungstemperatur (s. Abschnitt 6).

7.2. Die Festigkeitskennwerte sind den TRD über Werkstoffe zu entnehmen.

8. Sicherheitsbeiwert S

8.1 Als Sicherheitsbeiwert S ist einzusetzen:

8.2. Bei Verwendung von Blechen nach DIN 17100 (s. TRD 101 - Bleche) sind die Sicherheitsbeiwerte um 20 % höher einzusetzen als in Nummer 8.1 angegeben.

9. Zuschlag für Korrosion und Abnutzung zur Wanddicke

Der Zuschlag zur Wanddicke beträgt c 1 mm. Er kann bei Blechdicken von 30 mm und mehr entfallen.

10. Wanddickenunterschreitungen

Die errechnete Wanddicke ist die Mindestwanddicke für den fertigen Boden. Wanddickenverminderungen durch das Herstellungsverfahren sind zu berücksichtigen. Bei der Festlegung der Dicke für die Ausgangsbleche ist ferner ein Zuschlag zur Berücksichtigung der nach den einschlägigen Normen zulässigen Blechdickenunterschreitungen zu machen.

11. Abstand zwischen Kesselmantel und Flammrohr

Der lichte Abstand zwischen dem Flammrohr und dem Mantel soll an der engsten Stelle mindestens 100 mm betragen. Zwischen zwei Flammrohren muß mindestens ein lichter Abstand von 120 mm vorhanden sein.

_______
1) Ebene Flammrohrböden siehe TRD 305 - Ebene Wandungen.

2) Siehe TRD 303 - Gewölbte Böden unter innerem und unter äußerem Überdruck.

ENDE