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 ∅ di = da - 2 ⋅ Sb) |
di |
mm | ||
| 5 | größter Ausschnittdurchmesser |
dAi |
mm | |||
| 6 | Öffnungswinkel | für Y-förmige Abzweige |
ψ A |
° | ||
| 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*) |
Εϑ |
N/mm2 | ||
| 16 | (Mindest-)Warmstreckgrenze | (bei ϑ*) |
|
N/mm2 | ||
| 17 | differentieller Wärmeausdehnungskoeffizient | (bei ϑ*) |
βLϑ |
1/K | ||
| 18 | Temperaturleitfähigkeit | (bei ϑ*) |
aϑ |
mm2/min | ||
| 19 | (Mindest-)Zugfestigkeit | (bei Raumtemperatur) |
|
N/mm2 | ||
| 20 | Verhältniszahl γ | γ = 1 (Normalfall) 0 ≤ γ < 1 (für schnelleres Anfahren) γ > 1 (für schnelleres Abfahren) |
γ |
- | ||
| 21 |
| = 1,0 (wenn s ≤ 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 | Δσ* = 2 σa / f3 |
Δσzul |
N/mm2 | |
| 32 | (für den überelastischen Fall Δσ*
≥ 2 ⋅ 0,2/ϑ)
|
Δσi |
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 |
|
N/mm2 | |
| 39 | |
fu( |
- | |
| 40 | αm( ) = αm0 · f4 + 2 · fu( ) oder | αm ≥ 3,2 |
αm( |
- |
| 41 | ip = αm( ) · · dm/2sb |
|
N/mm2 | |
| 42 | S1 = ip/ (1+γ) + - ip - Δσi |
S1 |
N/mm2 | |
| 43 | S2 = σip4 - 600 |
S2 |
N/mm2 | |
| 44 | i = S1 i = S2 i = S1 | (nicht wasserbenetzt) wenn S2 > S1 (bei Wasserbenetzung) wenn S1 > S2 (bei Wasserbenetzung) |
|
N/mm2 |
| 45 | S3 = Δσ i + i |
S3 |
N/mm2 | |
| 46 | S4 = σip4 + 200 |
S4 |
N/mm2 | |
| 47 | i = S3 i = S4 i = S3 | (nicht wasserbenetzt) wenn S4 < S3 (bei Wasserbenetzung) wenn S3 < S4 (bei Wasserbenetzung) |
|
N/mm2 |
| 48 | Δϑ1 = W ⋅ ( i - ip) |
Δϑ1 |
K | |
| 49 | Δϑ2 = W ⋅ ( i - ip) |
Δϑ2 |
K | |
| 50 | Δϑ3 = W ⋅ ( i - ip) |
Δϑ3 |
K | |
| 51 | Δϑ4 = W ⋅ ( i - ip) |
Δϑ4 |
K | |
| 52 | vϑ1 = V ⋅ Δϑ1 * |
vϑ1 |
K/min | |
| 53 | vϑ2 = V ⋅ Δϑ2 * |
vϑ2 |
K/min | |
| 54 | vϑ 3 = V ⋅Δϑ3 * |
vϑ3 |
K/min | |
| 55 | vϑ4 = V ⋅ Δϑ4 * |
vϑ4 |
K/min | |
| * Siehe hierzu die Bemerkung unter Nummer 5.2.2 der Anlage | ||||