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 ⋅ n
Lastkollektiv: 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*)

0,2/ϑ

N/mm2

17 differentieller Wärmeausdehnungskoeffizient (bei ϑ*)

β

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
Faktor f3

= 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*)

a

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
Faktor f4

  = 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 / (β · 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)


(für den elastischen Fall)

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

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 - 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)

i

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)

i

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 *

1

K/min

53 vϑ2 = V ⋅ Δϑ2 *

2

K/min

54 vϑ 3 = V ⋅Δϑ3  *

3

K/min

55 vϑ4 = V ⋅ Δϑ4 *

4

K/min

* Siehe hierzu die Bemerkung unter Nummer 5.2.2 der Anlage