Höhere Drucklagen in der Kältetechnik - Lösungen mit höherfesten Leitungswerkstoffen am Beispiel von Wieland K65

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1 Höhere Drucklagen in der Kältetechnik - Lösungen mit höherfesten Leitungswerkstoffen am Beispiel von Wieland K65 Inhalt 1. Wer ist die Wieland-Gruppe? 2. Warum eine hochfeste Kupferlegierung? Frank Trefzger Dipl.-Ing. (FH) Technisches Marketing Industrierohre 3. Was zeichnet K65 aus? 4. In welcher Form steht K65 zur Verfügung? 5. Wo kommt K65 zur Anwendung? Wieland-Werke AG Graf-Arco-Str Ulm, Germany Phone: +49 (0) frank.trefzger@wieland.de

2 Weltweite Präsenz

3 Kennzahlen der Wieland-Gruppe GJ 2014/15 GJ 2015/16 Umsatz Mio. EUR Mio. EUR Absatz t t Mitarbeiter Investitionen 65 Mio. EUR 70 Mio. EUR

4 Warum eine hochfeste Kupferlegierung? Meilensteine der Entwicklung 2005 steigende marktseitige Nachfrage nach einem Rohrsystem für CO 2 Hochdruckanwendungen. Zu dieser Zeit beschäftigte sich Wieland bereits mit der Entwicklung von Kälterohren aus der hochfesten Kupferlegierung CuFe2P (spätere Markenname K65 ) erste transkritische Kälteanlage mit K65 Rohren auf der Hochdruckseite (120 bar) Veröffentlichung des VdTÜV-Werkstoffblatts Kooperation mit dem Fittighersteller IBP Conex Bänniger. Erstes lagerhaltiges Lötfittingsortiment. Hartlötprozess von Umicore Brazetec getestet und zugelassen. Bis 2017 Erweiterung des Rohr- und Fittingsortiments.

5 Was ist K65? Wieland K65 ist ein hochfestes Rohr - aus der hochfesten Kupferlegierung CuFe2P - für industrielle Anwendung - für Rohrleitungssysteme

6 Wofür wurde K65 entwickelt? Wieland K65 wurde für Hochdruckanwendungen in der Kälte-/ Klimaindustrie entwickelt z. B. für Anwendungen mit CO 2 als Kältemittel Format Derzeit wird CO 2 hauptsächlich in Supermarktkühlungen verwendet Als natürliches Kältemittel ersetzt CO 2 FCKW Kältemittel in zahlreichen Ländern aufgrund ökologischer und/oder gesetzlichen Bestimmungen

7 Was zeichnet K65 aus? Legierung: Wieland Bezeichnung K65 EN CuFe2P, CW107C UNS C19400 Mechanische Eigenschaften im Vergleich mit Cu-DHP Wieland K65 nach Lötsimulation 850 C / 30s Cu-DHP R220 (gemäß to EN ) Y040 (gemäß to EN ) at 20 C at 150 C at 20 C at 150 C Zugfestigkeit Rm [MPa] > 300 > 250 > 220 > 195 Dehngrenze Rp 0.2 [MPa] > 110 > Dehngrenze Rp 1,0 [MPa] > 150 > 140 in den angegebenen Normen nicht definiert Dehnung A5 [%] > 30 > 25 > 40

8 Was zeichnet K65 aus? Wandstärkenvergleich für einen AD von 9,52 mm (Berechnung nach AD2000 Regelwerk) ( Da p) s = + c1 + c2 K 20 v + p S K S v c1 c2 [Mpa] [--] [--] [mm] [mm] Rp 1,0 1,5 1 - Tol. s 0 K S v c1 c2 [Mpa] [--] [--] [mm] [mm] Rm Tol. s 0 Quelle: AD 2000 B1 ( ) Quelle: AD 2000 B0 ( ) Quelle: AD 2000 B0 ( ) Wieland K65 (nach Lötsimulation 850 C / 30s) Cu-DHP (acc. to AD2000 W6/ for 150 C) Abmessung AD x s 9,52 x ,52 x 1.13 Dehngrenze R p1,0 (bei 150 C) [MPa] > 140 (58) Zugfestigkeit R m (bei 150 C) [MPa] > K / S Max. Betriebsdruck (bei 150 C) (calculated according to AD2000) Berechneter Berstdruck (bei 150 C) [MPa] 93,3 (Rp 1,0 / 150 C / 1.5) 49 (Rm 150 C / 4,0) [bar] [bar] Gewicht / Meter 171 g/m (- 39 %) 281 g/m (100%)

9 Legierung: Wieland Bezeichnung K65 EN CuFe2P, CW107C UNS C19400 Gerade Längen LWC (Spulen 150 kg) Format Innenberippt Glattrohr

10 K65 - Das Rohrsystem für Hochdruckanwendungen K65 Kälterohre für einen maximalen Betriebsdruck von 120 bar Abmessungen Empfohlene Mindestbiegeradien mm inch mm 9,52 1) 3/ ,70 1) 1/2" 52 15,87 5/ ,05 3/4" 75 22,23 7/ ,57 1 1/ ,92 1 3/ ,27 1 5/ ,97 2 1/8 not defined 1) R420 Die hier aufgeführten Abmessungen sind mit geeigneten Biegegeräten und exakt auf den Außendurchmesser abgestimmten Biegesegmenten unter Einhaltung der empfohlenen Mindestradien kalt biegbar. Quelle: Maßtoleranzen EN Werkstoff Wieland K65 (CuFe2P) Festigkeitszustand R300 (mit Wärmebehandlung) für Durchmesser 15,87 mm R420 (gezogen) für Durchmesser < 15,87 mm Zulässiger 120 bar (zugehörige Abmessung siehe Betriebsdruck Tabelle) bei einer max. Betriebstemperatur von 150 C Zertifizierung Gemäß VdTÜV-Werkstoffblatt 567 UL 207-Zertifizierung auf Anfrage Rohrenden verschlossen

11 K65 - Das Rohrsystem für Hochdruckanwendungen K65 Fittings für einen maximalen Betriebsdruck von 120 bar K65 Fittings für 120 bar - 3/8 bis 2 1/8 90 and 45 elbows 90 and 45 treet elbows tees and reduction tees reductions and metric adapters straight couplings end caps Quelle:

12 K65 - Das Rohrsystem für Hochdruckanwendungen Verbindungstechnik Das K65 -System darf durch Hartlöten verbunden werden. Auswahl empfohlener Lote Empfohlene Flussmittel Umicore AG & Co.KG Auszug aus der UMICORE BrazeTec Broschüre: Brazing recommendation Wieland K65 Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte UMICORE BrazeTec Rodenbacher Chaussee Hanau-Wolfgang

13 K65 - Das Rohrsystem für Hochdruckanwendungen Produktidentifikation K65 Rohre sind mit der Aufschrift K65 und dem maximal zul. Druck markiert. Die Rohrenden sind mit grünen Stöpseln verschlossen und mit grünem Klebeband gebündelt. Fittings sind ebenfalls mit K65 markiert. K65 ist leicht magnetisch und kann mit einem starken Magneten identifiziert werden.

14 Mobile Anwendung von K65 Rohren: Klimaanlagen und Bremsleitungen Verwendung als Bremsleitungen Rohre für Gaskühler in Bus-Klimageräten Sammlerleitungen in Bus-Klimageräten

15 Stationäre Anwendung von K65 Rohren: Wärmeaustauscher für Gewerbekälte Bauteile Fittings, Ventile, usw. Gaskühler üblicherweise 120 bar Betriebsdruck Serienproduktion seit 2010 Verdampfer üblicherweise 60 oder 80 bar Betriebsdruck

16 Stationäre Anwendungen von K65 Rohren: Verbindungsleitungen und Racks Rohrleitungssysteme von Multikompressor-Racks 120 bar und 80 bar Betriebsdruck Rohrleitungssysteme in Supermärkten Verbindung von Gaskühlern und Kühlgeräten Serienproduktion seit 2009

17 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerk