Grundlagen der Rohrleitungs- und Apparatetechnik

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Katharina Tiedeman
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1 Rolf Herz Grundlagen der Rohrleitungs- und Apparatetechnik 2. Auflage VULKAN-VERLAG ESSEN

2 VII Inhalt Vorwort zur zweiten Auflage Vorwort zur ersten Auflage Inhalt Formelzeichen V VI VII XI 1 Einleitung 1 2 Grundlegendes Funktion und Form von Rohrleitungen Funktion und Form von Apparaten Behälter Abscheider und Filter Membran-Apparate Wärmeaustauscher Kolonnen Reaktoren Regelwerke und Richtlinien 12 3 Werkstoffe Eisenwerkstoffe Eisenknetwerkstoffe Einteilung und Bezeichnung von Stählen Unlegierte Baustähle und Stähle für einfache Druckbehälter Feinkornbaustähle Nichtrostende Stähle Warmfeste Stähle Kaltzähe Stähle Druckwasserstoffbeständige Stähle Eisengusswerkstoffe Gusseisen Stahlguss Temperguss Nichteisenmetalle Kupfer Kupferlegierungen Aluminium und Aluminiumlegierungen Nickel und Nickellegierungen Titan und Titanlegierungen Kunststoffe 31

3 VIII Thermoplaste Duroplaste 34 4 Rohrleitungs-und Apparateelemente Rohrleitungselemente Rohre Stahlrohre Gussrohre Kupferrohre Kunststoffrohre Rohrverbindungen Schweiß-, Löt- und Klebeverbindungen Geschraubte Verbindungen Gesteckte und verpresste Verbindungen Formstücke Bögen und Winkel Abzweige Reduzierungen und Erweiterungen Abschlüsse Halterungen Kompensatoren Apparateelemente Mäntel Böden Stutzen Tragelemente Armaturen Überdrucksicherungen 68 5 Zeichnerische Darstellung Symbole Darstellungsarten Verfahrenstechnische Fließbilder Computerunterstützte Planung und Darstellung 74 6 Beanspruchungen von Druckbehälterwänden Beanspruchungen aus Überdruck Spannungsverlauf Mittlere Spannungen Vergleichsspannungen Zusätzliche Beanspruchungen Spannungen aus äußeren Krafteinwirkungen Eigenspannungen Wärmespannungen Besonderheiten bei äußerem Überdruck 89

4 7 Wanddickenberechnung von Druckbehältern Grundlagen der Wanddickenberechnung Regelwerke Festigkeitsbedingung Zylinder- und Kugelmäntel Überwiegend statische Beanspruchung Dynamische Beanspruchung Zylindrische Behälter unter äußerem Überdruck Ausschnitte in zylindrischen und kugeligen Behälterwänden Kegelförmige Mäntel Gewölbte Böden Ebene Böden Besonderheiten bei Druckbehältern aus Kunststoffen 120 IX 8 Lagerung und Dehnungsausgleich von Rohrleitungen Rohrlagerung Beanspruchungen durch Wärmedehnung Wärmedehnung Druck-Beanspruchung im geraden Rohr Biegebeanspruchung in fest eingespannten Biegeschenkeln Biegebeanspruchung in Formstücken Ausgleich der Wärmedehnung durch Biegeschenkel Anordnung von Biegeschenkeln Berechnung der notwendigen Länge von Biegeschenkeln Fest eingespannte Biegeschenkel Nicht fest eingespannte Biegeschenkel Vorspannung Elastizität beliebig geformter Systeme Ausgleich der Wärmedehnung mit Wellrohrkompensatoren Anordnung von Kompensatoren Rohrführung und -lagerung Kompensatorauswahl Festpunktbelastung bei Wärmedehnung Festigkeitsberechnung von Rohrleitungen Wanddickenberechnung von geraden Rohren Rohre aus Stahl Rohre aus anderen metallischen Werkstoffen als Stahl Rohre aus Kunststoff Wanddickenberechnung von Formstücken Gesamtbeanspruchung von Rohrleitungen Gesamtbeanspruchung elastisch verlegter Rohrleitungen Gesamtbeanspruchung eingeerdeter Rohrleitungen 163

5 X 10 Strömungstechnische Auslegung von Rohrleitungen Strömungsgeschwindigkeit Druck und Energie Druckverlust Druckverlust in Flüssigkeitsströmungen Flüssigkeitsströmung in geraden Rohrleitungen Flüssigkeitsströmung durch Einzelwiderstände Gesamtdruckverlust in Flüssigkeitsströmungen Druckverlust in Gasströmungen Gasströmung im geraden Rohr Gasströmung durch Einzelwiderstände Gesamtdruckverlust in Gasströmungen Längenbezogene Druckverlustermittlung (Druckgefälle) Strömung in Rohrnetzen Serielle Strömungswiderstände Parallele Strömungswiderstände Druckverlust in Rohrnetzen Treibendes Druckgefälle Anlagenkennlinie Auswahl von Pumpen und Verdichtern Druckstoß Literatur 207 ANHANG 209 Anmerkungen 210 Berechnungsbeispiele 216 Übersicht 216 Beispiele zu Kapitel Beispiele zu Kapitel Beispiele zu Kapitel Beispiele zu Kapitel Beispiele zu Kapitel Index 295

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