- ANHANG - DAMPF UND KONDENSAT NACHSCHLAGEWERK / ANHANG / QUELLEN
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- Swen Calvin Geisler
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1 DAMPF UND KONDENSAT NACHSCHLAGEWERK / ANHANG / QUELLEN Hier entsteht ein umfassendes Nachschlagewerk. Zur Zeit sind noch nicht sehr viele Informationen vorhanden. Zukünftig soll sich hier aber jeder Planer und Betreiber einer Dampf- und Kondensatanlage über wichtige anlagenspezifische Dinge informieren können. Inhaltsverzeichnis: Seite 2 Stützweiten für Rohrleitungen Seite 3 Daten zu Sattdampf und Wasser Seite 4 Formeln Thermodynamik / Druck Seite 5 Strömungsgeschwindigkeiten in Rohrleitungen Seite 6 Wärmedehnung von Rohrleitungen Seite 7 Abmaße und Gewichte von nahtlosem Stahlrohr Seite 8 Hauptabmaße Vorschweißflansche PN10/16 Seite 9 Baulängen von Armaturen Seite 10 Kondensatanfall in Rohrleitungen Seite 11 Literaturverzeichnis / Quellen KARSTEN BERLIN SEITE 1
2 Stützweiten von Rohrleitungen (von Halterung zu Halterung) im Gebäude (ohne Wind- und Schneelast) Angaben in Meter (m) ohne Isolation mit Isolation DN Wasserleitung Dampfleitung Wasserleitung Dampfleitung bis 150 C bis 150 C 25 2,4 2,7 1,7 1,8 32 2,7 2,8 2,0 2,3 40 3,2 3,3 2,3 2,7 50 3,6 3,9 2,7 3,1 65 4,5 5,3 3,9 4,0 80 4,9 5,7 4,2 4, ,3 6,3 4,5 5, ,0 7,0 5,2 5, ,4 7,6 5,7 6, ,4 8,6 6,5 7, ,0 9,6 7,6 8, ,6 10,4 9,0 9, ,3 11,0 9,5 10, ,0 12,0 9,5 11, ,0 13,0 10,0 12,0 Quelle: Mitschriften Studium Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Matrikel 87 Bei Nennweiten DN65 bis DN200 sind Stützweiten von 6m Länge üblich. Sind die Nennweiten kleiner, muss man aufpassen, daß sich die Rohrleitungen zwischen den Halterungen nicht durchbiegen. Bei Wasserleitungen wäre dies nicht so schlimm. Bei Dampfleitungen führen solche Durchbiegungen zu einem Nicht-Abfließen von Kondensat. D.h. es bilden sich in der Durchbiegung "Pfützen" von Kondensat. Nach dem Abkühlen und Wieder-in-Betrieb-Nehmen kann es so zu Dampfschlägen kommen (siehe auch Kapitel zu Kondensatableiter). KARSTEN BERLIN SEITE 2
3 Daten zu Sattdampf Abschrift aus VDI-Wärmeatlas 5.Auflage 1988 (Q1) Dampf im Sättigungszustand (Sattdampf) Druck (bar) Temperatur Wärmeinhalt Volumen Dichte Verdampfungs- Wasser h` h`` v" ρ wärme in C (kj/kg) (m³/kg) (kg/m³) Temp. Dichte barü barabs Sattdampf Wasser Dampf Dampf Dampf h kj/kg C (kg/m³) 0, ,25 0, ,0 1, ,70 0, ,3 1, ,30 0, ,5 1, ,16 0, ,8 1, ,98 1, ,0 2, ,88 1, ,5 2, ,72 1, ,0 3, ,60 1, ,5 3, ,52 2, ,0 4, ,46 2, ,5 4, ,42 2, ,0 5, ,38 2, ,5 5, ,35 3, ,0 6, ,32 3, ,0 7, ,28 3, ,0 8, ,24 4, ,0 9, ,22 4, ,0 10, ,19 5, Daten zu Wasser Stoffwerte von Wasser (flüssig) im Sättigungszustand spezifische Wärme- Verdampfungs- Temperatur Druck Dichte Wärmekapazität leitfähigkeit enthalpie C bar ٩ C λ h kg/m³ kj/kgk 10 ³ kj/kg 10 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Quelle: VDI Wärmeatlas 5. Auflage 1988 VDI Verlag Düsseldorf KARSTEN BERLIN SEITE 3
4 Thermodynamik physikalische Größe Symbol Einheit Beziehungen Bemerkungen Temperatur T Kelvin K ( T / K ) - 273,15 C für Temperaturdifferenzen ist K zu verwenden Wärme Q Joule J 1J = 1N*m Thermische Energie, welche über eine = 1kg * m² * s ² Systemgrenze transportiert wird spez. Wärme- c, cp, cv Joule je Kilo- J / ( kg * K) gibt an, wie viel thermische Energie ein kapazität gramm und Körper speichern kann Kelvin Quelle: Tafelwerk Volk und Wissen Berlin 1983 KARSTEN BERLIN SEITE 4
5 Strömungsgeschwindigkeiten in Rohrleitungen Ermittlung von Strömungsgeschwindigkeiten in Rohrleitungen Durchfluss (*) m³/h Nennweite m/s 15 1,0 20 1,5 25 2,5 32 4,0 40 5,5 50 9, , , ( ) (*) Bei einer Strömungsgeschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde ( ) Durch eine Rohrleitung DN200 können bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 1m/s 125 m³/h Dampf strömen. KARSTEN BERLIN SEITE 5
6 Wärmedehnung von Rohrleitungen aus St und St35 Temperatur C Rohrlänge in m Längenänderung in mm / Cirka-Werte genügen aber, um die Wärmedehnung zu überprüfen Quelle: Mitschriften Studium Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg / Werkstoffkunde Matrikel 87 KARSTEN BERLIN SEITE 6
7 Abmaße und Gewichte von Rohrleitungen Nahtlose Stahlrohr nach DIN 2448 DN Zoll Da S Querschnitt Inhalt Oberfläche Gewicht Gewicht Rohr+Wasser innen in cm² in l/m außen in m²/m in kg/m in kg/m DN15 1/2" 21,3 2,0 2,36 0,23 0,069 0,96 1,2 DN20 3/4" 26,9 2,3 3,95 0,39 0,083 1,4 1,8 DN25 1" 33,7 2,6 6,37 0,64 0,105 2,0 2,7 DN32 1 1/4" 42,4 2,6 10,9 1,09 0,13 2,6 3,7 DN40 1 1/2" 48,3 2,6 14,6 1,45 0,15 2,9 4,4 DN50 2" 60,3 2,9 23,3 2,30 0,20 4,2 6,5 DN65 2 1/2" 76,1 2,9 38,8 3,90 0,23 5,3 9,2 DN80 3" 88,9 3,2 53,6 5,40 0,30 6,8 12 DN100 4" 114,3 3,6 90 9,00 0,37 9,9 19 DN125 5" 139,7 4, ,60 0,45 13,6 27 DN150 6" 168,3 4, , DN200 8" 219,1 5, , DN250 10" 273 6, , DN300 12" 323,9 7, , DN350 14" 355,6 8, , DN400 16" 406,4 8, , DN ,0 11, , DN ,0 12, , S- Normalwanddicke Da- Aussendurchmesser S- Wandstärke S Da KARSTEN BERLIN SEITE 7
8 Hauptabmaße Vorschweißflansche PN10/16 nach DIN 2632 und DIN2633 DN D b Lk h Schrauben Flachdichtungen nach DIN 2690 Anzahl Größe PN10 PN16 D1 / D2 DN M12 18 / / 45 DN M12 22 / / 50 DN M12 28 / / 60 DN M12 35 / / 70 DN M16 43 / / 82 DN M16 49 / / 92 DN M16 61 / / 107 DN M16 75 / / 127 DN M16 85 / / 142 DN M / / 162 DN M / / 192 DN M / / 218 DN M / / 273 DN M / / 330 DN M / / 385 DN M / / 445 DN M / / 497 DN M / / 618 DN M33 DN M33 DN M36 DN M36 DN M39 Vorschweißflansch b h Flachdichtung D2 D1 D LK KARSTEN BERLIN SEITE 8
9 - ANHANG - KARSTEN BERLIN SEITE 9
10 Angaben zu Kondensatmengen, welche in einer Dampfleitung entstehen können. Die Dampfleitung ist in Betrieb und wird vollständig durchströmt. Mit den Kondensatmengen lassen sich Kondensatableiter auslegen. Es wurden nicht zu allen Nennweiten die Kondensatmengen errechnet. Beim Betrachten der Tabellen bekommt man aber ein Gefühl, wie groß die Kondensatmenge z.b. bei einer Nennweite DN350 sein müsste. Die Kondensatmengen beim Anfahren der Dampfleitung (aus kaltem Zustand) sind aber deutlich höher! (Rohr ST35.8 / Normalwandstärke) (eigene Berechnungen des Verfassers) KARSTEN BERLIN SEITE 10
11 Verwendete Quellen / Literaturverzeichnis: Tabellen zu Stoffwerten von Wasser und Dampf gekennzeichnet mit (Q1) VDI Wärmeatlas 5. Auflage 1988 / VDI-Verlag GmbH Düsseldorf 1988 Formeln und anderes gekennzeichnet mit (Q2) Mitschriften aus Seminaren Studium Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät Thermischer Maschinenbau KARSTEN BERLIN SEITE 11
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