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In GB/T151, Abschnitt 5.3.2.2, heißt es: „Wenn die Wärmeaustauschrohre axialen Druck belastet werden, sollte man lieber eine verschweißte Verbundrohrplatte verwenden.“ Die Berechnung der axialen Spannungen in den Rohrwärmetauscherrohren erfolgt nach den Gleichungen 7-20, 7-35 und 7-47. Es gibt drei verschiedene Berechnungsfallen – in allen Fällen kommt es zu einer axialen Druckspannung. Kann man daraus schließen, dass bei Rohrwall-Wärmeübertrager keine verschweißten Verbundrohrplatten verwendet werden dürfen und nur aufgeschweißte Verbundrohrplatten in Frage kommen?
Die von dir gezogene Schlussfolgerung hat doch einen viel zu weiten Anwendungsbereich. Alle drei Formeln, die du nennst, beziehen sich auf U-förmige Rohre – man kann also höchstens sagen, dass U-förmige Wärmeübertrager nicht mit Explosivkompositplatten verwendet werden sollten. Außerdem muss diese Frage eigentlich differenziert betrachtet werden. Am Beispiel der Wärmeaustauschrohre D25x2: 1. Wenn auf der Rohrseite ein Unterdruck herrscht, wird in der Regel keine explode-Kompositplatte verwendet ; 2. Auf beiden Seiten der Rohrhülle herrscht Überdruck. Bei ps = 0 beträgt der axiale Spannungsgrad des Rohres (im Folgenden einfach als Spannung bezeichnet) 2,4 pt – und dieser Wert ist positiv ; (2) Bei pt=0 beträgt der Spannungswert -3,4 Ps – also negativ ; (3) Bei Einwirkung von Kräften auf beide Seiten beträgt der Spannungswert 2,4 pt–3,4 ps. Wenn pt/ps > 1,42 ist, ist der Wert positiv; ansonsten ist er negativ. Die negativen Werte sind stets kleiner als im Fall von pt = 0. Die oben genannten positiven Werte werden nicht diskutiert; es wird nur die absolute Größe des möglichen größten negativen Wertes betrachtet. In Wärmeaustauschern, bei denen üblicherweise Platten mit der Konstruktion „explode“ verwendet werden, liegt der Druck in der Regel nicht sehr hoch. Je nach Durchmesser des Wärmeaustauschers beträgt er in der Regel nicht mehr als 6,4 MPa. Zudem ist der Druck auf der Rohrseite in der Regel höher als der Druck auf der Gehäuseseite. Bei einem Druck von 6,4 MPa auf der Schalenseite beträgt der maximale axiale Druckstress – oder die Zerrkraft an der Verbindungsstelle zwischen Rohr und Rohrplatte – 21,8 MPa. In diesem Fall ist es tatsächlich nicht ratsam, Explosive-Verbindungsplatten zu verwenden. Aber wenn der Druck auf der Schalenseite sehr niedrig ist, ist auch „explode“ geeignet. 3. Positive Leitungsaußenseite, negative Leitungsinnenseite: (1) ps=0, wie in (1) oben ; (2) pt=0, der Spannungswert ist positiv ; (3) Rohr und Hülle wirken gleichzeitig, positiv. Daher muss der axiale Spannungszustand des Rohres im Fall einer positiven Außenhülle und negativen Innenhülle eine Zugspannung sein; die Verwendung von „explode“ an den Rohrseiten stellt kein Problem dar.