Horizontale Rohrgehäuse-Wärmeübertrager – Problem mit den Halterungen
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Muss bei einem horizontalen Rohrgehäuse-Wärmeaustauscher mit Sattel eine Berechnung durchgeführt werden? In SW6 gibt es diese Angabe für den horizontalen Behälter – in den Berechnungen zum Wärmeaustauscher hingegen nicht. Wurde bereits eine Berechnung durchgeführt? Ist eine Überprüfung im horizontalen Behälter notwendig?
Kann man nicht einfach den Standard-Sattel verwenden?
Gemäß Artikel 6.16 von GB151 müssen bei Bedarf die Tragfähigkeit und Stabilität der Halterungen sowie des Gehäuses überprüft werden. Was bedeutet „bei Bedarf“? Ist es geeignet, die Halterungen für horizontale Behälter nach den Vorgaben von SW6 zu überprüfen?
1. Ist eine Überprüfung erforderlich? 2. Wie wird überprüft? Antwort: 1. Streng genommen ist eine Überprüfung erforderlich, doch im praktischen Einsatz werden Standard-Sattelhalterungen ohne Überprüfung verwendet. Eine solche Überprüfung entfällt bei Wärmeaustauschern, bei denen der Druck im Rohrkanal und im Gehäuse ungefähr gleich ist. Es gibt noch einen weiteren Grund: Der Außenrohrkörper muss eine Mindeststärke aufweisen. Im Grunde genommen wird diese Anforderung erfüllt. Es gibt jedoch Fälle, in denen eine Überprüfung notwendig ist – beispielsweise wenn der Druck im Inneren der Rohre sehr hoch ist, während der Druck außerhalb der Rohre gering ist. In solchen Fällen wird der Außenrohrkörper in der Regel dünn gewählt. Dadurch erhöht sich das Gesamtgewicht der Anlage. In solchen Situationen muss die lokale Belastung des Außenrohrkörpers überprüft werden. 2. Wie wird das überprüft? Im Allgemeinen haben Wärmeaustauscher keine lokalen Belastungen, weshalb diese in gleichmäßig verteilte Belastungen umgerechnet werden, um die Berechnung durchzuführen. Um den Teildruck der Sattelplatte zu überprüfen.
Im Großen und Ganzen stimme ich der Meinung vom 4. Stock zu, es gibt jedoch einen Punkt: Der Druck im Rohrsystem ist sehr hoch, während der Druck im Gehäusesystem nicht so hoch ist. Das sind zwar Designparameter, doch bei den Druckprüfungen wird der Wasserdruck im Gehäusesystem absichtlich erhöht, um den Zustand der Rohrenden zu überprüfen. Dadurch wird die Dicke des Gehäuses erhöht – es wird also relativ dicker. Deshalb wird in der Regel, solange man einfach nach den Standards für die Halterungen vorgeht, kaum noch eine Überprüfung durchgeführt.
Ich habe auch die Bewertungsexperten konsultiert; ihre Meinungen stimmen im Großen und Ganzen mit denen der anderen überein. Zudem unterscheiden sich die Belastungsmodelle für horizontale Behälter und Schachtelwärmeübertrager. Die Überprüfung der Stützen von horizontalen Behältern kann bei der Anwendung auf Schachtelwärmeübertrager als Referenz dienen. GB151, Artikel 6.16: Es ist erforderlich, bei Bedarf die Stabilität sowie die Tragfähigkeit der Lager und Gehäuse zu überprüfen. Bei Bedarf, beispielsweise bei der Kombination von Wärmeaustauschern oder bei Wärmeaustauschern mit großem Durchmesser, muss der Entwerfer selbst entscheiden, welcher Durchmesser erforderlich ist.
In den Beispielen von NB/T47042-2014 gibt es Informationen zur Berechnung der Auflageflächen für Wärmeaustauscher. Dabei wird ein U-förmiger Wärmeaustauscher berechnet.