Grundlagen der Rohrleitungs- und Apparatetechnik:
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Essen
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Titel: Grundlagen der Rohrleitungs- und Apparatetechnik
Autor: Herz, Rolf
Jahr: 2009
Inhalt
Vorwort zur dritten Auflage . V
Vorwort zur ersten Auflage . VI
Vorwort zur zweiten Auflage . VII
Inhalt . IX
Formelzeichen. XIII
1. Einleitung. 1
2. Grundlegendes . 5
2.1 Funktion und Form von Rohrleitungen. 6
2.2 Funktion und Form von Apparaten . 8
2.2.1 Behälter . 8
2.2.2 Abscheiderund Filter . 9
2.2.3 Membran-Apparate . 10
2.2.4 Wärmeaustauscher. 10
2.2.5 Kolonnen. 11
2.2.6 Reaktoren . 12
2.3 Regelwerke und Richtlinien . 12
3. Werkstoffe . 17
3.1 Eisenwerkstoffe . 18
3.1.1 Eisenknetwerkstoffe . 19
3.1.1.1 Einteilung und Bezeichnung von Stählen. 19
3.1.1.2 Unlegierte Baustähle und Stähle für einfache Druckbehälter . 20
3.1.1.3 Feinkornbaustähle . 21
3.1.1.4 Nichtrostende Stähle . 21
3.1.1.5 Warmfeste Stähle . 23
3.1.1.6 Kaltzähe Stähle. 23
3.1.1.7 Druckwasserstoffbeständige Stähle. 23
3.1.2 Eisengusswerkstoffe. 24
3.1.2.1 Gusseisen . 24
3.1.2.2 Stahlguss . 25
3.1.2.3 Temperguss . 25
3.2 Nichteisenmetalle . 25
3.2.1 Kupfer. 26
3.2.2 Kupferlegierungen . 27
3.2.3 Aluminium und Aluminiumlegierungen . 28
3.2.4 Nickel und Nickellegierungen . 28
3.2.5 Titan und Titanlegierungen . 29
3.3 Kunststoffe . 29
3.3.1 Thermoplaste . 30
3.3.2 Duroplaste. 31
4. Rohrleitungs- und Apparateelemente . 33
4.1 Rohrleitungselemente. Tj
4.1.1 Rohre . )£
4.1.1.1 Stahlrohre . ^
4.1.1.2 Gussrohre . 3^
4.1.1.3 Kupferrohre. 4'
4.1.1.4 Kunststoffrohre . 41
4.1.2 Rohrverbindungen . 43
4.1.2.1 Schweiß-, Löt- und Klebeverbindungen . 44
4.1.2.2 Geschraubte Verbindungen . 45
4.1.2.3 Gesteckte und verpresste Verbindungen. 47
4.1.3 Formstücke. 48
4.1.3.1 Bögen und Winkel . 48
4.1.3.2 Abzweige . 49
4.1.3.3 Reduzierungen und Erweiterungen . 50
4.1.3.4 Abschlüsse . 53
4.1.4 Halterungen . 53
4.1.5 Kompensatoren . 54
4.2 Apparateelemente . 57
4.2.1 Mäntel . 57
4.2.2 Böden . 58
4.2.3 Stutzen . 59
4.2.4 Tragelemente . 60
4.3 Armaturen . 60
4.4 Überdrucksicherungen . 64
5. Zeichnerische Darstellung. 65
5.1 Symbole . 66
5.2 Darstellungsarten . 68
5.3 Verfahrenstechnische Fließbilder . 70
5.4 Computerunterstützte Planung und Darstellung . 73
6. Beanspruchungen von Druckbehälterwänden . 75
6.1 Beanspruchungen aus Überdruck . 76
6.1.1 Spannungsverlauf. 76
6.1.2 Mittlere Spannungen . 77
6.1.3 Vergleichsspannungen . 7g
6.2 Zusätzliche Beanspruchungen ."_ 81
6.2.1 Spannungen aus äußeren Krafteinwirkungen . 81
6.2.2 Eigenspannungen. . 81
6.2.3 Wärmespannungen. . 81
Besonderheiten bei äußerem Überdruck . " 84
Wanddickenberechnung von Druckbehältern . 87
Grundlagen der Wanddickenberechnung. 88
6.3
7.1
7.1.1 Regelwerke
7.1.2
7.2
7.2.1
7.2.2
88
Festigkeitsbedingung . . go
Zylinder- und Kugelmantel ."_\[[. og
Überwiegend statische Beanspruchung .!.'."!.'"". 90
Dynamische Beanspruchung ._'"'"". gg
7.2.3 Zylindrische Behälter unter äußerem Überdruck . 101
7.2.4 Ausschnitte in zylindrischen und kugeligen Behälterwänden . 102
7.3 Kegelförmige Mäntel . 107
7.4 Gewölbte Böden. 109
7.5 Ebene Böden . 111
7.6 Besonderheiten bei Druckbehältern aus Kunststoffen. 113
8. Lagerung und Dehnungsausgleich von Rohrleitungen . 117
8.1 Rohrlagerung . 118
8.2 Beanspruchungen durch Wärmedehnung . 122
8.2.1 Wärmedehnung . 122
8.2.2 Druck-Beanspruchung im geraden Rohr . 122
8.2.3 Biegebeanspruchung in fest eingespannten Biegeschenkeln . 124
8.2.4 Biegebeanspruchung in Formstücken . 125
8.3 Ausgleich der Wärmedehnung durch Biegeschenkel . 126
8.3.1 Anordnung von Biegeschenkeln. 126
8.3.2 Berechnung der notwendigen Länge von Biegeschenkeln . 127
8.3.2.1 Fest eingespannte Biegeschenkel . 128
8.3.2.2 Nicht fest eingespannte Biegeschenkel . 128
8.3.2.3 Vorspannung. 129
8.3.3 Elastizität beliebig geformter Systeme. 130
8.4 Ausgleich der Wärmedehnung mit Wellrohrkompensatoren . 131
8.4.1 Anordnung von Kompensatoren . 131
8.4.2 Rohrführung und -lagerung . 133
8.4.3 Kompensatorauswahl. 133
8.5 Festpunktbelastung bei Wärmedehnung . 135
9. Festigkeitsberechnung von Rohrleitungen . 137
9.1 Wanddickenberechnung von geraden Rohren. 138
9.1.1 Rohre aus Stahl . 138
9.1.2 Rohre aus anderen metallischen Werkstoffen als Stahl . 145
9.1.3 Rohre aus Kunststoff . 145
9.2 Wanddickenberechnung von Formstücken . 148
9.3 Gesamtbeanspruchung von Rohrleitungen . 151
9.3.1 Gesamtbeanspruchung elastisch verlegter Rohrleitungen . 151
9.3.2 Gesamtbeanspruchung eingeerdeter Rohrleitungen . 153
10. Strömungstechnische Auslegung von Rohrleitungen . 157
10.1 Strömungsgeschwindigkeit . 158
10.2 Druck und Energie . 161
10.3 Druckverlust . 163
10.3.1 Druckverlust in Flüssigkeitsströmungen. 164
10.3.1.1 Flüssigkeitsströmung in geraden Rohrleitungen . 164
10.3.1.2 Flüssigkeitsströmung durch Einzelwiderstände. 168
10.3.1.3 Gesamtdruckverlust in Flüssigkeitsströmungen . 171
10.3.2 Druckverlust in Gasströmungen. 172
10.3.2.1 Gasströmung im geraden Rohr . 174
10.3.2.2 Gasströmung durch Einzelwiderstände . 176
10.3.2.3 Gesamtdruckverlust in Gasströmungen. 176
10.3.3 Längenbezogene Druckverlustermittlung (Druckgefälle) . 177
10.4 Strömung in Rohrnetzen . 178
10.4.1 Serielle Strömungswiderstände . 178
10.4.2 Parallele Strömungswiderstände . 179
10.4.3 Druckverlust in Rohrnetzen . 180
10.4.4 Treibendes Druckgefälle . 180
10.4.5 Anlagenkennlinie. 183
10.5 Auswahl von Pumpen und Verdichtern . 184
10.6 Druckstoß . 184
11. Literatur . 189
ANHANG . 192
Anmerkungen . 192
Berechnungsbeispiele . 197
Übersicht . 197
Beispiele zu Kapitel 6 . 200
Beispiele zu Kapitel 7 . 206
Beispiele zu Kapitel 8 . 226
Beispiele zu Kapitel 9 . 233
Beispiele zu Kapitel 10 . 250
Index . 269 |
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Inhaltsverzeichnis
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Teilbibliothek Maschinenwesen
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0702 MAS 400f 2011 A 6904(3)
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Exemplar 1 | Ausleihbar Am Standort |