So verwenden Sie den Rechner für die Wärmeausdehnung von Industrierohren und den Größenrechner für Balgkompensatoren
- Geben Sie die Länge der geraden Rohrstrecke L (m) ein und passen Sie die Optionen nach Bedarf an.
- Führen Sie das Tool aus und überprüfen Sie seine Ergebnisse, Beweise und Einschränkungen.
- Kopieren oder laden Sie das Ergebnis herunter und vergleichen Sie es dann mit der tatsächlichen Website, den Quelldaten oder den Geschäftsunterlagen.
Versuchen Sie es mit einem konkreten Beispiel
60 m DN150-Kohlenstoffstahlrohr (α = 12,0×10⁻⁶/°C), Auslegungstemperatur 200 °C, Umgebung 20 °C (ΔT = 180 °C), Druck 1,6 MPa: Geradeausdehnung ΔL beträgt 129,6 mm. Wählen Sie gemäß EJMA mit einem Sicherheitsfaktor von 1,20 einen Axialbalg mit einer Nennleistung von ≥ 155,5 mm. Bei 50 % Kaltzug beträgt die Kaltverdrängung -64,8 mm und die Heißkompression +64,8 mm. Die Gesamtankerkraft beträgt 72,5 kN (7,39 Tonnen), einschließlich 37,4 kN Druckschub Fp, 28,0 kN Balgfederkraft und 7,15 kN Führungsreibung. EJMA-Führungsgrenzen: 1. Führung ≤ 0,6 m (4D), 2. Führung ≤ 2,1 m (14D).
So interpretieren Sie Ergebnisse
Das lineare thermische Wachstum ΔL entspricht der Länge mal dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten mal der Temperaturänderung. Bei der Dimensionierung muss der Ankerdruckschub (Fp = P × Am) berechnet werden, um ein Versagen des Fundaments durch Scherung zu verhindern. Gleichzeitig müssen die Rohrführungen im Abstand von 4D und 14D pro EJMA angeordnet sein, um ein Biegeknicken zu verhindern.
Häufig gestellte Fragen
Warum ist der interne Druckschub (Blindplattenkraft) die dominierende strukturelle Belastung bei festen Rohrankern?
Axiale, nicht eingespannte Bälge können keinen inneren Druckschub aufnehmen. Der Innendruck wirkt auf die mittlere Balgfläche Am (Fp = P × Am). Bei einer DN200-Dampfleitung mit 1,6 MPa übersteigt der Druckschub 64 kN (~6,5 Tonnen Schub) und überträgt sich direkt auf die Hauptanker. Betonfundamente müssen auf Scher- und Kippfestigkeit ausgelegt sein.
Welche technischen Vorteile bietet die 50 % Kaltzug-Vordehnung für Balgkompensatoren?
Bei Heizungsrohren wird durch die Vordehnung des Balgs um 50 % während der Installation die Betriebsauslenkung symmetrisch zwischen Kaltzug und Heißkompression aufgeteilt. Dies halbiert die maximalen zyklischen Spitzenspannungen an den Wellenwänden, verdoppelt die Ermüdungszykluslebensdauer und reduziert den Ankerschub im Heißbetrieb.
Warum schreibt EJMA vor, dass die 1. und 2. Rohrführungen innerhalb von 4D und 14D der Dehnungsfuge positioniert werden?
Dünnwandige Metallbälge, die axialer Kompression und Innendruck ausgesetzt sind, verhalten sich wie schlanke Säulen, die zu Knicken und seitlicher Verformung neigen. EJMA schreibt die 1. Führung innerhalb von 4 Rohrdurchmessern (4D) und die 2. Führung innerhalb von 14 Rohrdurchmessern (14D) vor, um eine reine Axialbewegung zu erzwingen.
Wie stark unterscheiden sich die Wärmeausdehnungskoeffizienten bei gängigen Rohrleitungsmaterialien?
Austenitischer Edelstahl (α ~ 16,8×10⁻⁶/°C) dehnt sich um ca. 40 % stärker aus als Kohlenstoffstahl (α ~ 12,0×10⁻⁶/°C). Bei einem Temperaturanstieg von 200 °C dehnen sich 100 m Edelstahlrohr um 340 mm aus, gegenüber 240 mm bei Kohlenstoffstahl. Kupfer dehnt sich ähnlich aus wie Edelstahl, während HDPE (150×10⁻⁶/°C) sich über das 12-fache von Kohlenstoffstahl ausdehnt.