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Variablenliste

Variablen

Variable 3 - Volumenstrom innen bei mittlerer Temperatur des Mediums (ϑei + ϑai)/2 und bei Pi

Bei Kondensation ist dies der Volumenstrom des Dampfes am Eintritt in den Wärmeübertrager. Ist am Eintritt bereits ein Teil des Dampfes kondensiert (Dampfanteil xe < 1), wird der Volumenstrom des Dampf/Flüssigkeitsgemisches angegeben unter der Annahme einer homogenen Verteilung von Dampf und Flüssigkeit.

Variable 4 - Volumenstrom außen bei mittlerer Temperatur des Mediums (ϑea + ϑaa)/2 und bei Pa

Bei Kondensation ist dies der Volumenstrom des Dampfes am Eintritt in den Wärmeübertrager. Ist am Eintritt bereits ein Teil des Dampfes kondensiert (Dampfanteil xe < 1), wird der Volumenstrom des Dampf/Flüssigkeitsgemisches angegeben unter der Annahme einer homogenen Verteilung von Dampf und Flüssigkeit.

Variable 13 - Leistung innen

Die Leistung ist vorzeichenbehaftet. Bei Erwärmung des Mediums ist sie positiv, bei Abkühlung des Mediums bzw. bei Kondensation ist sie negativ.

Variable 14 - Leistung außen

Die Leistung ist vorzeichenbehaftet. Bei Erwärmung des Mediums ist sie positiv, bei Abkühlung des Mediums bzw. bei Kondensation ist sie negativ.

Variable 15 - Verlustwärmestrom

Verlustwärmestrom des Wärmeübertragers an die Umgebung

Der Verlustwärmestrom hat ein Vorzeichen:

( - )   Wärmeabgabe an die Umgebung

( + )  Wärmeaufnahme aus der Umgebung

 

 

Variable 18 - Wärmeleitfähigkeit der Rohre λ

Wärmeleitfähigkeit l in W/(m·K) in Abhängigkeit von der Temperatur.

Dichte r [10³ kg/m³] bei 20 °C

 

Lfd.-Nr.

DIN-Bezeichnung

Werk-stoff-nummer

Dichte r

103 kg/m³

Wärmeleitfähigkeit l

W/(m·K)

Warmfeste Stähle, unlegiert

 

 

Temperatur °C

20

-200

-100

0

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1

St 35.8

1.0305

7.85

 

 

 

57

57

54

50

45

42

37

 

 

 

 

2

St 37.8

1.0315

7.85

 

 

 

57

57

54

50

45

42

37

 

 

 

 

3

St 45.8

1.0405

7.85

 

 

 

54

53

50

47

43

40

36

 

 

 

 

4

St 42.8

1.0498

7.85

 

 

 

54

54

50

47

43

40

36

 

 

 

 

5

P 235 GH

1.0345

7.80

 

 

 

55

55

51

48

44

41

 

 

 

 

 

6

P 265 GH

1.0425

7.80

 

 

 

55

55

51

48

44

41

 

 

 

 

 

Warmfeste Stähle, niedriglegiert

Dichte r

Wärmeleitfähigkeit l, W/(m·K)

Temperatur °C

20

-200

-100

0

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

7

P 295 GH

1.0481

7.83

 

 

 

47

47

46

44

41

38

35

 

 

 

 

8

19 Mn 5

1.0482

7.83

 

 

 

40

41

41

40

38

36

34

 

 

 

 

9

16 Mo 3

1.5415

7.85

 

 

 

51

51

49

45

42

39

36

 

 

 

 

10

16 Mo 5

1.5423

7.85

 

 

 

48

47

46

43

40

37

34

 

 

 

 

11

15 MnNi 6-3

1.6210

7.84

 

 

 

42

43

43

41

39

36

 

 

 

 

 

12

20 MnMoNi 5-5

1.6310

7.85

 

 

 

42

43

43

41

39

36

 

 

 

 

 

13

15 NiCuMoNb 5-6-4

1.6368

7.85

 

 

 

38

41

42

41

39

38

35

 

 

 

 

14

13 CrMo 4-5

1.7335

7.85

 

 

 

46

46

46

43

41

38

36

 

 

 

 

15

12 CrMo 19-5

1.7362

7.77

 

 

 

20

23

25

26

27

28

28

 

 

 

 

16

10 CrMo 9-10

GS-12 CrMo 9-10

1.7380

7.80

 

 

 

35

37

38

38

37

35

33

 

 

 

 

17

14 MoV 6-3

1.7715

7.84

 

 

 

46

47

46

44

41

39

36

 

 

 

 


Lfd.-Nr.

DIN-Bezeichnung

Werk-stoff-nummer

Dichte r

103 kg/m³

Wärmeleitfähigkeit l

W/(m·K)

Warmfeste Stähle, hochlegiert

Dichte r

Wärmeleitfähigkeit l, W/(m·K)

Temperatur °C

20

-200

-100

0

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

18

X 10 CrMoVNb 9-1

1.4903

7.77

 

 

 

26

27

28

28

29

30

30

 

 

 

 

19

X 20 CrMoV 11-1

1.4922

7.75

 

 

 

24

24

25

25

26

26

26

 

 

 

 

20

X 8 CrNiMoNb 16-16

1.4981

8.01

 

 

 

15

16

17

19

20

21

22

24

25

 

 

21

X 12 CrMo 9-1

1.7386

7.77

 

 

 

21

23

24

26

27

28

29

 

 

 

 

Hochwarmfeste Stähle

Dichte r

Wärmeleitfähigkeit l, W/(m·K)

Temperatur °C

20

-200

-100

0

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

22

X 3 CrNiMoBN 17-13-3

1.4910

7.89

 

 

 

13

15

16

18

19

21

22

24

25

 

 

23

X 6 CrNiMoB 17-12-2

1.4919

7.98

 

 

 

16

17

18

19

20

22

23

24

 

 

 

24

X 6 CrNi 18-10

1.4948

7.90

 

 

 

17

18

19

20

21

22

23

24

 

 

 

25

X 3 CrNiN 18-11

1.4949

7.93

 

 

 

17

18

19

20

21

22

23

24

 

 

 

Hitzebeständige Stähle

Dichte r

Wärmeleitfähigkeit l, W/(m·K)

Temperatur °C

20

-200

-100

0

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

26

X 10 CrAlSi 7

1.4713

7.7

 

 

 

21

22

23

24

25

25

26

26

 

 

 

27

X 18 CrN 28

1.4749

7.7

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

X 15 CrNiSi 20-12

1.4828

7.9

 

 

 

13

14

16

17

19

21

22

23

25

26

28

29

X 10 NiCrAlTi 32-21

1.4876

8

 

 

 

12

13

15

16

18

20

21

23

24

26

27

30

X 5 NiCrNbCe 32-27

1.4877

8

 

 

 

12

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 


Lfd.-Nr.

DIN-Bezeichnung

Werk-stoff-nummer

Dichte r

103 kg/m³

Wärmeleitfähigkeit l

W/(m·K)

Nichtrostende und säurebeständige Stähle

Dichte r

Wärmeleitfähigkeit l, W/(m·K)

Temperatur °C

20

-200

-100

0

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

31

X 6 Cr 17

1.4016

7.7

 

 

 

24

24

25

25

25

25

26

26

27

27

28

32

X 17 CrNi 16-2

1.4057

7.7

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

X 5 CrNi 18-10

1.4301

7.9

 

 

 

15

16

18

19

21

22

24

25

26

28

29

34

X 3 CrTi 17

1.4510

7.7

 

 

 

16

17

19

20

21

22

23

24

26

27

28

35

X 6 CrNiTi 18-10

1.4541

7.9

 

 

 

15

16

18

20

21

22

24

25

27

28

29

36

X 6 CrNiNb 18-10

1.4550

7.9

 

 

 

15

16

18

19

20

22

23

24

26

27

28

37

X 6 CrNiMoTi 17-12-2

1.4571

7.98

 

 

 

13

15

17

18

20

21

22

24

25

 

 

Einsatz- und Vergütungsstähle

Dichte r

Wärmeleitfähigkeit l, W/(m·K)

Temperatur °C

20

-200

-100

0

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

38

C 22

1.0402

7.85

 

 

 

55-61

 

 

 

 

 

35-40

 

 

 

 

39

C 45 E

1.1191

7.85

 

 

 

47-52

 

 

 

 

 

32-37

 

 

 

 

Feinkornbaustähle und kaltzähe Stähle

Dichte r

Wärmeleitfähigkeit l, W/(m·K)

Temperatur °C

20

-200

-100

0

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

40

St E 255

1.0461

7.85

 

 

 

54

53

50

47

43

40

 

 

 

 

 

41

P 460 N

1.8905

7.85

 

 

 

40

41

41

40

38

36

 

 

 

 

 

42

13 MnNi 6-3

1.6217

7.85

 

 

 

41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Lfd.-Nr.

DIN-Bezeichnung

Werk-stoff-nummer

Dichte r

103 kg/m³

Wärmeleitfähigkeit l

W/(m·K)

Aluminium-Legierungen

Dichte r

Wärmeleitfähigkeit l, W/(m·K)

Temperatur °C

20

-200

-100

0

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

43

EN AW-Al 99,0

EN AW-1200

2.71

327

242

235

 

240

237

232

226

219

 

 

 

 

 

44

EN AW-AlMn 1 Cu

EN AW-3003

2.73

 

 

(202)

 

180

183

(177)

(171)

 

 

 

 

 

 

45

EN AW-AlMg 2,5

EN AW-5052

2.68

 

 

(134)

 

146

155

 

 

 

 

 

 

 

 

46

EN AW-AlMg 4,5 Mn 0,7

EN AW-5083

2.66

 

 

(113)

 

126

137

 

 

 

 

 

 

 

 

47

EN AW-AlMg 1 SiCu

EN AW-6061

2.7

 

 

(164)

 

172

176

(179)

(180)

 

 

 

 

 

 

48

EN AW-AlMg 1 Si

EN AW-6060

2.7

 

 

(209)

 

206

202

200

197

 

 

 

 

 

 

Kupfer-Legierungen

Dichte r

Wärmeleitfähigkeit l, W/(m·K)

Temperatur °C

20

-200

-100

0

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

49

CuNi 10 Fe 1 Mn

CW 352 H

8.90

 

 

 

51.7

60.2

70

78.9

86.7

91.9

92

85.9

90

93.3

 

50

CuNi 30 Mn 1 Fe

CW 354 H

8.90

 

 

 

25.8

29.8

34.8

39.6

44.3

48.5

52.4

56.1

59.8

63.4

 

51

CuZn 39 Pb 3

(Ms 58)

CW 614 N

8.47

 

 

 

108

119

131

136

139

138

 

 

 

 

 

52

CuZn 39 Pb 0.5

(Ms 60 Pb)

CW 610 N

8.40

 

 

(68)

 

79

90

100

(111)

 

 

 

 

 

 

53

CuZn 28 Sn 1 As

(50 Ms 71)

CW 706 R

8.56

 

(99)

110

 

120

136

152

 

 

 

 

 

 

 


Lfd.-Nr.

DIN-Bezeichnung

Werk-stoff-nummer

Dichte r

103 kg/m³

Wärmeleitfähigkeit l

W/(m·K)

Kupfer-Legierungen

Dichte r

Wärmeleitfähigkeit l, W/(m·K)

Temperatur °C

20

-200

-100

0

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

54

CuZn 38 Sn 1

(50 Ms 60)

CW 717 R

8.35

41

69

99

 

131

142

146

148

150

(151)

 

 

 

 

55

CuZn 20 Al 2 As

(50 Ms 76)

CW 702 R

8.33

 

(87)

100

 

112

125

(138)

 

 

 

 

 

 

 

56

CuSn 4

(Phosphorbronze)

CW 450 K

8.90

 

(65)

(77)

 

88.6

95.2

(112)

 

 

 

 

 

 

 

57

CuAl 8 Fe 3

(Aluminiumbronze)

CW 303 G

7.70

 

(61)

72

 

83

94

(105)

 

 

 

 

 

 

 

Nickel-Legierungen

Dichte r

Wärmeleitfähigkeit l, W/(m·K)

Temperatur °C

20

-200

-100

0

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

58

Ni 99,2

2.4066

8.90

 

77.4

72.2

 

70

61.4

56.6

55.7

57.6

59.7

61.8

63.9

65.9

 

59

NiCu 30 Fe

2.4360

8.80

15.5

19.7

21.4

 

24.3

27.6

30.6

33.5

36.8

39.8

42.7

(45.6)

(49)

 

60

NiCr 15 Fe

2.4816

8.43

 

13.1

14.5

 

15.9

17.3

18.9

20.4

22.2

23.9

25.6

27.3

(29.1)

 

61

NiCr 21 Mo

2.4858

8.10

 

(9.7)

(11.4)

 

13.4

15.1

16.6

18.4

20

21.7

23.3

24.8

26.5

 

62

NiCr 22 Mo 9 Nb

2.4856

8.40

 

7.9

9.3

 

10.9

12.3

13.8

15.2

16.8

18.3

19.7

21.5

23.4

 

63

NiMo 16 Cr 15 W

2.4819

8.90

 

8.1

9.6

 

11.2

13

14.7

16.4

18.2

20

21.8

23.5

25.3

 

64

NiMo 16 Cr 16 Ti

2.4610

8.60

 

(7.6)

(9.6)

 

11.2

13.2

14.9

16.8

18.5

20.4

(22.7)

(24.7)

(26.8)

 

65

NiMo 28

2.4617

9.20

 

(10.1)

11.1

 

12.2

13.4

14.6

16

17.3

18.7

(19.9)

(21.2)

(22.5)

 

Sonstige Werkstoffe

Dichte r

Wärmeleitfähigkeit l, W/(m·K)

Temperatur °C

20

-200

-100

0

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

66

Ni 36

1.3912

8.20

 

 

 

13

15

16

18

19

 

 

 

 

 

 

67

TiAl 6 V 4

3.7165

4.43

 

 

 

6.5

7.6

9.1

10.5

12

13.4

15

 

 

 

 

68

EN-GJS-415

EN-JS 1030

7.1

 

 

 

26.8

28.8

30.3

30.9

38.8

30.4

 

 

 

 

 

69

GG (m. Lamellengrafit)

 

7.08

 

 

 

42.5

41.8

40.8

39.6

38.2

36.7

 

 

 

 

 

© Springer Verlag Berlin Heidelberg 2013

Variable 20 - Verschmutzungswiderstand f (Foulingfaktor)

Gesamter Verschmutzungswiderstand (außen fa und innen fi)

   f = fa + fi ·(Aa/Ai)

s. auch Typische Foulingwiderstände

Variable 21 - Erforderliche Wärmeübertragerfläche

Theoretische Wärmeübertragerfläche, die notwendig ist, um die geforderte Leistung zu übertragen.

Variable 22 - Mittlere logarithmische Temperaturdifferenz

Mittlere logarithmische Temperaturdifferenz für den reinen Gegen- oder Gleichstrom

Variable 29 - Mittlere Berechnungstemperatur innen

Mittlere Temperatur des rohrseitigen Mediums (Eintrittstemperatur + Austrittstemperatur) / 2
Bei Kondensation ist dies die Siedetemperatur.

Variable 30 - Mittlere Berechnungstemperatur außen

Mittlere Temperatur des mantelseitigen Mediums (Eintrittstemperatur + Austrittstemperatur) / 2
Bei Kondensation ist dies die Siedetemperatur.

Variable 35 - Dampfanteil am Eintritt innen

Nur bei Kondensation: Der Dampfanteil ist gleich 1 für reinen Dampf am Eintritt.

Es ist möglich Werte kleiner als 1 einzugeben. Z. B. bedeutet Dampfanteil = 0.6, dass am Eintritt 60 Gew-% des Fluids noch dampfförmig und 40 Gew-% bereits flüssig sind.

Variable 36 - Dampfanteil am Eintritt außen

Nur bei Kondensation: Der Dampfanteil ist gleich 1 für reinen Dampf am Eintritt.

Es ist möglich Werte kleiner als 1 einzugeben. Z. B. bedeutet Dampfanteil = 0.6, dass am Eintritt 60 Gew-% des Fluids noch dampfförmig und 40 Gew-% bereits flüssig sind.

Variable 39 - Druck ein

Absolutdruck des Mediums am Eintritt in den Wärmeübertrager / innen

Variable 40 - Druck ein

Absolutdruck des Mediums am Eintritt in den Wärmeübertrager / außen

Variable 44 – Wendelsteigung

s. Wendelsteigung, Abstand der Windungen und Wendellänge

Variable 53 - Mittlere Strömungsgeschwindigkeit innen

Bei Kondensation entspricht dies der maximalen Geschwindigkeit des Dampfes am Eintritt in die Rohre. Bei der Berechnung der maximalen Geschwindigkeit wird berücksichtigt, dass das Medium zweiphasig in den Wärmeübertrager einströmen kann (Dampfanteil am Eintritt xe < 1).

Variable 64 - Druckverlust innen

>>  Bei Kondensation im Rohr wird kein Druckverlust berechnet.

Variable 65 - Druckverlust außen

>>  Bei Kondensation im Mantel wird kein Druckverlust berechnet.

Variable 72 - Innendurchmesser des Eintrittsstutzens außen

Wenn ein Stutzen mit der Nennweite DN ausgewählt wurde, wird der Innendurchmesser des Stutzens entsprechend der Druckstufe aus den Flanschnormen zugeordnet. Die Druckstufe wird über den Eintrittsdruck festgelegt.

Variable 73 - Innendurchmesser des Austrittsstutzens außen

Wenn ein Stutzen mit der Nennweite DN ausgewählt wurde, wird der Innendurchmesser des Stutzens entsprechend der Druckstufe aus den Flanschnormen zugeordnet. Die Druckstufe wird über den Eintrittsdruck festgelegt.

Variable 80 - FN-Faktor

Korrekturfaktor für die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz (Variable 22).

Er erfasst die Abweichung des realen Wärmeübertragers vom idealen Gleich- oder Gegenströmer.

Variable 91 – Verschmutzungswiderstand innen

s. Typische Foulingwiderstände

Variable 92 – Verschmutzungswiderstand außen

s. Typische Foulingwiderstände

Variable 94 - Strömungsgeschwindigkeit außen

Geschwindigkeit im engsten Querschnitt

Bei Kondensation entspricht dies der maximalen Geschwindigkeit des Dampfes. Bei der Berechnung der maximalen Geschwindigkeit wird berücksichtigt, dass das Medium zweiphasig in den Wärmeübertrager einströmen kann (Dampfanteil am Eintritt xe < 1)

Variable 133 - Tatsächliche Eintrittstemperatur Rohrseite

Wenn der Wärmeübertrager über- oder unterdimensioniert wurde, ist dies die tatsächliche Eintrittstemperatur des rohrseitigen Mediums.

Bei Kondensation wird diese Temperatur nicht berechnet.

Variable 134 - Tatsächliche Eintrittstemperatur Mantelseite

Wenn der Wärmeübertrager über- oder unterdimensioniert wurde, ist dies die tatsächliche Eintrittstemperatur des mantelseitigen Mediums.

Bei Kondensation wird diese Temperatur nicht berechnet.

Variable 140 - Norm-Volumenstrom des Gases außen

Nur für Gase: Normvolumen bei 0 °C und 1,01325 bar

Für Flüssigkeiten ist die Eingabe gesperrt.

Variable 141 - Norm-Volumenstrom des Gases innen

Nur für Gase: Normvolumen bei 0 °C und 1,01325 bar

Für Flüssigkeiten ist die Eingabe gesperrt.

Variable 142 - Dampfanteil am Austritt innen

Nur bei Kondensation:

Der Dampfanteil ist gleich 0, wenn der Dampf vollständig kondensiert ist. Es ist auch möglich Werte größer als 0 einzugeben. Z. B. bedeutet Dampfanteil = 0,2, dass am Austritt 20 % des Massenstromes noch dampfförmig sind.

Variable 143 - Dampfanteil am Austritt außen

Nur bei Kondensation:

Der Dampfanteil ist gleich 0, wenn der Dampf vollständig kondensiert ist. Es ist auch möglich Werte größer als 0 einzugeben. Z. B. bedeutet Dampfanteil = 0,2, dass am Austritt 20 % des Massenstromes noch dampfförmig sind.

Variable 148 – Anzahl der Rohre in der Wendel

s. Wendelsteigung, Abstand der Windungen und Wendellänge

Variable 149 – Abstand der Windungen

s. Wendelsteigung, Abstand der Windungen und Wendellänge

Variable 150 - Flächenreserve

Die Flächenreserve ist das Verhältnis von ausgeführter zu erforderlicher Wärmeübertragerfläche in %.

Variable 163 - Tatsächliche Austrittstemperatur Rohrseite

Wenn der Wärmeübertrager über- oder unterdimensioniert wurde, ist dies die tatsächliche Austrittstemperatur des rohrseitigen Mediums.

Bei Kondensation wird diese Temperatur nicht berechnet.

Variable 164 - Tatsächliche Austrittstemperatur Mantelseite

Wenn der Wärmeübertrager über- oder unterdimensioniert wurde, ist dies die tatsächliche Austrittstemperatur des mantelseitigen Mediums.

Bei Kondensation wird diese Temperatur nicht berechnet.