Schadensvermeidung bei Rohrschwingungen

·         Verkleinerung der Stützlänge

·         Vergrößerung des Rohrdurchmessers

·         Vergrößerung des Rohrwanddicke

·         Vergrößerung des Teilungsverhältnisses bei versetzter Anordnung (60° oder 45°)

·         Bohrung im Umlenkblech sollte möglichst klein sein.
Empfehlung:  Spiel zwischen Rohr und Umlenkblech ≤ 0,3 mm und Anphasen der Bohrungen

Eine hohe Gefährdung ergibt sich

·         aus der Geschwindigkeitsspitze unter den Stutzen und an der radialen Abströmkante eines Prallbleches

·         aus der Schräganströmung der Rohre in den ersten Rohrreihen bei versetzter Rohranordnung bei Teilungsverhältnissen > 1,3

·         durch Wirbelanregung

Gegenmaßnahmen:

·         Stutzen vergrößern

·         Stutzen in die Nähe des Umlenkblechs verschieben

·         Anbringen eines Stützbleches in Stutzenmitte

·         Oberste Rohrreihe(n) entfernen

·         Keine Rohre in den Fenstern

·         Prallblech verwenden
Hinweis:  Es kann auch eine Verschlechterung des Schwingverhaltens herbeigeführt werden, wenn durch die Anordnung des Prallbleches höhere Strömungsgeschwindigkeiten erzeugt werden. (s. Prallschutz )

In der Regel ist die erste oder zweite Rohrreihe in der Fensterzone besonders gefährdet.

Gegenmaßnahmen:

·         Einbau von Stützgittern oder Teilstützgittern

·         Keine Rohre in den Fenstern

·         Abstand der Umlenkblechkante von der ersten Fensterrohrreihe > 0,1 · d_a

·         Wenn die Umlenkblechkante in der Mitte einer Rohrreihe liegt, sollte der
Halbkreisbohrungsdurchmesser > 1,2 · d_a sein.

·         Ankerstangen außerhalb des Rohrbündels sind u. U. durch Wirbel und Turbulenzanregung gefährdet.

Prallschutzmaßnahmen dienen zum Schutz der Rohre gegen Kavitation und Erosion. Sie erhöhen normalerweise die Schwingungsgefahr durch eine örtlich hohe Geschwindigkeit an der radialen Abströmkante eines Prallblechs, das nicht alle Rohre der 1. Rohrreihe abdeckt.

Konstruktive Maßnahmen

·         Runde Prallbleche sollten einen Durchmesser > 1.2 · d_Stutzen und Verteilungsbohrungen haben.

·         Entfernen der gefährdeten Rohre in der 1. Rohrreihe und Prüfen der verbleibenden Gefährdung der Außenrohre in der 2. Rohrreihe.

·         Prallblech in rechteckiger Ausführung bis an den Mantel führen.

·         Anbringen eines Teilstützblechs in Stutzenmitte für die ersten Rohreihen

·         Als günstig hat sich ein Jalousieverteiler erwiesen
(s. VDI-Wärmeatlas, 11. Auflage, Modul O1 Konstruktive Hinweise für den Bau von Wärmeübertragern, Bild 21 - b)

Bild 21 – Prallschutzausführungen

Bild 22 - Anordnung von Prallplatten

VDI-Wärmeatlas 11. Auflage, Kapitel O2, Abschnitt 5.6, Konstruktive Gestaltung