Variablenliste

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

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

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

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

Verlustwärmestrom des Wärmeübertragers an die Umgebung

Der Verlustwärmestrom hat ein Vorzeichen:

( - )   Wärmeabgabe an die Umgebung

( + )  Wärmeaufnahme aus der Umgebung

Wärmeübergangskoeffizient in den Rohren für die Kondensation eines reinen Stoffes.

Der Wärmeübergangskoeffizient bei der Kondensation von reinen Dämpfen in den Rohren hängt von u. a. von der der Strömungsform, der Filmdicke und der Höhe der Dampfschubspannung  ab. Diese Größen ändern sich entlang des Kondensationsweges und der Wärmeübergangskoeffizient nimmt ab. Deshalb wird bei der Kondensation der Wärmeübertrager in 10 Segmente unterteilt, in denen jeweils 10 % des Dampfes kondensieren. Für jedes Segment werden der Wärmeübergangskoeffizient und die für die Kondensation notwendige Fläche berechnet. Der in der Eingabemaske angegebene Wert ist der flächengemittelte Wärmeübergangskoeffizient aus den 10 Segmenten.

Die Mittelung des Wärmeübergangskoeffizienten erfolgt programmintern und wird auf der Maske nicht dargestellt.

Wärmeübergangskoeffizient im Außenraum eines Rohrbündel-Wärmeübertragers mit Segmentumlenkblechen für einphasige Medien (Flüssigkeiten und Gase)

Der Wärmeübergangskoeffizient im Außenraum eines Rohrbündel-Wärmeübertragers mit Segmentumlenkblechen wird für einphasige Medien mit der Geschwindigkeit des Mediums zwischen zwei benachbarten Umlenkblechen berechnet. Da jedoch der Abstand zwischen dem Rohrboden und dem 1. Umlenkblech (Endzone), der u. a. durch die Größe des Stutzens bestimmt wird,  häufig größer ist als der Abstand der Umlenkbleche, ist der Wärmeübergangskoeffizient in den Endzonen kleiner als der zwischen den Umlenkblechen. Dies wird bei der Berechnung des mittleren Wärmeübergangskoeffizienten über der Endraumkorrektur berücksichtigt.

Die Endraumkorrektur erfolgt programmintern und ist auf der Maske nicht ersichtlich.

Bei der Kondensation oder Verdampfung im Mantelraum erfolgt keine Endraumkorrektur des Wärmeübergangskoeffizienten.

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

Dichte r [10³ kg/m³] bei 20 °C

© Springer Verlag Berlin Heidelberg 2013

Gesamter Verschmutzungswiderstand (Mantelseite f_a und Rohrseite f_i)

                   f = f_a + f_i ·(A_a/A_i)

s. auch Typische Foulingwiderstände

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

Mittlere logarithmische Temperaturdifferenz für den reinen Gegen- oder Gleichstrom

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

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

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.

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.

Absolutdruck des Mediums am Eintritt in den Wärmeübertrager / rohrseitig

Absolutdruck des Mediums am Eintritt in den Wärmeübertrager / mantelseitig

Abstand der Rohrmittelpunkte von zwei benachbarten Rohren in einer Rohrreihe quer zur Strömungsrichtung.

Abstand zwischen zwei Rohrreihen in Strömungsrichtung.

Lichter Abstand der Rohre zwischen zwei Rohrpässen. Die Gassenbreite ergibt sich aus dem Biegeradius:

Gassenbreite = 2 · Biegeradius – Rohraußendurchmesser

Gassenbreite wird nur bei 2 und mehr rohrseitigen Durchgängen benötigt.

Die theoretische Bündellänge, die notwendig ist, um die geforderte Leistung zu übertragen. Bei mehreren in Reihe geschalteten Wärmeübertragern entspricht dies der Länge eines Wärmeübertragers.

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 x_e < 1).

Anzahl der rohrseitigen Durchgänge und Rohrspiegel-Typ Nummer.

Verhältnis der Höhe des Fensterausschnittes zum Mantelinnendurchmesser in Prozent

Die Fensterhöhe sollte zwischen 15% und 40% des Mantelinnendurchmessers betragen.

Abstand zwischen dem äußersten Rohr im Rohrbündel und dem Mantel

Der Abstand der Umlenkbleche sollte nicht kleiner als 20% des Mantelinnendurchmessers sein, jedoch mindestens 50 mm.

Der maximale Abstand sollte nicht größer als der Mantelinnendurchmesser sein wegen evtl. auftretenden Rohrschwingungen.

Der Abstand zwischen dem Rohrboden und dem ersten Umlenkblech wird standardmäßig immer größer oder gleich dem Abstand der Umlenkbleche gesetzt.

Wenn nach Eingabe der mantelseitigen Stutzendurchmesser der Abstand zwischen Rohrboden und dem ersten Umlenkblech kleiner ist als der Stutzendurchmesser plus einer vom Stutzendurchmesser abhängigen Abklinglänge, wird der Abstand Rohrboden – 1. Umlenkblech automatisch vergrößert. Dadurch wird vermieden, dass das erste Umlenkblech unter dem Stutzen liegt.

Bei U-Rohren entspricht die Bündellänge der geraden Rohrlänge. Die Länge der Bögen wird nicht berücksichtigt.
Bei mehreren in Serie geschalteten Wärmeübertragern entspricht die Bündellänge der Rohrlänge eines Wärmeübertragers.

Gesamter Druckverlust auf der Rohrseite (Druckverlust im Ein- und Austrittsstutzen, Druckverlust für Einlauf, Auslauf und Umlenkung, Reibungsdruckverlust in den Rohren)

Bei mehreren in Reihe geschalteten Wärmeübertragern entspricht der angegebene Druckverlust dem Gesamt-Druckverlust über alle Wärmeübertrager.

Gesamter Druckverlust auf der Mantelseite (Druckverlust im Ein- und Austrittsstutzen, in den Querströmungszonen zwischen den Umlenkblechen, in den Fensterzonen, in den Endzonen)
Bei mehreren in Reihe geschalteten Wärmeübertragern entspricht der angegebene Druckverlust dem Gesamt-Druckverlust über alle Wärmeübertrager.

>>  Bei Kondensation im Mantel wird kein Druckverlust berechnet.

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.

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.

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.

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.

Korrekturfaktor für die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz (Variable 22).

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

Werden mehrere Wärmeübertrager in Reihe geschaltet, entspricht die erforderliche Bündellänge der Bündellänge eines Wärmeübertragers, während die ausgeführte Wärmeübertragerfläche der Gesamtfläche aller in Serie geschalteter Wärmeübertrager entspricht. Die berechneten Druckverluste sind die Gesamt-Druckverluste aller in Serie geschalteten Wärmeübertrager.

s. auch Typische Foulingwiderstände

s. auch Typische Foulingwiderstände

Geschwindigkeit in der Querströmungszone zwischen zwei Umlenkblechen.

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 x_e < 1)

Bei U-Rohren wird die ausgeführte Wärmeübertragerfläche mit der geraden Rohrlänge berechnet. Die Fläche der Bögen wird nicht berücksichtigt.

Bei mehreren in Serie geschalteten Wärmeübertragern entspricht die ausgeführte Wärmeübertragerfläche der Gesamtfläche aller in Serie geschalteter Wärmeübertrager.

Mindestabstand zwischen dem äußersten Rohr im Rohrbündel und dem Mantel. Dieser Abstand wird bei der Erstellung des Rohrspiegels nicht unterschritten. Er kann jederzeit überschrieben werden.

Der Wert für den Mindest-Abstand zwischen Rohrbündel und Mantel wird bei der Wahl des Rohres in der Form "Auswahl der Grunddaten" gesetzt. (s. "Rohrabmessungen")

Für den tatsächlichen Bündel-Mantel-Abstand   s. Variable 57

Wenn in der Form 'Auswahl der Grunddaten' die Option 'TEMA Standard' gewählt wurde, wird der Mindest-Abstand zwischen Rohrbündel und Mantel nach TEMA berechnet und kann nicht mehr geändert werden.

Wenn der Wert geändert werden soll, so muss die Option 'TEMA Standard' in der 'Auswahl der Grunddaten' deaktiviert werden.

Bei Rohrbündelwärmetauschern mit Schwimmkopf kann konstruktiv bedingt zwischen den äußersten Rohren im Rohrbündel und dem Mantel ein breiter rohrfreier Spalt entstehen (Bündel-Mantel-Abstand Variable 57). Die Bypass-Strömung, die durch diesen Spalt strömt, nimmt nicht am Wärmeübergang teil. Deshalb werden zwischen den Umlenkkanten der Umlenkbleche (Querströmungszone) ein oder mehrere Dichtungsstreifen-Paare gesetzt, die in den Spalt zwischen Bündel und Mantel hineinragen. Damit wird die Strömung wieder in das Bündel zurückgeführt. Die Dichtungsstreifen werden immer paarweise gegenüberliegend im Bündel angebracht.

Dichtungsstreifen werden nicht in Kettle Reboilern und bei isothermer Kondensation benötigt.

Die Rippenteilung ist der Abstand zweier benachbarter Rippen (Lamellen) von Rippenmittelpunkt zu Rippenmittelpunkt.

Diese Variable ist nur bei innenberippten Rohren von Bedeutung

Diese Variable ist nur bei innenberippten Rohren von Bedeutung

Diese Variable ist nur bei innenberippten Rohren von Bedeutung

Diese Variable ist nur bei innenberippten Rohren von Bedeutung

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

Bei Kondensation wird diese Temperatur nicht berechnet.

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

Bei Kondensation wird diese Temperatur nicht berechnet.

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

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

Für Flüssigkeiten ist die Eingabe gesperrt.

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

Für Flüssigkeiten ist die Eingabe gesperrt.

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

Für Flüssigkeiten ist die Eingabe gesperrt.

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

Für Flüssigkeiten ist die Eingabe gesperrt.

Name der Wärmeübertragerbauform, die in der Rohrspiegelbibliothek ausgewählt wurde.

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

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

Bei Kondensation wird diese Temperatur nicht berechnet.

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

Bei Kondensation wird diese Temperatur nicht berechnet.

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.

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.

Um Schäden an den Rohren unter dem Eintrittsstutzen zu vermeiden, z. B durch Erosion, sollte das Produkt ρ · v² (Dichte · quadrierter Geschwindigkeit) gewisse Maximalwerte nicht überschreiten.

Ohne Prallblech

Nicht erosive und nicht korrosive einphasige Medien: ρ · v² < 2250

Alle anderen Flüssigkeiten sowie Flüssigkeiten am Siedepunkt: ρ · v² < 750

Mit Prallblech:

ρ · v² < 6000

Siehe auch "Gewünschte Strömungsgeschwindigkeit im Mantelraum

Gibt die Anordnung der Rohre im Mantel an

Die Re-Zahl in den Rohren gibt Auskunft über die Strömungsform

Re < 2300: Laminare Strömung

Re > 10000: Turbulente Strömung

2300 ≤ Re ≤ 10000: Übergangsbereich von der laminaren zur turbulenten Strömung

Mittlerer linearer Wärmeausdehnungskoeffizient β zwischen 20°C und der Temperatur γ in 10^-6/K

s. Variable 316 – Linearer Wärmeausdehnunskoeffizient Rohr

Schematische Darstellung eines Rohrbündel-Wärmeübertragers mit kontinuierlichen Spiral-Umlenkblechen im Außenraum und mit einem Zentralrohr

Zwei Wärmeübertrager mit kontinuierlichen Spiral-Umlenkblechen bei gleicher Geometrie, gleichen Abmessungen und unterschiedlicher Position der Stutzen