Wärmeaustauscher
von: Walter Wagner
Vogel Communications Group GmbH & Co. KG, 2015
ISBN: 9783834362025
Sprache: Deutsch
324 Seiten, Download: 10679 KB
Format: PDF, auch als Online-Lesen
geeignet für:
| Titel | 3 | ||
| Copyright / Impressum | 4 | ||
| Vorwort | 5 | ||
| Inhaltsverzeichnis | 7 | ||
| 1 Einführung | 11 | ||
| 1.1 Wärmeaustauscher | 11 | ||
| 1.2 Trennwand-Wärmeaustauscher (Rekuperator) | 11 | ||
| 1.3 Speicher-Wärmeaustauscher (Regenerator) | 11 | ||
| 1.4 Stromführung | 11 | ||
| 1.5 Größen zur Kennzeichnung von Wärmeaustauschern | 11 | ||
| 1.6 Wärmeübertragung | 12 | ||
| 1.7 Druckabfall | 14 | ||
| 1.8 Grundlagen der wärmetechnischen Auslegung | 15 | ||
| 2 Wärmebilanzen | 17 | ||
| 2.1 Enthalpie | 17 | ||
| 2.2 Gebrauchsgleichungen zur Bestimmung der Wärmeleistung | 20 | ||
| 3 Kennzahlen | 23 | ||
| 3.1 Erzwungene Strömung | 23 | ||
| 3.2 Freie Strömung | 24 | ||
| 3.3 Auftriebsströmung von Gasen | 24 | ||
| 4 Wärmeübertragung, Wärmeaustausch | 25 | ||
| 4.1 Wärmeleitung | 25 | ||
| 4.2 Konvektion | 26 | ||
| 4.3 Kondensation | 30 | ||
| 4.4 Verdampfung | 31 | ||
| 4.5 Wärmestrahlung | 32 | ||
| 4.6 Wärmedurchgangskoeffizient | 34 | ||
| 4.7 Mittlere Temperaturdifferenz | 41 | ||
| 5 Projektierungsgleichungen für den Wärmeübergang | 53 | ||
| 5.1 Strömungsformen | 54 | ||
| 5.2 Basisgleichungen für den konvektiven Wärmeübergang bei laminarer Strömung | 55 | ||
| 5.3 Basisgleichungen für den konvektiven Wärmeübergang bei turbulenter Strömung | 56 | ||
| 5.4 Basisgleichungen für den konvektiven Wärmeübergang bei quer angeströmten Rohren | 59 | ||
| 5.5 Konvektiver Wärmeübergang in Rohrwendeln | 60 | ||
| 5.6 Konvektiver Wärmeübergang mit Eigenkonvektion | 61 | ||
| 5.7 Anwendungsgleichungen und -diagramme für den konvektiven Wärmeübergang | 63 | ||
| 5.8 Berechnung quer angeströmter Rohrbündel-Wärmeaustauscher | 77 | ||
| 6 Strömungstechnische Auslegung | 83 | ||
| 6.1 Allgemeine Grundlagen | 83 | ||
| 6.2 Druckverlust im Außenraumvon Rohrbündel-Wärmeaustauschern | 84 | ||
| 7 Schwingungstechnische Berechnungen | 89 | ||
| 7.1 Einleitung | 89 | ||
| 7.2 Erregungsmechanismen | 89 | ||
| 7.3 Eigenfrequenzen von Wärmeaustauscherrohren | 101 | ||
| 7.4 Resonanz | 104 | ||
| 7.5 Abhilfemaßnahmen | 105 | ||
| 7.6 Anwendungsgleichungen und Projektierungsdiagramm | 106 | ||
| 8 Bauformen | 111 | ||
| 8.1 Allgemeines | 111 | ||
| 8.2 Rohrbündel-Wärmeaustauscher | 117 | ||
| 8.3 Doppelrohr-Wärmeaustauscher | 136 | ||
| 8.4 Rippenrohr-Wärmeaustauscher | 137 | ||
| 8.5 Kondensatoren | 141 | ||
| 8.6 Verdampfer | 143 | ||
| 8.7 Spiralband-Wärmeaustauscher | 180 | ||
| 8.8 Platten-Wärmeaustauscher | 181 | ||
| 8.9 Sonderbauformen | 183 | ||
| 9 Konstruktions- und Fertigungsrichtlinien | 199 | ||
| 10 Betriebscharakteristik von Wärmeaustauschern | 201 | ||
| 10.1 Gleich- und Gegenstrom-Wärmeaustauscher | 201 | ||
| 10.2 NTU-Methode für alle Bauarten von Wärmeaustauschern | 202 | ||
| 10.3 Zellenmodell | 218 | ||
| 10.4 Kaskadenschaltungen | 220 | ||
| 10.5 Instationäre Behälteraufheizung | 222 | ||
| 10.6 Doppelrohrapparat als Einbauwärmeübertrager | 225 | ||
| 10.7 Phasenänderung mit Überhitzung und Unterkühlung | 229 | ||
| 11 Gewährleistung | 239 | ||
| 12 Kostenschätzung für Rohrbündel-Wärmeaustauscher | 243 | ||
| 13 Tabellarische Zusammenfassung von Bestimmungsgleichungen für die Wärmeaustauscher-Auslegung | 249 | ||
| 13.1 Wärmeleistung von Wärmeaustauschern | 249 | ||
| 13.2 Austauschfläche von Wärmeaustauschern | 249 | ||
| 13.3 Wärmestrom in Wärmeaustauschern | 249 | ||
| 13.4 Auslegung von Wärmeaustauschern | 250 | ||
| 13.5 Nachrechnung von Wärmeaustauschern | 250 | ||
| 13.6 Erläuterung zur Übertragungszahl NTU und dem Thermischen Wirkungsgrad e | 252 | ||
| 13.7 Wärmestrom durch ebene Wände | 253 | ||
| 13.8 Wärmedurchgang | 253 | ||
| 13.9 Wärmeübertragung im Rohr | 253 | ||
| 13.10 Wärmestromdichten und Temperaturverteilung | 254 | ||
| 13.11 Rippenrohr-Wärmeaustauscher | 255 | ||
| 13.12 Wärmeübergang bei quer angeströmtem Rohr und am Rohrbündel | 257 | ||
| 13.13 Wärmeübergang bei quer angeströmten Rohren mit Längsteilung | 258 | ||
| 13.14 Rohrschwingungsamplitude und Eigenfrequenzen von Rohren | 259 | ||
| 13.15 Kritische Fluidgeschwindigkeiten | 260 | ||
| 13.16 Akustische Resonanz | 261 | ||
| 13.17 Wärmeübergang im rauen Rohr | 261 | ||
| 13.18 Wärmeübergang in Rohrwendeln | 262 | ||
| 13.19 Wärmeübergang in konzentrischen Ringspalten | 263 | ||
| 13.20 Wärmeübergang an Längsrippenrohren | 264 | ||
| 13.21 Naturkonvektion am horizontalen Rohr | 265 | ||
| 13.22 Naturkonvektion am horizontalen Rippenrohr | 265 | ||
| 13.23 Kondensation um horizontale Rohre | 266 | ||
| 13.24 Kondensation in horizontalen Rohren | 266 | ||
| 13.25 Kondensation an horizontalen Rippenrohren | 267 | ||
| 13.26 Verdampfung um Einzelrohre | 268 | ||
| 13.27 Verdampfungsbereiche im Mantelraum von Rohrbündel-Wärmeaustauschern | 270 | ||
| 13.28 Verdampfung in horizontalen Rohren | 270 | ||
| 13.29 Strahlung von Rohren(Graue Strahler) | 273 | ||
| Anhang | 277 | ||
| A.1 Bilder von Wärmeaustauschern | 277 | ||
| A.2 Anwendungsbeispiele für Wärmeaustauscher | 305 | ||
| Bedeutung der wichtigsten Formelzeichen | 313 | ||
| Literaturverzeichnis | 319 | ||
| Stichwortverzeichnis | 321 |
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