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Projektierungshilfe für Stromaggregate
Formelsammlung - Berechnungsprogramme

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Update:  30.12.2011

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Willkommen bei  www.schweizer-fn.de

Für die Auslegung von Stromaggregaten findet ihr hier eine Formelsammlung.
Diese Formelsammlung habe ich während meiner Projektierungstätigkeit zusammengestellt, mit den Themen, mit denen man immer wieder konfrontiert wurde. Zusätzlich findet Ihr Berechnungsprogramme, Tabellen und Diagramme. Die Formeln und Berechnungsprogramme sind nur für eine überschlägige Auslegung geeignet. Um die Handhabung zu vereinfachen, wurden teilweise nur Näherungsformeln abgebildet.
Eine Gewähr für die Fehlerfreiheit der Formelsammlung bzw. Berechnungsprogramme kann nicht übernommen werden. Die richtige Anwendung der Unterlagen und Berechnungen, liegt in der Verantwortung des Benutzers.
Diese Seite ist eine private Webseite und verfolgt keine kommerziellen Ziele.

Änderung

NEUE Unterlagen

Übersicht der neuen und geänderten Unterlagen dreieck mehr

Achtung

Änderung - Gefahrstoffsymbole

Seit dem 20.01.2009 gilt das GHS (Global Harmonisierte System), zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien.
Die Piktogramme werden mit einem von zwei möglichen Signalwörtern ergänzt: „Gefahr“ oder„Achtung“.
Die Gefahrenhinweise (H-Hinweise) beschreiben die Art und gegebenenfalls den Schweregrad der von einem gefährlichen Stoff oder Gemisch ausgehenden Gefahr.
Übersichtstabelle

Rohrleitung

Änderung - Berechnungsprogramm für Rohrleitungsanlage

Das Berechnungsprogramm für eine Rohrleitungsanlage wurde überarbeitet mit folgenden Änderungen und Ergänzungen:
- Berechnung einer offenen Rohrleitunungsanlage, von Behälter zu Behälter und einer geschlossenen Rohrleitungsanlage.
- Mediumdaten wie Volumenstrom, Dichte und Viskosität können nachträglich geändert werden.
- Höhendifferenz bei der offenen Rohrleitungsanlage wird berücksichtigt.
- Anzahl der Komponenten kann eingegeben werden.
- Eingabe der Pumpenkennlinie mit mindestens 3 Punkten.
- Diagrammausgabe der Pumpen- und Anlagenkennlinie mit Angabe des tatsächlichen Betriebspunkt.
- Berechnung der Leistung der Pumpe (Wirkungsgrad muss eingegeben werden) sowie des E-Motors.
Berechnungsprogramm
Formeln - Druckverlust

Heissdampfleitung

Neu - Berechnungsprogramm für Heißdampfrohrleitung

Bei Strömung von Luft, Gasen und Dämpfen in Rohrleitungen liegt eine Expansionsströmung vor, da der Druck infolge des Reibungsverlustes in Strömungsrichtung abnimmt.
Allgemein ändert sich dabei längs der Rohrleitung Druck, Temperatur, Dichte und Geschwindigkeit.
Strömung mit Wärmeverlust (isotherme Strömung)
Bei nicht isolierten Rohrleitungen findet ein Wärmeaustausch statt, die Mediumtemperatur gleicht sich allmählich der Außentemperatur an.
Strömung ohne Wärmeverlust (adiabatische Strömung)
Eine adiabatische Strömung liegt bei isolierten Rohrleitungen vor, da ein Wärmeaustausch nach außen kaum stattfindet.
Die Temperaturabnahme durch die Expansionsströmung wird über den Isentropenexponent berechnet.
Für die Berechnung liegen nur Nährungsformeln zugrunde, die für technische Anwendungen ausreichend genau sind.
Berechnungsprogramm
Formeln - Druckverlust kompressible Medien

PTV Diagramm

Neu - Nassdampf und Heißdampf Stoffdaten

Für Nassdampf können die Stoffdaten in Abhängigkeit von Temperatur oder Druck sowie dem Dampfgehalt berechnet werden.
Beim Heißdampf werden die Stoffdaten in Abhängigkeit von Temperatur und Druck berechnet.
Die Werte sind Nährungswerte aus Tabellenwerten nach IAPWS - IF97.
Stoffdaten Heißdampf
Stoffdaten Nassdampf

Schraubenverbindung

Neu - Berechnung einer Schraubenverbindung

Um Schraubenverbindungen rechnerisch und konstruktiv sicher auslegen zu können, müssen die Kräfte und Verformungen an Schrauben und verspannten Teilen sorgfältig untersucht werden.
Man unterscheidet Axialkraft und Querkraft belastete Schraubenverbindungen (exzentrisch belastete Schraubenverbindungen werden hier nicht behandelt).
Mit dem Berechnungsprogramm kann eine bestehende Schraubenverbindung überprüft (Gewindedurchmesser ist gegeben),
bzw. der Gewindedurchmesser überschlägig ermitteln werden.
Bei der Berechnung des Gewindedurchmessers werden verschiede Eingabewerte mit den folgenden Werten vorbelegt.
Nach der ersten Berechnung des Gewindedurchmessers können diese vorbelegten Werte nachträglich geändert werden.
Berechnungsprogramm
Formeln für die Berechnung einer Schraubenverbindung

isolierte erdverlegte Rohrleitung

Neu - Berechnung einer erdverlegten isolierten Rohrleitung

Berechnung des Wärmestroms und des radialen Temperaturverlaufs einer erdverlegten Rohrleitung mit einer mehrschichtigen Isolierung.
Die Berechnung basiert auf der VDI 2255.
Berechnungsprogramm
Formeln Wärmestrom erdverlegte isolierte Rohrleitung

Pressverband

Neu - Berechnung einer zylindrischen Pressverbindung

Pressverbindungen entstehen durch das Fügen von Welle und Nabe mit einer Übermaßpassung. Infolge des Übermaßes wird die Nabe elastisch aufgeweitet und die Welle zusammengedrückt.
Dadurch wird eine Flächenpressung in den Reibflächen erzeugt, welche gut zur Übertragung großer und wechselnder Momente geeignet ist.
Berechnungsprogramm
Formeln Pressverbindung


Kessel

Neu - Lagerbelastung von Maschinenfundamenten bei asymmetrischer Krafteinleitung

Bei der Auslegung von Lagerelementen unter Maschinenfundamenten ist die Auflagerkraft an den Lagerelementen zu bestimmen. Mit dem Programm kann ein Lagersystem mit 4 Lagerpunkten und asymmetrischem Kraftangriffspunkt berechnet werden.
Berechnungsprogramm
Formeln Lagerbelastung



Kessel

Neu - Spannungs- und Verformungsberechnung von Rohrleitugen und Behältern

Berechnung der Spannungen und Verformung in der Wand von Kessel oder Rohrleitungen, bei Innen- und Außendruckbelastung.
Die Formeln des Berechnungsprogramms sowie die vereinfache Formeln für dünnwandigen Behältern (Kesselformel), sind aufgeführt.
Formeln - Spannung und Verformung
Berechnungsprogramm

Gummifeder

Neu - Berechnung von Gummifeder-Elementen

Formeln zur Berechnung der Federdaten von gebundenen Gummifeder-Elementen, bei verschiedenen Belastungsarten sowie Elementformen.
Ermittlung des Formfaktors K, der benötigt wird zur Bestimmung des E-Moduls bei druckbeanspruchten Elementen.
Formeln für Gummielemente
Berechnung des Formfaktors K

Rohrisolierung

Neu - Berechnungsprogramm für eine mehrschichtige isolierte Rohrleitung

Für eine mehrschichtige isolierte Rohrleitung werden der Wärmestrom und der radiale Temperaturverlauf berechnet.
Für die handelsüblichen Isoliermaterialien wird der Wärmeleitkoeffizient in Abhängigkeit von der Mitteltemperatur vom Programm ermittelt. Ebenfalls kann auch der Wärmeleitkoeffizient direkt eingegeben werden (Auswahlfeld "Eingabewert").
Der Wärmeübergangskoeffizient wird in Anlehnung an VDI 2055 und EN ISO 12241 mit den Näherungsformeln berechnet.
Berechnungsprogramm
Formeln Wärmestrom isolierte Rohrleitung

Wärmetauscher

Änderung - Berechnung eines Gegenstrom-Wärmetauschers

Das Berechnungsprogramm für die Berechnung der Wärmemenge, des Volumenstroms und der Ein- und Austrittstemperatur eines Gegenstromwärmetauschers wurde geändert.
Nach der Festlegung bei welchem Kreislauf die Wärmemenge berechnet werden soll, werden nur noch die möglichen Eingabefelder angezeigt.
Bei den Ausgabedaten wird zusätzlich der Temperaturverlauf der beiden Kreisläufe in einem Diagramm dargestellt.
Achtung: Die URL Adresse wurde geändert. Favoriten neu anlegen.
Berechnungsprogramm



Ventilator

Neu - Ventilator

Formeln zur Auslegung eines Ventilators für die Be- und Entlüftung von Räumen.
dreieck Ermittlung des Volumenstroms für die Raumbelüftung
dreieck Kennzahlen eines Ventilators
dreieck Leistungsermittlung des Antriebmotors
dreieck Umrechnung der Ventilatordaten auf eine andere Drehzahl oder Durchmesser
dreieck Umrechnung der Ventilatordaten auf eine andere Luftdichte oder Temperatur
dreieck Abschätzung der Schallwerte für einen Ventilator



Blende

Neu - Zetawertberechnung Blende

Berechnungsprogramm zur Bestimmung des Zetawerts für eine Blende.
dreieck Berechnungsprogramm Zetawert einer Blende
dreieck Formel zur Berechnung des Zetawerts einer Blende

Pumpe NPSH Wert

Neu - Berechnungsprogramm NPSH Wert

Für einen störungsfreien Betrieb einer Pumpenanlage wird zur Festlegung der Pumpe, der NPSH Wert der Anlage benötigt. Der NPSH Wert der Pumpe sollte mindestens ca. 0,5 m kleiner sein als der NPSH der Anlage.
dreieck Berechnungsprogramm NPSH Wert
dreieck Allgemeine Daten zum NPSH Wert und Formel