== Einführung Anwendungsbereiche ==Rohrleitungen stellen für den innerbetrieblichen Transport von Fluiden daswichtigste Verbindungsmedium dar. Die Förderung der Fluide erfolgt durch einDruckgefälle zwischen Quell- und Zielort, so dass innerhalb der Rohrleitungenwährend des Förderprozesses in der Regel ein erhöhter [[Druck]] herrscht. In Systemen aus Rohrleitungen, Apparaten und Behältern übernehmen Armaturen als Rohrleitungsteile die Funktion des Stellens und Schaltens.Eine Rohrleitung ist die Zusammenstellung von Rohren, Formstücken, Armaturen, Dichtungen, Verbindungselementen wie Flansche, Fittinge, Verschraubungen , Muffen, Schweiß- und Lötnähten zu einer für den Transport von Fluiden nutzbaren Einheit. In dem weiteren Sinne gehören auch noch Pumpen und Rohrunterstützungen zu dieser Zusammenstellung. Diese Einzelteile unterliegen oft der Normung. So ist es möglich, eine Rohrleitung wie aus einem Baukasten zusammenstellen zu können. Rohrleitungen werden in der Nennweite von wenigen Millimetern bis zu einigen Metern ausgeführt und können zum beispiel bei einer Pipeline die Länge von Tausenden von Kilometern erreichen. Die Nenndruckstufen können bis zu einigen hundert bar erreichen. Die Wahl der Werkstoffe einer Rohrleitung richtet sich nach statischen und dynamischen Belastungen (z.B.: Nenndruckstufe, Verkehrslasten, Erddrücke, Drücke von innen oder außen, Druckstoß ), mechanischen Beanspruchungen (z.B.: Fließgeschwindigkeiten, Geschiebestoffe), korrosiver Beanspruchung sowie Art und Temperatur des zu transportierenden Fluids.
== Funktion ==
Rohrleitungen dienen zur Führung von flüssigen, gasförmigen und feinen festen Stoffen. Die Förderung der Fluide erfolgt durch ein
Druckgefälle zwischen Quell- und Zielort, so dass innerhalb der Rohrleitungen
während des Förderprozesses in der Regel ein erhöhter [[Druck]] herrscht.
Konstruktion, Montage, Betrieb und Instandhaltung von Rohrleitungen werden
durch die gehandhabten Stoffe, Prozess- und Umgebungsparameter bestimmt.
=== Eigenschaften ===
*Führung von Gasen oder Flüssigkeiten
*Feststoffe mit Trägermedium oder mit Feststoffpumpen (Beton)
*Energieversorgung fluidischer Antriebe
*Druckdifferenz durch Gefälle, Absaugen, Überdruck
*[[Topologie]] als Ringleitung, Rohrnetz oder Strahlenleitung
*Nennweite (DN) entspricht ungefähr dem Durchmesser und ist Kenngröße für Rohre, passende Armaturen und Formteile
*Nenndruck (PN) zulässiger Betriebsüberdruck bei 20°C
Die klassischen Anwendungsbereiche für Elemente zur Fürhung von Fluiden finden sich heute in einer vielzahl von Bereichen unseres täglichen Lebens. Einige Beisbiele hierfür sind z.B in. der Haustechnik Versorgungsleitungen Heizungsanlagen Entsorgungsleitungen KfZ-Technik Servolenkung Kühlkreislauf Bremsen Maschinenbau Press- und Stanzmaschinen Zentralschmieranlagen Hydraulikleitungen Kühl- und Schmierstoffführung Versorgungstechnik Kläranlagen Abwasserleitungen Kanalbau Gasleitungen Fördertechnik Betonwerke Mühlen Sandgruben Bergbau == Bauarten Elemente zur Führung von RohrenFluiden (Bauformen) == == Rohrleitungen == Rohrleitungen unterscheiden sich in ihrem Material und den Anwendungsgebieten einige Beispiele hierfür sind == Nahtlos und geschweißte Stahlrohre == Der hauptsächliche Anwendungsbereich liegt vornehmlich im Rohrleitungsbau. Diese sind aus Stahl gefertigt. Die Nahtlosen Rohre (nach DIN 2448) sind über eine sog. Stranggußmaschine gefertigt und aus diesem Grunde nahtlos. Haben somit keine Gefügeschwächende Schweißnaht. Nennweiten sind von 32 – 150 verfügbar. Die geschweißten Rohre haben meist Durchmesser von DN 15-800 und relativ geringe Wandstärken. Diese können Fertigungsbedingt nicht über eine Stranggußmaschine gefertigt werden und erhalten nach dem Umformen eine Schweißnaht. Diese wird ebenfalls maschinell durchgeführt. == Präzisionsstahlrohre =={| {{tabelle}} | Bauarten || Hartblei || Präzisionsrohr || Gewinderohr ||[[EdelstahlImage:]]rohr || [[ Quelle: Später Rohrhandel Der hauptsächliche Anwendungsbereich dieser Rohre findet im Ölhydraulischen Anlagenbau statt. Diese Rohre sind ebenfalls nahtlos gefertigt haben ein sehr enges Toleranzfeld bei Aussenduchmesser und Wandstärke und sind Wirbelstromgeprüft. Die Fertigungsnorm DIN EN 10305-1 und nachfolgende Werkstoffe E235 • E355 == Gewinderohre == Werden im Heizungsbau und im Sanitärbereich eingesetzt und besitzen zöllige Aussenabmaße. Der Vorteil dieser Rohre liegt darin das an diesen Rohren ohne weiter Vorarbeiten entsprechende Gewinde geschnitten werden können. Es gibt mittelschwere Gewinde Rohre nach DIN 2440 und schwere Gewinderohre nach DIN 2441. Diese unterscheiden sich lediglich in ihrer Wandstärke. == Nichtrostende Stahlrohre == Diese Rohre haben sind analog zu den Präzisionsstahlrohren gefertigt jedoch aus nichtrostenden Materialien wie z.B. 1.4571. Hauptsächlicher Anwendungsbereich ist die Lebenmittelindustrie und der dazugehörige Anlagenbau. == Druckrohre aus duktilem Gusseisen]] || Kupferrohr || [[== Werden heutzutage meisten nur als sog. Niederdruckölleitungen verwendet. Aussenabmasse sind meisten zöllig. == Kupferrohre == Der eigentlich Anwendungsbereich Heizungs-, Klima und Kälteanlagen. Dieses Rohr ist nahtlos gefertigt. Besitzt eine hohe Fertigungspräzision da viele Anlagen heutzutage nur noch verpresst oder sogar nur gesteckt werden. == Aluminium]] || Kunststoff-Rundrohre == Werden sehr häufig im Fahrzeugbau eingesetzt aufgrund seines sehr geringen Gewichtes |Dies sind dann meist KfZ-Klimaanlagen o. == Hartbleirohre == | Finden meist in der chemischen Industrie ihren Einsatz || Chemiein denen mit sehr aggresiven Medien gearbeitet wird. Diese Rohre können, ebenfalls wie die Aluminium Rohr nur in Nieder- bzw. Mitteldruckbereichen eingesetzt werden. == Kunststoffrohre == Der häufigste Anwendungsbereich dieser Rohre sind meisten Druckluftleitungen. == Schlauchleitungen ==== Schlauchleitungen ohne Einlagen == Für Niederdruckanwendungen bis Pmax. 10 bar. Anwendungsbereiche sind meist Kraftstoffleitungen, Kühl-Schmierstoffleitungen oder im Haushaltsbereich als sog. Gartenschlauch zu finden. Diese Art von Schläuchen sind für einige Anwendungsfälle mit Stahldrahtgeflecht zu finden. [[TrinkwasserImage:]] || Hydraulik, Pneumatik || Gas, Wasser, Heizung || Lebensmittel, == Schlauchleitungen mit Textileinlagen == Für Mitteldruckanwendungen bis Pmax. 35 bar. Der hauptsächliche Anwendungsbereich liegt Kühlmittelleitungen z. B. im KfZ oder aber in Rücklaufleitungen in hydraulischen Anlagen. [[ChemieImage:]] || == Schlauchleitungen mit Stahldrahteinlagen == Für Hoch- und Höchstdruckanwendungen bis Pmax. 3500 bar. Der klassiche Anwendungsbereich ist hydraulische Anlagen- und Maschinenbau, führen von hochverdichten Gasen. Diese Bauteile finden jedoch auch in moderenen Bereichen wir z.B. das Wasserstrahlschneiden ihren Einsatz [[TrinkwasserImage:]] == Formstücke == Werden benötigte um Rohre zu Verbinden, Abwasser || Heizungum eine Ecke zu führen oder einen Abzweig zu schaffen. Diese Elemente werden bei z.B. den Gewinderohren, SchmierölGußrohren, LebensmittelHartbleirohren etc. angewendet. Sind z.B. aus Gußmaterial gefertigt, Kältetechnik || Fahrzeugbaugeschmiedet oder auch aus mehreren Einzelteilen geschweißt. == Rohrbogen == Werden dazu verwendet um ohne Rohrumformung eine Eckverbindung herzustellen. == Fittings ==Sind Passstücke um einen Anschluss einer Rohrleitung an einer anderen Komponente, Apparatebauwie z.B. einen Tank, Lebensmittel || Installationstechnik, Haustechnik, [[Trinkwasser]], Abwasser durchzuführen |== Abzweig-und Verbindungsstücke == | Vorteile || gute chemische Beständigkeit || Genauigkeit, gut schweißbar || billig || gute chemische Beständigkeit, [[korrosion]]sbeständig || mit großem Werden z. B. dazu verwendet Rohre unterschiedlicher Durchmesser herstellbar || gute chemische Beständigkeit, gut schweißbar, zu Verbinden oder zwei Leitungsstränge zusammenzuführen als sog. T-Verbindung. Quelle: HTI Feldman [[Lötverbindungen|hartlötbarImage:]] || chemische Beständigkeit == Armaturen und Ventile == Untescheiden sich in Schieber, gut [[Schweißverbindungen|schweißbar]]Klappen, bei tiefen Temperaturen einsetzbar || leicht [[Korrosion und Korrosionsschutz|korrosionsbeständig]]Ventile, [[Klebverbindungen | kleben]]Absperrhähne, schlagfest, wärmebeständigKugelhähne. Diese Bauteile unterscheiden sich nur in Ihrer Arbeitsweise jedoch nicht in Ihrer Funktion. Die Funktion besteht daraus einzelne oder mehere Rohrleitungsabschnitte zu trennen oder zu Verbinden. == Rohrverbindungsarten == == Rohrverschraubungen nach ISO 8434 == Schneidringverschraubungen mit 24° Dichtkegel|-| Werkstoff || Blei Antimon (PbSb1As) || ST32 || [[StahlImage:]] || meist austenitischer Edelstahl, Qelle: Eaton Walterscheid Anwendungsbereich findet im allgemeinen Maschinen und Anlagenbau statt. Bei dieser Variante wird mittels eines Vormontagestutzen ein Schneidring auf das Rohr formschlüssig montiert der die Überwurfmutter auf dem Rohr hält und einen Dichtkegel von 24° ausgeformt ist. == Bördelverschraubungen 37° == [[Cr]] [[Ni]] [[Stahl]] || duktiles [[Gusseisen]] || sauerstofffreie Kupfersorten || [[AlImage:]]Qelle: Eaton Walterscheid Hat den häufigsten Anwendungsfall im Schiffbau wird aber auch zum Teil im Maschinenbau und in der KfZ- Technik eingesetzt. Bei diesem Verfahren wird das Rohr kaltverformt mittels zweier Klemmbacken die das Rohr halten und [[Al]]-Knetlegierungen || [[PVC]]eins Dornes der die Negativform der Bördelung hat. Dieses Verfahren kann nur maschinell, [[PE]]wegen des hohen Kraftaufwandes, durchgeführt werden. == Rohrumformverfahren == [[PPImage:]]Qelle: Eaton Walterscheid Dieses Verfahren ist eine alternative zu dem Schneidringverfahren. In diesem Fall wird wie bei Bördeln mittel Dorn und Klemmbacken das Rohr kaltverformt jedoch wird ein Dichtkegel ausgeformt. == Flanschbördelverfahren == |-| Herstellung || - || kaltgezogen, geglüht || Schwarz, verzinkt, Kunststoffüberzug || - || Überzug aus Zementmörtel, PE oder [[ZinkImage:]] || nahtlos gezogen || nahtlos gezogen oder stranggepresst || Qelle: Eaton Walterscheid Diese Verfahren ist das gleiche wie bei den Bördelverschraubungen. Der Unterschied liegt darin das andere Zubehörteile wie z.B. sog. SAE- Flansche verwendet werden. == Rohrflansche ==|-| Norm: [[* Übergang von Rohr nach Flansch nach DIN]] 1262 || 2530 - || 2553 und DIN 2543- || [[2551* Vorschweißflansche DIN]] EN ISO 1127 || EN 5952627-2638 Das sind Flansche mit einem Ansatz, EN 969 || [[DIN]] 1754 || [[DIN]] 1795zum Anschweißen beispielsweise an ein Rohr. Sie werden durch Schmieden aus einem Stahlrohling vorgeformt und anschließend durch Drehen und Bohren fertiggestellt. * Gewindeflansche z.B. nach DIN2558 Diese Bauart hat statt einem Ansatz zum Schweißen ein Innengewinde, [[in welches das Rohr eingeschraubt wird. * Lötflansche z.B. nach DIN]] 9107 || [[2573* Lose Flansche für Bördelrohr z.B. nach DIN]] 80612641* Diese Bauart wird nur lose auf das Rohr aufgeschoben. Die eigentliche Befestigung auf dem Rohr übernimmt der dann aufzuschweißende Vorschweißbördel oder Vorschweißbund. Diese Bauart wird angewendet, 8062 || [[DIN]] 8074, [[DIN]] 8075 || [[DIN]] 8077, 8078wenn die Stellung des Lochkreises des Gegenflansches erst bei der Endmontage definiert werden kann. |}<div align="center">{| width="40%" {{}}Schweißverfahren ==|- !colspan="2" style="background-color:#00FF00;" | '''Frage 1: '''Bildet heutzutage die Ausnahme im Anlagenbau<includeonly>☺⌘D</includeonly>'''Welche Rohrarten Rohre werden im Rohrleitungsbau eingesetzt? stumpf oder überlappt geschweißt Einwandfreie Zentrierung gegeneinander notwendig [[Image:]] Zu jeder Rohrart sind zweifür den Einsatz wichtige Eigenschaften und ein typisches Anwendungsbeispiel zu nennen'''== Befestigungsarten ==
[[Elemente_zur_F%C3%BChrung_von_Fluiden_%28Rohrleitungen%29:_Antworten#Antwort_Frage_1:| zur Lösung]]|-|}</div>== Rohrschellen ==
Werden aus Kunststoffen wie PP oder PA gefertigt und werden entweder mittels einer Schweißplatte oder mit entsprechende Muttern auf sog. C-Profil-Schienen befestigt.
In diesen Schellen können entweder Rohre oder Schläuche befestigt.
=== Schläuche ===Wenn Verbindungen leicht lösbar sein sollen oder die Anschlussstellen gegeneinander beweglich sein müssen, werden statt Rohre Schläuche verwendet.Schläuche, als flexible, rohrförmige Halbzeuge aufgebaut aus mehreren Schichten dürfen keine Rückwirkung auf die angeschlossenen Aggregate ausüben.Schlauchleitungen sind genormt in der DIN 20066 http://www.wiebeck.de/hydr_l.htmDiese Schellen gibt es für Aussendurchmesser von 6-89mm
{| {{tabelle}} | [[BildImage:Ummantelte Gummischläuche.jpg]] <br>Ummantelte Gummischläuche || Diese TÜV- und DVGW-geprüften Schläuche gibt es bis DN 50 in Standardlängen bis 1500 mm mit allen gängigen Anschlüssen.|}
==Rundstahlbügelschellen = Formstücke ===Formstücke sind Bauteile von Rohrleitungsanlagen, z.b. Rohrbogen, Fittings, Abzweig-und Verbindungsstücke, Wasserabscheider usw., die oft hohen Beanspruchungen unterliegen und entsprechend dem Verwendungszweck aus nahtlosem Stahlrohr oder als Schmiedestücke, in Stahlguss oder duklilem [[Gusseisen]] gefertigt sind
== Verbindungsarten Werden im Rohrleitungsbau von Rohrleitungen ===== Schweißverbindungen ==={| {{tabelle}} | '''Stumpfnaht''' *Kehlnaht*Schweißkantenvorbereitung*mechanisch beste Lösung <br>[[Bild:StumpfnahtIndustrieanlagen eingesetzt für Rohraussendurchmesser von 25-251 mm.JPG]] || '''Überschiebmuffe'''*gut bei Innenbeschichtung*vorteilhaft bei Reparaturen <br> [[Bild:ÜberschiebmuffeDiese Schellen bestehen aus einer Kunstoffunterlage und einem Rundstahlbügel.JPG]]|-
|'''Kugelschweißmuffe'''*Winkel bis 10° möglich <br>[[BildImage:Kugelschweißmuffe.JPG]]|| '''Nippelschweißmuffe'''*keine Schweißrückstände im Inneren*vollkommen durchschweißbar*keine Querschnittsverengung <br>[[Bild:Nippelschweißmuffe.JPG]]
|}
== Konstruktionsschellen ==
Werden eingesetzt um Rohre zueinander zu Zentrieren und damit eine Spannungsfreien einbau zu gewährleisten.
'''''siehe auch Artikel''''' [[Schweißverbindungen]]Einsatzbereich für Rohre mit einem Aussendurchmesser von 220-800 mm.
=== Flanschverbindungen ==='''Eigenschaften'''*lösbare Verbindung*Rohre mit unterschiedlichem Material*statische Dichtstelle, elastische Dichtelemente*Lochzahl durch vier teilbar, symmetrisch verteilt*Flansche mit glatter Dichtfläche {| {{tabelle}} | [[BildImage:Gussflansch.JPG]]||[[Bild:Vorschweissflansch.JPG]] || [[Bild:Gewindeflansch.JPG]] || [[Bild:Löt- oder Schweissflansch.JPG]] ||[[Bild:Bördelflansch.JPG]]|- | Gussflansch || Vorschweissflansch || Gewindeflansch || Löt- oder Schweissflansch || Bördelflansch
|}
== Strömungsarten ==
==== Flansche mit Vor- und Rücksprung ==== '''Unterschieliche Strömungsarten'''
Strömungen unterscheiden sich zwischen den laminaren Strömungen
'''Eigenschaften'''*Stahl oder Guss*Whitworth Rohrgewinde<br> - zylindrisches Innengewinde<br> - kegeliges AußengewindeDer Unterschied zwischen der laminaren und der tubulenten Strömung wird durch die sog. Reynoldszahl festgelegt.
*metallische Dichtung '''Einsatz'''*Hausinstallation Der Übergang findet bei dem Wert 2320 statt.
{| {{tabelle}} | [[Bild:Muffe zur Verbindung zweier gleicher Rohre.JPG]] || [[Bild:Reduziermuffe mit Durchmessersprung.JPG]] || [[Bild:Fittings.JPG]]|-| Muffe zur Verbindung zweier gleicher Rohre || Reduziermuffe mit Durchmessersprung || Fittings *1) T-Stück *2) Bogen *3) Kreuzstück|}== Ursachen und folgen von turbulenten Strömungen ==
!colspan="2" style="background-color:#00FF00;" | '''Frage 2: '''Zu klein Dimensionierte Rohrinnendurchmesser<includeonly>☺⌘D</includeonly>| Starke Wärmeentwicklung im System'''Welche grundsätzlichen Möglichkeiten gibt es, Stahlrohre unlösbar, lösbar bzw. zu funktionsfähigen Leitungen zu verbinden?'''[[Elemente_zur_F%C3%BChrung_von_Fluiden_%28Rohrleitungen%29:_Antworten#Antwort_Frage_2:| <br>zur Lösung]]
|-
|}</div>Zu hohe Strömungsgeschwindigtkeiten| Bersten von Rohren und Schlauchleitungen
==Rohrleitungsarmaturen ==|-Mit Armaturen werden z.B. Durchflussmengen geregelt, Druckverluste eingestellt, Rückströmungen verhindert und sonstige Einflüsse auf den Strömungsvorgang ausgeübt.| Zu hohe kinematische Viskosität des MediumsSie werden meist elektrisch, hydraulisch, pneumatisch, mechanisch oder der | Kavitation von Hand betätigt.Mit Regelarmaturen Pumpen (Klappen oder Ventilebei Saugleitungen) können Durchflussmengen und Strömungswiderstände beeinflusst werden.Die aktuellen Einstellungen der Armaturen sind in der Leitwarte und vor Ort zu dokumentieren und vorzuhalten.
===Ventile===|-| Zu hoher Innendruck im Rohr| Hoher Druckverlust
'''Bewegung des Abschlusses senkrecht zur Strömung'''|-| Sehr kleine Biegeradien und falsche Montage| Kompletter Systemausfall
'''Bewegung des Abschlusses quer zur Strömung'''== Gestalten und Entwerfen ==
== Geltende Normen und Verordnungen ==
'''Einsatz'''
{|
|
*Gas
||
*Druckluft
||
*Wasser
||
*Dampf
|}
{| {{tabelle}}
| [[Bild:Keilschieber.JPG]]
|| [[Bild:Parallel-Plattenschieber.JPG]]
|-
| Keilschieber
|| Parallel-Plattenschieber
|}
{| class===Hähne==="prettytable"| <center>'''Norm bzw. Verordnung'''</center>| <center>'''Drehung des Abschlusses um die Längsachse quer zur Strömung, Abschluss geöffnet durchströmtAnwendungsbereich'''</center>
'''Eigenschaften'''|-*geringer Bauraum| ZH 1/74*schnell schaltend*geringer Widerstand| Betrieb und Einsatz von Schlauchleitungen
{| {{tabelle}} | [[Bild:Durchgangshahn.JPG]] || [[Bild:Schmierhahn.JPG]] || [[Bild:Kugelhahn.JPG]]-|DIN EN 10204- | Durchgangshahn || Schmierhahn || Kugelhahn|}{| ||| *1.Schmierkammer||*2.Schmierspindel||*3.Schmiernuten1b|| *4.Anschlag |}Prüfzeugnis für Rohr- und Schlauchleitung
===Klappen===|-| AD 2000 Richtline| Geltend für verschweisste Rohre und Behälter
'''Drehung des Abschlusses um die Längsachse quer |-| TRR- Technische Regeln zur Strömung, Abschluss geöffnet umströmt'''Druckbehälterverordnung-Rohrleitungen| Regeln zur Montage und Betrieb von Rohrleitungen (Prüfintervalle…)
{|
| '''Eigenschaften'''
*geringer Bauraum
*verschleißarm
*verschiedene Antriebe
||
'''Bauarten'''
*Absperrklappe
*Drosselklappe
*Rückschlagklappe
|}
'''Betriebssicherheit'''
* Bauteile müssen den geltenden Sicherheitsvorschriften entsprechen
* Nur geeignete Werkstoffe für die entsprechenden Druckbereiche verwenden
* Sicherheitsbauteile wie Rückschlageventile, Absperrschieber und klappen mit integrieren
* Eindeutige Markierung und Kennzeichnungen der Rohrleitungen durchführen
[[Image:]]
Klappen haben allg. kurze Baulängen, jedoch ist bei zusätzlicher Installation von Armaturen (Rückschlagklappen, Kompensatoren usw.) auf genügend Freiraum zur Klappenöffnung zu achten.
[[Bild:Klappe.JPG]]== Wirtschaftlichkeit ==
{| | *1Möglichst kurze und gerade Leitungswege da jede Biegung und jeder Abzweig zwangsläufig zu Querschnittsveränderungen führt.Gehäuse||*2.Scheibe||*3.Futter austauschbar||*4.Lagerzapfen||*5.Antriebswelle |}
=== Auswahl Je länger die Rohrleitungen desto höher der richtigen Armatur ===[[Bild:Auswahl der ArmaturDruckverlust beim Verbraucher.jpg]]
=== Fördern von Fluiden ===
{|
| Zur Förderung flüssiger Medien werden meist Kreiselpumpen eingesetzt.
|-
| [[Bild:Normpumpen.jpg|thumb|none|Normpumpen]]
||
[[Bild:Inlinepumpen.jpg|thumb|none|Inlinepumpen]]
|}
Pumpen sollten druckorientiert eingeplant werden, d.h. die erforderliche Druckerhöhung wird aus dem gesamten Δp Günstige Strömungsgeschwindigkeiten wählen (druckseitigsiehe RM TB 18-5) ermittelt:a) vom Pumpendruckstutzen bis zur Systemgrenze (offenes System)b) vom Pumpendruckstutzen bis zum Pumpensaugstutzen (geschlossenes System)Am Pumpensaugstutzen muss ein Mindestdruck vorliegen, sonst entsteht[[Kavitation]]da zu groß dimensionierte Rohrleitung nur mehrkosten verursachen jedoch keinen Vorteil im Betrieb haben.
'''Nach DIN 3211 ist eine Armatur ein Rohrleitungsteil, das in Systemen aus Rohrleitungen,
Behältern, Apparaten und Maschinen die Funktion des Schaltens und Stellens
ausübt. Welche 4 Grundbauarten von Armaturen gibt es?'''
[[Elemente_zur_F%C3%BChrung_von_Fluiden_%28Rohrleitungen%29:_Antworten#Antwort_Frage_3:| <br>zur Lösung]]|-|}</div>Bei Wärme und kälteführende Rohrleitungen Dämmungen durchführen um Energieverluste zu reduzieren und auch entsprechend die Betriebssicherheit zu erhöhen.
== Instandhaltung ==
Übersichtliche Leitungsführung um eine möglichst einfache Fehlersuche durchführen zu können
== Dimensionierung ==
=== Auslegung Nenndruck und Nennweite ===
Es ist der wirtschaftlichste Rohrdurchmesser zu wählen:
*geringer Strömungswiderstand
*geringe Investition
Strömungsgeschwindigkeiten für Flüssigkeiten im Nach Möglichkeit einfache Montage- und Demontagemöglichkeit mit Rohr ca. 1-4 m/sRohrzusammenstellung nach: *'''Nennweite DN''': Als Nennweite bezeichnet man den Durchmesser eines Rohres/Schlauchleitung oder die Größe/Anschlussmaß einer Armatur (Ventil, Schieber). Die Angabe der Nennweite erfolgt durch die Bezeichnung DN (engl. Diameter Nominal) gefolgt von einer, ungefähr dem Innendurchmesser in Millimeter entsprechenden, dimensionslosen ZahlFlanschverschraubungen. <br>
Bevorzugte DN-Stufen (Nennweiten) nach [[DIN]] EN ISO 6708
*'''Nenndruck PN''': Zugehörige Druckstufen lassen sich mit der Kenngröße Nenndruck PN ermitteln.
Der Nenndruck gibt für ein Rohrleitungssystem eine Referenzgröße an. Die Angabe erfolgt durch die Bezeichnung PN (Pressure Nominal) gefolgt von einer dimensionslosen ganzen Zahl, die den Auslegungsdruck in bar bei Raumtemperatur (20 °C) angibt.<br>
Auswahl von PN nach DIN EN 1333 (Nenndruckstufen){| {{tabelle}} | PN 2,5 || PN 6 || PN 10 || PN 16 |- | PN 25 || PN 40 || PN 63 || PN 100 |}Umschaltmöglichkeiten vorsehen um Montage ohne Betriebsausfall zu gewährleisten
'''Achtung:''' die Druckfestigkeit innerhalb einer Nenndruckstufe nimmt mit steigender Produkttemperatur ab.<br>
'''Beispiel:'''
[[Bild:PN-Wärme.jpg|thumb|none|PN Änderung bei Wärme]]
=== Kunststoffrohre =Bemaßungsgrundlagen ==
Kunststoffrohre sind nicht über Nennweiten zusammenfassbar* Maßangaben bei Päzisionsstahlrohren nach DIN 2391-1-C, sondernüber die jeweiligen Aluminium-Rundrohre und Kupferrohre werden mit Außendurchmesser ![[Bild:PN Kunststoff.jpg|thumb|none|Anwendungsgrenzwerte für Kunststoffrohre]]x Wandstärke angegeben
Bei Kunststoffrohren ändern sich die inneren Durchmesser abhängig von der Druckfestigkeit deutlicher als bei Stahlrohren* <nowiki>Schlauchleitungen, Druckrohre aus duktilem Gusseisen, Hartbleirohre, Kunststoffrohre werden immer mit Ihrem Innendurchmesser bzw. Die hydraulischen Auswirkungen auf das System sind zu beachten.Die temperaturabhängige Festigkeit ist besonders zu beachtenKunststoffbauteile werden meist miteinander verklebt (siehe auch Ihrer Nennweite [[KlebverbindungenDN]]) und/oder verschraubt. Die Herstellerangaben sind unbedingt zu befolgen, um Undichtigkeiten und verminderte Druckfestigkeiten zu verhindern. Kunstoffrohre und Stahlrohre können mittels Flansche verbunden werdenangegeben. <br/nowiki>'''''ACHTUNG''''': Kunststoffflansche entsprechen nicht der Stahlrohrnorm, die entsprechenden Herstellervorgaben sind zu beachten. Die Produktverträglichkeit derKunststoffrohre ist zu beachten.
* In Verbindung mit einer Norm gibt der Nenndurchmesser (DN === Längenänderung in Rohrleitungen ===Diameter Nominal) Auskunft über die Abmessungen der Rohrleitung
Die während des Betriebes einer Rohrleitung auftretenden Biege- und Torsionsbeanspruchungen muß durch einen Dehnungsausgleich sicher aufgenommen werden. <br>Geringfügige Längenänderungen von Rohrleitungen können über den Dehnungsraum abgeleitet oder von * Maßgeblich hierfür ist der Elastizität des Rohrnetzes aufgenommen werdenkleinste vorhandene Innendurchmesser. <br>Bei größeren Rohrleitungsnetzen müssen Dehnungsausgleicher wie Kompensatoren, Rohrschenkel- oder U-Bogen-Dehnungsausgleicher eingebaut werden(z. <br>Rohrleitungen haben je nach Werkstoff eine unterschiedliche [[Wärmeausdehnung]]B. Dies ist beim Verlegen zu berücksichtigen durch *Schaffen von Ausdehnungsraum (Natürlicher Dehnungsausgleichder Armatur)*Setzen von Fixpunkten und Gleitpunkten
{| | [[BildImage:U-Bogen.png]] || [[Bild:Z-Bogen.png]] || [[Bild:Lyra-Bogen.gif]]|- | U-Bogen || Z-Bogen || Lyra-Bogen|}Die Rohrleitungen werden so geführt, dass die durch den Richtungswechsel entstehenden Schenkel durch elastische Verbiegung die Wärmedehnung aufnehmen können. Bei räumlichen Leitungen ist dies fast immer zu verwirklichen. Wegen der hohen Betriebssicherheit versucht man stets, die Leitungen geschlossen zu halten und je nach Bedarf und Rohrverlauf eine ausreichende Weichheit des Rohrsystems durch U-Bögen, Lyra-Bögen und Z-Bögen zu erreichen.
Berechnungsgrundlagen'''Benötigte Formeln'''
Durflussgleichung für inkompressible Medien
*Installation von Dehnungsausgleichern
{| {{tabelle}}
| [[Bild:Metallkompensator.jpg]] <br>
Metallkompensator
|| Für die Aufnahme von temperaturbedingten Längenänderungen werden überwiegend Metallkompensatoren eingesetzt.
Sie bestehen aus einem flexiblen Metallbalg mit beidseitig angebrachten Anschlüssen. Der Grad der Elastizität des Metallbalgs kann sowohl durch die Blechdicke des Zylinders als auch bei dessen Verformung zu parallel verlaufenden Wellen durch die Wellenhöhe und die Wellenanzahl vorherbestimmt werden. Als Anschlüsse sind beidseitig Verschraubungen, Lötenden, Gewindeanschlüsse, Anschweißenden und Flansche gebräuchlich.
|-
| [[Bild:Gummikompensator.gif]]
Gummikompensator
||Gummikompensatoren eignen sich aufgrund ihrer Form und der hohen Verformbarkeit des verwendeten Werkstoffs vorzüglich für die Reduzierung von:
*thermische Spannungen. Sie können z.B. an den Anschlussstutzen von Sockelpumpen und anderen Aggregaten aufgrund von wechselnden Betriebstemperaturen auftreten.
*mechanische Spannungen. Mit ihnen ist an den Anschlussstutzen von Rohreinbauten mit Motoren, mit rotierenden oder mit schwingenden Maschinenteilen etc. zu rechnen.
*Schwingungen und Geräusche. Auch diese gehen von Pumpen und von Aggregaten mit bewegten Maschinenteilen aus und werden, wenn hiergegen keine Vorkehrungen getroffen werden, von den Rohrleitungen weitergeleitet und noch weit entfernt als Schall abgestrahlt.
|}
{| class="prettytable"
| V=
| <nowiki>Durchflussgeschwindigkeit in [m³/s]</nowiki>
<div align="center">
{| width="40%" {{}}
|-
!colspan| v="2" style="background-color:#00FF00;" | '''Frage 4: '''<includeonlynowiki>☺⌘DStrömungsgeschwindigkeit [m/s]</includeonlynowiki>'''Bei Rohrleitungen gibt es das Problem der Längenänderungen. Wodurch werden dieseLängenänderungen verursacht? Welche konstruktiven Möglichkeiten bestehen zurKompensation dieser Längenänderungen? Was versteht man unter natürlichem Dehnungsausgleich?'''[[Elemente_zur_F%C3%BChrung_von_Fluiden_%28Rohrleitungen%29:_Antworten#Antwort_Frage_4:|zur Lösung]]
| erforderliche Strömungsgeschwindigkeit bei gegebenem Volumstrom '''Formelsammlung RM 18 Nr. 1''' | | }[[BildImage:]] Strömungsgeschwindigkeit.JPGin kreisförmigen Rohren [[Image:]] Berechnung der REYNOLDS-Zahl {| class="prettytable"| v=| <nowiki>Strömungsgeschwindigkeit [m/s] </nowiki>
|-
| Die [http://de.wikipedia.orgd<sub>i</wikisub><nowiki>=</Reynolds-Zahl Reynolds-Zahl] kennzeichnet die Strömungsform und stellt das Verhältnis der Trägheitskräfte zu den Viskositätskräften dar. '''Formelsammlung RM 18 Nr. 5''' |nowiki>| <nowiki>Innendurchmesser [[Bild:Reynolds-Zahl.JPG]m] </nowiki>
|-
| Volumenstrom || [[Bild:Volumenstrom.JPG]] |-ν=| Gesamter Druckverlust für beliebig verlaufende Rohrleitungen mit Einbauten. '''Formelsammlung RM 18 Nr.7''' || [<nowiki>Kinematische Viskosität [Bild:gesamter_Druckverlust.JPG]m²/s] |-</nowiki>| erforderliche Wanddicke mit Wanddickenzuschlag. '''Formelsammlung RM 18 Nr. 18''' || [[Bild:erforderliche_Wanddicke.JPG]]|-| Rechnerische Wanddicke ohne Zuschläge bei vorwiegend ruhender Beanspruchung. '''Formelsammlung RM 18 Nr. 20''' || [[Bild:rechnerische_Wanddicke.JPG]]
|}
[[Image:]]
== Berechnungsaufgabe ==
=== Übungsaufgabe zur Berechnung An einer Rohrleitung ===Kehrmaschine mit hydraulischem Antrieb soll ein weiterer Besen angebaut werden um ein besseres Kehrergebnis zu bekommen. Die bereits vorhandene Hydraulik soll weitergenutzt werden. Die Hydraulikpumpe hat einen Betriebsdruck von ca. 220 bar bei einem Fördervolumen von 30 l/min.
Von einer Brauerei sollen 3.500 Liter Bier pro Stunde zu einer höher gelegenen Plattform gedrückt werden. Es Als Betriebsmedium wird eine 500m lange [[Edelstahl]]leitung Hydrauliköl Typ HLP 46 (X5[[Cr]][[Ni]]18 10ISO VG 46) nach DIN 11850 verwendet. Der senkrechte Abstand zwischen Pumpe und Ausströmung beträgt 14m, die Saughöhe aus dem Behälter 2m. Als Einbauten sind 1 Durchgangshahn, 1 Durchgangsventil, 1 Rückschlagklappe und 3 Kniestücke 60° vorgesehen.(Nach RM Tab 14-10 bei 40°C)
Es Geplant ist das diese Verbindung mit einer Schlauchleitung vom Typ 2SN10 (ID = 10mm) zu bestellende Rohr zu berechnen und zu prüfen, ob die angegebene Wandstärke ausreichend ist.realisieren
a) Rohrinnendurchmesser <br>
b) Auswahl der Nennweite (DN) und passendes Rohr aus DIN 11850 <br>
c) Tatsächliche Strömungsgeschwindigkeit <br>
d) Reynoldszahl <br>
e) Rohrreibungszahl (für den k-Wert ist ein neues nahtloses Stahlrohr zu wählen) <br>
f) der aufzubringende [[Druck]] (Druckverlust) <br>
g) erforderliche Wanddicke
[[DIN 11850|hier geht es zum Auszug * ** Berechne anhand der DIN 11850 ]]Reynolds-Zahl ob diese Leitung für diese Anwendung geeignet ist.** Welcher Innendurchmesser wäre ideal?
[[Elemente_zur_F%C3%BChrung_von_Fluiden_%28Rohrleitungen%29:_Antworten#L.C3.B6sung_der_Rohrleitungsberechnung | hier geht es zur '''Lösung]]'''
== Beispiel einer Rohrvernetzung am Beispiel der Fernwärme Hamburg =='''Durch ein 770 Kilometer langes Rohrleitungsnetz gelangt die Wärme zu den 9.800 Übergabestationen in den Gebäuden der Kunden. So lieferte Vattenfall im Jahr 2004 vier Milliarden Kilowattstunden Heizwärme. Rund 400.000 Wohneinheiten in Hamburg werden von uns mit Wärme versorgt – sicher, sauber, komfortabel'''.[[Image:]]
[[Bild:Das Fernwärmenetz.jpg]]
[[Bild:Versorgungsgebiet.jpg]]
[[Bild:Tunnel Moorburg.jpg]]
Fernwärmenetz im Überblick: http://www.vattenfall.de/www/vf/vf_de/204178priva/222253wxrme/222283ansch/222313netzk/index.jsp?WT.ac=content
== Hersteller, Lieferanten ==*http://www'''7.pipesystems.com/*http://schwarz-simon.de/*http://www.ehm-edelstahl.de/site/main/default.asp?language=de*http://www.s-w-rohrsysteme.de/*http://www.rohrleitungssysteme.de/*http://www.unipipe.de/* http://www.gussrohrtechnik.de/* http://www.wlw.de/rubriken/rohrsysteme.html* [http://www.kupfer-institut.de/front_frame/pdf/i.157.pdf Deutsches Kupferinstitut: Kupferrohre-Rohrverarbeitung 4 Tabellen und Rohrverbindungen]Formeln zur Auslegung'''
== Richtlinien, Normung ==
Die EU-Druckgeräterichtlinie und die zugehörigen deutschen Vorschriften sind zu beachten.
In einer technischen Dokumentation sind die Ergebnisse festzuhalten. Die Dokumentation beinhaltet die Anlagenbeschreibung mit Angaben zur Festigkeitsauslegung, einen Rohr- und
Instrumentierungsplan (P&I) und einen Rohrverlegeplan mit detaillierten Angaben. Isometrien können unterstützend eingesetzt werden.