ONTWERP YAN EEN TESTSECTIE DIE GESCHIKT IS YOOR HET OBSERYEREN YAN BELMIGRATIES

ONTWERP YAN EEN TESTSECTIE DIE GESCHIKT IS YOOR HET OBSERYEREN YAN BELMIGRATIES

OLAF OP DEN CAMP

GUIDO PETERS

Eindhoven University of Technology Faculty of Mechanical Engineering Subgroup: - Two-Phase Flow Report nr. WOP-wET 89.020, April 1989

t

e en, t e.s t .s e c t ie d7.,e gesch.'ikt 'is 'l)OOT h·ef ob serlJere'rl.va·rl. b eIIJl 'ig'Ta.i 'ie s

071 1V e ·T'jJ'l..} Q., 'no ..5.

r·.

V

(...-...\

\'.'-_J-)

·c·

(-·'1 ".__. .'

-

{...../ !

r·· 0.-'

i

C , "

I

'. "

':"..._.-_4./ i

I

~-_

i { :'

! '-'

I 01I ,-..

I!

{ "', I I

,-->

I

Olaf op de·n Camp G·u·ido Peters T[TE Tech,TI,isch,e Uni'versi,teit E'indh.o1)en; Ct1J'ri,l 1989. t

INHOUDSOPGAVE

-------------------------

Lijst van gebruikte symbolen Inleiding

- 0.0 -

1

Puntsgewijze samenvatting van de eisen

- 1.1 -

2

Algemene beschrijving van de opstelling voor het meten aan belmigraties.

- 2.1 -

Testopstelling bij lage drukken Het concept 3.2 Het verkrijgen van een stabiele stroming in de testsectie 3.2.1 De bevestiging aan de vaste wereld 3.2.2 De balg 3.2.3 De straightner 3.2.4 De uitstroombakken 3.3 Overzichtstekening van de lagedrukopstelling 3.4 Constructie van de testsectie en montage aan de f loop' 3 3.1

3.4.1 Mogelijke constructies van de testsectie 3.4.2 Manieren van monteren van de testsectie aan de 'loop' 3.5 Berekeningen 3.5.1 De glasdikte 3.5.2 De pomp 3.5.3 De straightner 3.5.4 De inlooplengte in de glazen testsectie 3.6 Detailtekeningen 3.7 Conclusies

- 3.1 - 3.1 -

3.2 -

3.2 3.2 3.3 3.4 3.6

-

- 3.7 - 3.7 -

- 3.8 - 3.10 - 3.10 - 3.10 - 3.11 -

3.12 - 3.14 - 3.15 -

4

Testopstelling voor hoge drukken

- 4.1 -

4.1

Het concept

- 4.1 -

4.2

Uitbreiding van de bevestiging en trillings-

- 4.2 -

invloedeneliminatie bij de hogedruktestopstelling ten opzichte van de lagedruktestopstelling 4.3

Overzicht van de hogedruktestopstelling

- 4.3 -

4.4

Mogelijke constructies voor een meetsectie

- 4.5 -

voor hoge drukken 4.4.1

- 4.5 -

'Buisje in buis'

4.4.2 Constructie met een vlakke glasplaat

- 4.6 -

4.4.3 Constructie met twee glasplaten en klemmetjes

- 4.7 -

4.4.4 Constructie met sponningglazen

- 4.7 -

4.4.5 De bevestiging van de afdekplaat

- 4.9 -

4.5

- 4.11 -

De berekeningen

4.5.1 Het glas

- 4.11 -

4.5.2 De draadeinden

- 4.18 -

4.5.3 De dikte (d) van de afdekplaat

- 4.20 -

4.5.4 De balgen

- 4.22 -

4.5.5 De pakking

- 4.22 -

4.6

Opmerkingen bij de detailtekening

- 4.24

4.7

Suggesties

- 4.25 -

4.7.1 Glazen van ongelijke lengten

- 4.25 -

4.7.2 Afmetingen van het glas bij nog hogere

- 4.27 -

drukken 4.8

Conclusies

- 4.28 -

5

Korte samenvatting van de ontwerpcyclus

- 5.1 -

6

Lijst van informatiebronnen

- 6.1 -

Bijlage A

Pieterman Hardglas katalogus

Bijlage B

Frenzelit

katalogus

Bijlage C

Turboflex Hamburg

katalogus

LIJST VAN GEBRUIKTE SYMBOLEN

----------------------------

p

procesdruk

bar, N/m

rho

dichtheid

kg/m

v

snelheid

m/s

9

valversnelling

m/s

h

hoogte

m

Qv

volumestroom

m3 /uur

Dh

hydraulische diameter

mm

A

oppervlakte

mm

P

omtrek

mm

a

diagonaal

mm

L

lengte

mm

A.

oppervlakte per gedeelte i

mm 2

L

inlooplengte

m

uitlooplengte

m

l.

L

e u

f

weerstandsfactor

e

wandruwheid

m

2

3

2

2

lineaire uitzettingscoefficient

m/mK

d

dikte

m

T

absolute temperatuur

°c

1

lengte

m

11

lengte

mm

12

lengte

mm

F

totale kracht

N

maximale kracht

N

F

afschuifkracht

N

P

geconcentreerde kracht

N

minima

mm

F

tot max

A

min

dwarsdoorsnede

2

cJt

toelaatbare trekspanning

N/mm

R

vloeigrens

N/mm

e

v

veiligheidsfactor

Zmax

maximale afstand

m

-t

afschuifspanning

N/mm

2 2

2

kritische afschuifspanning

N/mm

2

2

n

aantal

E

elasticiteitsmodulus

N/mm

I

oppervlaktetraagheidsmoment

mm

w(12)

verplaatsing (zakking)

mm

4

- 0.1 -

Inleiding.

De opdracht die ens is toegewezen luidt: Ontwerp een testsectie, die geschikt is voor het observeren van belmigraties in een verticaal doorstroomde buis. In een eerste gesprek met onze begeleiders, Dhr. van der Geld en Dhr. Boot, is ens verteld, dat we niet aIleen de testsectie maar ook de 'loop', waarin de testsectie zal worden opgenomen, moeten ontwerpen. Gegeven randvoorwaarden zijn, dat gemeten moet kunnen worden tot een zo hoog mogelijke druk ( ongeveer 10 bar ), dat de maximale snelheid in de meetsectie 1.2 tot 1.4 m/s zal bedragen en dat er pijpen voorhanden zijn met een inwendige diameter van 39 mm. Om de bellen nauwkeurig te kunnen volgen ( eventueel met behulp van een camera ) moet de meetsectie rechthoekig zijn en ten minste twee glazen wanden hebben. Een ronde testsectie is niet mogelijk, want door het verschil in brekingsindex van lucht en glas worden lichtstralen, wanneer ze niet loodrecht op het glas invallen, op het grensvlak tussen lucht en water afgebogen en weI des te sterker naarmate de hoek tussen de lichtstraal en de normaal van het glas groter wordt. Bij een ronde glazen buis is de hoek tussen de normaal van het glas en de invallende lichtstralen niet constant Iangs de omtrek van de buis, zodat licht in aIle richtingen afgebogen wordt, wat nauwkeurige plaatsbepaling van bellen in de buis in de weg staat. Het zou ideaal zijn als loodrecht invallende lichtstralen de meetsectie zouden verlaten zonder afgebogen te worden. Dit stelt hoge eisen aan de parallelliteit van twee evenwijdige glasplaten in de meetsectie, maar ook de dikte van en het dikteverloop over de gebruikte glasplaten moet binnen nauwkeurige toleranties liggen.

- 0.2 -

Aan het glas worden hoge eisen gesteld. Zo moet het glas sterk genoeg zijn om de verschillende drukken te kunnen weerstaan, het moet bestand zijn tegen hoge temperaturen en temperatuurgradienten en tegen de chemische invloeden van gedemineraliseerd water. Vooral aan de laatste eis blijkt moeilijk voldaan te kunnen worden. Bet water kan het glas aantasten, zodat dit dof wordt. Dit proces van aantasting verloopt sneller naarmate de temperatuur hoger wordt. Tenslotte moet het glas bij een bepaalde dikte voldoende licht doorlaten. Om een goed resultaat te kunnen bereiken bij de studie naar belmigraties is het zeer belangrijk, dat de turbulente stroming door de meetsectie mooi stationair blijft. Storende invloeden op de stroming, die zowel van binnen als van buiten het systeem kunnen komen ( denk aan drukstoten en trillingen, maar ook aan oneffenheden van de wand die het stromingsprofiel kunnen beinvloeden ) moeten daarom tot een minimum teruggebracht worden met behulp van verschillende 'trues', die in het ontwerp duidelijk naar voren komen.

TUE, Nederland

Olaf op den Camp

237708

Guido Peters

236934

april 1989

- 1.1 -

Hoofdstuk 1. Puntsgewijze samenvatting van de eisen.

1. De testsectie wordt verticaal doorstroomd. 2. De testsectie moet twee parallel

wanden bevatten waar

doorheen gekeken moet kunnen worden. 3. Bellen moeten over een voldoende lengte te volgen zijn ( ongeveer een meter ). 4. De stroming moet zo stationair mogelijk zijn. 5. Het doorstromende medium is gewoon water, gedemineraliseerd water of binaire stroomstoffen. 6. In eerste instantie zal uitgegaan worden van atmosferische omstandigheden. 7. De mogelijkheden

v~~r

een testsectie bij hogere drukken moet

ook bekeken worden ( 10 bar, 200 gr. Celcius of meer ). 8. De snelheid van het medium is ten minste 0.2 hoogste 1.4

mfs

en ten

mfs.

9. De oppervlaktedoorsnede van de testsectie moet gelijk zijn aan die van de aan- en afvoerpijpen. 10. Maak een gefundeerde keuze voor het soort glas, zowel voor hoge als

v~~r

lage drukken.

atmosferische omstandigheden: minder dan 0.5 bar overdruk hoge druk: meer dan 0.5 bar overdruk 11. Bellen moe ten na het passeren van de testsectie uit het medium verwijderd worden, zodat deze geen storende invloed meer kunnen hebben op de stroming in de rest van de 'loop' bijvoorbeeld cavitatie. 12. Er moet gekeken kunnen worden over de hele breedte van de meetsectie zodat ook bellen aan de wand bestudeerd kunnen worden.

- 2.1 -

Hoofstuk 2. Algemene beschrijving van de opstelling voor het meten aan belmigraties.

Als centrum van de opstelling wordt natuurlijk de testsectie genomen, die verticaal van beneden naar boven doorstroomd wordt met een van de in punt 5 van het vorige hoofdstuk genoemde stroomstoffen. Om het water door de testsectie te laten stromen wordt een pomp gebruikt die voor de testsectie is geplaatst, omdat dit het laagste punt van de opstelling is. De pomp staat dan altijd onder water, zodat de aanzuigcondities voor de pomp optimaal zijn. Het is ook handig voor eventueel onderhoud van de pomp, dat de pomp laag bij de grond staat. Tussen pomp en testsectie zal het water door pijpen stromen met een inwendige diameter van 39 mm. Parallel aan de pomp zal een leiding met regelbare afsluiter geplaatst moeten worden om de volumestroom door de testsectie te kunnen regelen. De overgang tussen de pijpen, die rond zijn en de testsectie, die rechthoekig is wordt gevormd door elementen met een oppervlaktedoorsnede die geleidelijk van rond naar rechthoekig verloopt ( zie figuur 2.1

). Deze verloopstukken worden met

behulp van flenzen aan de pijpen en de elementen bevestigd ( zie figuur 2.2 ). Nadat de stroming in het rechthoekig gedeelte gekomen is, is een zekere inlooplengte vereist, voordat de stroming volledig ontwikkeld is. Er kan van een straightner gebruik gemaakt worden om de storingen ten gevolge van zowel de overgang van rond naar vierkant als de bocht tussen pomp en meetsectie te elimineren.

- 2.2 -

Bij het ontwerpen van de testopstelling wordt onderscheid gemaakt in een lagedruk-testopstelling en een hogedruktestopstelling, waarbij lage druk staat voor atmosferische omstandigheden.

V~~r

de uitwerking van deze verschillende

testopstellingen wordt verwezen naar Hoofdstuk 3 respectievelijk Hoofdstuk 4. De inwendige afmetingen van de meetsectie voor zowel lage als hoge drukken zijn 45X28 mm. Dit is zo gekozen omdat de oppervlaktedoorsnede van de testsectie dan ongeveer gelijk is 2 aan die van de aanwezige pijpen ( 28 * 45 = pi/4 * 39 ). De maten zijn ook voortgekomen uit een compromis tussen de lagedruk- en de hogedruk-testopstelling. De lagedruktestopstelling moet zo eenvoudig mogelijk om te bouwen zijn naar een testopstelling die geschikt is voor hoge druk. Dit kan als de flenzen waarmee de testsectie in de testopstelling wordt vastgezet voor hoge en lage druk gelijk zijn. Ook de inwendige afmetingen van de meetsectie voor hoge en lage druk moe ten gelijk zijn. De testsectie voor hoge drukken heeft slechts twee doorzichtige wanden die je graag zo breed mogelijk kiest, zodat de oppervlakte waarover je kunt kijken zo groot mogelijk is. Dit probleem heeft de lagedruk-testopstelling niet omdat hier aIle vier de wanden doorzichtig zijn. De doorzichtige wanden van de hogedruk-testopstelling kunnen echter niet te breed gekozen worden, omdat het glas dan te zwaar wordt belast en daardoor te dik moet zijn. Hoe dikker het glas, hoe slechter er doorheen gekeken kan worden. In overleg is gekozen voor de afmetingen 45X28 mm voor de meetsectie. Het water wordt, na de meetsectie en een bepaalde uitlooplengte te hebben doorstroomd via een pijpensysteem en ontluchtingsmogelijkheden, weer teruggevoerd naar de pomp.

- 3.1 -

Hoofdstuk 3. Testopstelling bij lage drukken.

3.1

Ret concept.

Het te kiezen concept is in sterke mate afhankelijk van de overdruk in de meetsectie. Is deze overdruk laag dan kan gekozen worden voor een meetsectie die geheel uit glas is vervaardigd. Mocht echter de druk in de testsectie oplopen boven een bepaalde ( nog onbekende ) druk dan zal al snel gekozen moe ten worden voor een stalen constructie met kijkvensters zoals zal blijken bij de hogedrukopstelling. In eerste benadering kan er voor lage drukken van uit worden gegaan dat de overdruk in de meetsectie zal bestaan uit een snelheidsdruk en een statische druk. De snelheidsdruk heeft een grootte van 0.5*rho*v*v en de statische druk heeft een grootte van rho*g*h. Maximaal is deze overdruk in het onderste deel van de meetsectie bij de grootste stroomsnelheid van het water. De snelheid is daar maximaal 1.4 meter per seconde en de hoogte h is daar ongeveer 2 meter. De overdruk wordt hiermee 0.3 bar. Deze overdruk is zo laag dat als concept gekozen kan worden voor een gehele glazen rechthoekige buis. Het voordeel van een gehele glazen buis is dat van twee kanten door de buis heen gekeken kan worden en dus de positie van de bellen, eventueel in de tijd, in aIle drie de coordinaatrichtingen in principe bepaald kan worden.

- 3.2 -

Het verkrijgen van een stabiele stroming in de

3.2

testsectie.

3.2.1 De bevestiging aan de vaste wereld.

De bevestiging van de testsectie aan de vaste wereld dient op een zodanige wijze te gebeuren dat ze voldoende stevig is, maar ook zo veerkrachtig dat trillingen vanuit de omgeving de testsectie niet in trilling brengen, waardoor immers de gewenste stabiele stroming niet meer gewaarborgd kan worden. Onze oplossing hiervoor is om aan de stalen pijp, onder het overgangsstuk van de meetsectie, twee steunen te lassen die moeten gaan rusten op in hoogte verstelbare blokken. Een schets van de situatie is te zien in figuur 3.2.1.1. Hoe dit er in praktijk precies uit gaat zien zal ter plekke bekeken moeten worden daar dit geheel afhankelijk is van de bevestigingsmogelijkheden. Ook dient ervoor gezorgd te worden dat de toch lange glazen buis ( zie 3.5.4 ) in dwarsrichting ingeklemd wordt om 'zwabberen' te voorkomen. Daartoe wordt de buis geplaatst in enkele ringen met steunvoetjes die tegen de buis gedraaid kunnen worden. Een tekening hiervan vind u in figuur 3.2.1.2

3.2.2

De balg.

Een belangrijke bron van storingen die in de testsectie ongewenste trillingen tot gevolg kunnen hebben is de pomp die 20rgt voor de circulatie van het water. De pomp zal op twee manieren trillingen doorleiden naar het systeem: a. De pomp zelf staat te trillen op z'n ondergrond. b. De karakteristiek van de pomp zal niet geheel glad verlopen

maar zal drukstootjes in zich bergen, samenhangend met de omwentelingsfrequentie van de pompas ( zie figuur 3.2.2 ).

- 3.3 -

Om t

llingen van het soort a. weg te werken kan de pomp op

rubbers geplaatst worden ( schippers plaatsen hun waterpomp altijd op een oude autoband zodat het dek trillingsvrij blijft ). De trillingen van soort b. hangen nauw samen met het soort pomp dat gekozen wordt. Een verdringerpomp zal grotere drukstoten leveren dan een waaierpomp die op zijn beurt weer meer drukfluctuaties in het systeem introduceerd dan een centrifugaalpomp. Mede met het oog op de toch lage volumestroom ( zie 3.5.2 ) kan hier gekozen worden voor de centrifugaalpomp. Eventueel toch nog aanwezige drukstoten worden geelimineerd met een balg van kunststof die direct achter de pomp geplaatst wordt. De balg zal ook nog de overgebleven trillingen van soort a. opvangen. De balg die we gekozen hebben kan besteld worden bij Eriks in Alkmaar onder bestelnummer 5601.25 ( zie bijlage C ).

3.2.3

De straightner.

Om nuttige en betrouwbare metingen te verrichten in de meetsectie is het belangrijk dat het snelheidsprofiel in het meetgedeelte van de meetsectie netjes symmetrisch is ten opzichte van het midden. De centrifugaalpomp levert echter een scheef snelheidsprofiel ( zie figuur 3.2.3.1

).

De balg die direct achter de pomp geplaatst is zorgt voor een verdere verwarring van het snelheidsprofiel. Na de balg gepasserd te zijn stroomt het water door een bocht van 90 graden waarna het verticaal omhoog gaat stromen. Het snelheidsprofiel zal nu verre van symmetrisch zijn, terwijl achter de bocht ook nog secundaire stromingen in de pijp aanwezig zullen zijn ( figuur 3.2.3.2 ). Als er nu niets gedaan wordt zal het lang duren voordat het gewenste snelheidsprofiel bereikt zal worden, waardoor de gehele 'loop' zeer hoog wordt. Het snelheidsprofiel moet dus een gedwongen verandering ondergaan.

- 3.4 -

Om er nu voor te zorgen dat de inlooplengte in de meetsectie beperkt blijft tot een acceptabele lengte ( kleiner dan 1 meter ) wordt vlak voordat het water de meetsectie binnenstroomt een gecombineerde straightner geplaatst die voldoet aan de normen van VDI 2040. Deze gecombineerde straightner zal bestaan uit: a. tegen elkaar gelegen vierkante en rechthoekige buisjes. b. een plaatje dat voor de buisjes geplaatst wordt, waarin ronde gaatjes zijn aangebracht die van binnen naar buiten steeds kleiner worden. De rechthoekige buisjes zullen de draaistromingen elimineren, terwijl het plaatje met gaatjes ervoor zorgt dat het snelheidsprof

I netjes symmetrisch wordt ten opzichte van de as

van de rechthoekige buis.

3.2.4

De uitstroombakken.

Er zijn nu nog twee verschijnselen die goede metingen in de testsectie kunnen verhinderen. Deze verschijnselen zijn: a. Drukstoten in de leiding achter de testsectie, bijvoorbeeld onstaan door plotseling veranderende diameter, welke hun invloed zullen hebben op het stromingsgedrag in de testsectie. b. Wanneer geen mogelijkheid was om te ontluchten zouden geinitieerde bellen voor een tweede of meerdere maal door de testsectie heen kunnen stromen .Hierdoor kan cavitatie optreden in de pomp, waardoor deze aan extra slijtage onderhevig is. Een tweede nadeel van verschijnsel b. is dat na verloop van tijd er een harrewar van bellen aanwezig zal zijn in de testsectie, waardoor meten onmogelijk wordt.

- 3.5 -

De invloed van drukstoten in de vervolgleidingen wordt vermeden door het water uit de testsectie vrij te laten uitstromen in een opvangbak. De uitstroom zal verticaal naar boven gericht zijn dus om een acceptabele hoogte van de 'loop' te kunnen handhaven zal de stroom door middel van 'ombuigplaten' naar beneden gericht worden. Een vrije uitstroom is hiermee gegarandeerd. Om dit geheel aan elkaar te koppelen zal er een rechthoekig gat, van ongeveer 60X45 milimeter, gemaakt dienen te worden in de bodem van de uitstroombak waar de glazen testsectie doorheen wordt gestoken. De opengebleven spleet kan worden afgedicht met gewone siliconenkit. Nadeel van deze constructie is dat als de bak trillingen ondervindt van de omgeving deze doorgeleid worden naar de testsectie. Een logische oplossing voor dit probleem is om de bak, net als de meetsectie, op rubbers te plaatsen. Er moet nu nog gezorgd worden dat het water dat door de pomp aangezogen wordt bellenvrij is. Dit wordt bereikt door voor de pomp een groot vat te plaatsen waar het water dat uit de uitstroombak komt in kan stromen. Als deze bak groot genoeg is ( bijvoorbeeld ter grootte van een flinke regenton ) zal het water genoeg tot rust kunnen komen om aIle aanwezige bellen er uit te laten ontsnappen. De koppeling tussen deze bak en de 'loop' is veel makkelijker. Er kan een gat gemaakt worden aan de zijkant van de bak van waaruit een pijp naar de pomp aangelegd wordt. Nog eenvoudiger is een flexibele slang vanuit de aanzuigzijde van de pomp in de bak te hangen, zodat het uiteinde ongeveer 5 a 10 centimeter boven de bodem hangt. Om de slang op z'n plaats te houden kan een stuk staal met een redelijk gewicht aan het einde bevestigd worden. Ook kan in de bak een klem aangebracht worden waar de slang in vastgeklemd wordt. De laatste oplossing is het beste omdat gegarandeerd is dat de slang op zijn plaats blijft.

- 3.6 -

3.3

Overzichtstekening van de lagedrukopstelling.

V~~r

deze tekening wordt verwezen naar figuur 3.3.

Rierin is te zien dat de stroomstof vrij uit de testsectie kan uitstromen. Vanuit de uitstroombak stroomt het medium naar de opvangbak, beneden in de 'loop'. Ret is belangrijk dat er geen niveau ontstaat in de uitstroombak, omdat de uitstroom naar de opvangbak dan moeilijker verloopt. Gevolg zou kunnen zijn dat zich na verloop van tijd te weinig water in de opvangbak bevindt om de pomp nog goed te laten functioneren ( de pomp staat droog ).

- 3.7 -

3.4

Constructie van de testsectie en montage aan de 'loop'.

3.4.1 Mogelijke constructies van de testsectie. De testsectie zelf bestaat uit een rechthoekig glazen gedeelte. Dit glazen gedeelte kan bestaan uit een stuk of uit meerdere delen die dan aan elkaar worden gelijmd. Als de testsectie uit een stuk wordt gefabriceerd, zal het de vorm hebben van een buis. Deze buis wordt getrokken over een doorn waardoor er strepen achter zullen bIijven in het glas. Tijdens het trekken van de buis wordt deze ook geroteerd om de temperatuursverdeling over een doorsnede zo constant mogelijk te houden wat belangrijk is voor een constante glasdikte. Ret gevolg van dit roteren kan zijn dat door de geintroduceerde torsiekrachten de testsectie een 'spiraalvorm' aanneemt. Dit is uiteraard niet acceptabel. De maximaal te behalen Iengte is ongeveer 1 a 1.5 meter wat te kort blijkt te zijn ( zie 3.5.4 voor de benodigde lengte van de testsectie ). Een testsectie bestaande uit meerdere delen zal moe ten bestaan uit vier glasstrippen die aan elkaar gelijmd worden tot een rechthoek. Deze glasstrippen kunnen gesneden worden uit glasplaat, iets dat met grote nauwkeurigheid geschiedt. Ook de dikte van de oorspronkelijke glasplaat en de parallelliteit van de plaatwanden kunnen nauwkeurig gefabriceerd worden. De voorkeur gaat dan ook zeker uit naar een testsectie bestaande uit vier glasstrippen. De benodigde lengte ( zie 3.5.4 ) is hiermee ook goed haalbaar. Uiteraard is voorzichtigheid geboden bij het aan elkaar lijmen. Ret soort glas dat gekozen is, is gewoon venstergIas, welk een goede Iichtdoorlaatbaarheid heeft. Ook de parallelliteit van de glaswanden is goed, terwijl in vensterglas vrijwel geen verontreinigingen zitten.

- 3.8 -

3.4.2 Manieren van monteren van de meetsectie aan de 'loop'. In figuur 3.4.2A, B, C en D staan vier alternatieven, die onafhankelijk van de wijze van fabriceren van de testsectie zelf, verschillende manieren aangeven van monteren van de glazen testsectie aan de stalen flens van het verloopstuk. Deze alternatieven zullen nu achtereenvolgens behandeld worden. A. Aan het glas wordt een gegoten glazen voet gelast of gelijmd. Met een flensverbinding wordt nu de sectie aan de loop bevestigd. B. HetzeIfde wordt gedaan als bij alternatief A echter nu wordt de flensverbinding vervangen door een schroefdop. Opmerking: bij alternatief A is de voet met rechte hoek aangegeven. Dit bleek niet te fabriceren dus is in alternatief B die voet afgerond. C. Het glas wordt rechtstreeks op het metaal gelijmd ( dit is zeer weI mogelijk !

) en de overgebleven ruimte wordt met kit

opgevuld, om eventueel verschuiven ten gevolge van loslaten van de Iijm te voorkomen. D. Het glas wordt op een pakking geplaatst waarna rondom het glas rubberen ringen gelegd worden, die met een stalen ring aangedrukt worden. De alternatieven A en B moe ten worden verworpen omdat het fabriceren en aanlassen van de glazen voet een onnauwkeurige bezigheid is. Alternatief C moet, ondanks dat het door z'n eenvoud een zeer aantrekkelijk alternatief is, ook verworpen worden. De reden hiervoor is dat het geheel zeer onstabiel is en er zeer voorzichtig mee omgesprongen moet worden, want een kleine tik tegen de buis zorgt ervoor dat de lijmlaag breekt. Zowel de axiale als de radiale inklemming vervallen dan meteen.

- 3.9 -

Via alternatieven A

I

B en C is alternatief D tot stand gekomen.

Deze bevestiging is in zowel axiale als radiale

chting stevig.

Ook de stabiliteit is gegarandeerd, want de glazen buis wordt van vier kanten stevig vastgedrukt ( radiaal ) en door de wrijving tussen rubber en glas is axiaal ook geen beweging mogelijk. Bij alternatieven A tot en met D is de bevestiging aan het verloopstuk nog niet bekeken. Deze bevestiging dient met een flens te gebeuren. Daartoe is het definitieve alternatief E ontworpen welk te zien is in figuur 3.4.2E

E. De glazen testsectie wordt op een pakking geplaatst die in bevestigingsstuk (2) ligt. Samen met flens (1) die aan het uiteinde van het verloopstuk van rond naar rechthoekig gelast is zal dit de verbinding vormen met dat verloopstuk. De glazen testsectie wordt op zijn plaats gehouden door de bij alternetief D besproken bevestiging.

- 3.10 -

3.5

Berekeningen.

3.5.1 De glasdikte. Uit de ervaringswereld van de glasblazerij van de TUE blijkt dat voor atmosferische omstandigheden een glasdikte van vijf millimeter voldoende is bij gebruik van vensterglas. Dit stemt overeen met door ons gemaakte berekeningen ( welliswaar met een andere glassoort namelijk borosilikaat ) voor glasdikten aan de hogedrukopstelling. Bij een druk van een bar is daar een glasdikte berekend van ongeveer zes millimeter. De overdruk bij de lagedrukopstelling is echter maar drietiende bar echter vensterglas is zwakker dan borocilicaatglas dus vijf millimeter is alles overziende een reele waarde voor de glasdikte.

3.5.2 De pomp. De grootte van de pomp zal bepaald worden door de te leveren volumestroom Q • Deze volumestroom is afhankelijk van de v stroomsnelheid van het water alsmede van het doorsnedeoppervlak van de leidingen. De snelheid van het water door de testsectie zal varieren tussen 0.2 m/s en 1.4 m/s. Het doorsnedeoppervlak is constant en wordt bepaald door lengte*breedte van de testsectie. De minimaal/maximaal te leveren volumestroom worden nu ( met

Qv

=A *

v ) respectievelijk 0.91 en 6.35 kubieke meters per

uur. De druk die de pomp daarbij zal moeten leveren ligt in de orde van 1.5 bar. Deze druk bestaat uit de snelheidsdruk, de statische druk ( samen ongeveer 0.3 bar ) en de drukverliezen van leidingen en appendages. Vooral de straightner heeft met zijn weerstandsgetal van 6 een groot aandeel in de weerstandsdruk en wel 1.2 bar bij de maximale volumestroom. In een van de gesprekken met Dhr. Boot bleek dat een meesleurpomp die aan deze eisen voldoet nog aanwezig is binnen de vakgroep. Een pomp hoeft dus niet besteld te worden.

- 3.11 -

3.5.3 De straightner. De afmetingen

v~~r

de rechthoekige kanaaltjes van onze

straightner zijn ontleend aan de eisen van Entwurf VDI 2040 Blatt 1, waarin de volgende afmetingen van belang zijn: a. De diagonaal van de rechthoekige kanaaltjes a b. De Iengte van de rechthoekige kanaaltjes L c. De oppervlakte van de doorsnede van een rechthoekig kanaaltje Deze maten zijn allemaal een functie van de hydraulische diameter Dh , waarvoor geldt: Dh = 4*A/P met A het oppervlak van het grote rechthoekige kanaal en P de omtrek ervan. V~~r

onze rechthoekige buis van 45X28 mm voIgt dan dat Dh gelijk

is aan 34.5 mm. De exacte ontwerpeisen voor de rechthoekige kanaaltjes van de straightner zijn:

D /4 > a h L > 10*a 1/16 * pi/4 V~~r

*

Dh * Dh > Ai

een hydraulische diameter Dh

=

34.5 mm zullen de afmetingen

van de straightner dus moeten voldoen aan:

8.6 mm > a L > 86 mm 2 58 mm > A.

~

De rechthoekige kanaaltjes zijn opgebouwd uit metalen plaatjes van 0.5 mm dik met gleufjes erin die eveneens 0.5 mm breed zijn. De straightner ontstaat nu door de plaatjes 'in elkaar te schuiven'. In figuur 3.5.3.1A en B is aangegeven hoe de plaatjes gedimensioneerd zijn. Deze plaatjes worden omgeven door vier plaatjes voor de stevigheid, maar vooral om de straightner klem vast te kunnen schroeven zoals aangegeven is in figuur 3.4.2E.

- 3.12 -

Het tweede belangrijke deel van de straigtner is het plaatje met gaatjes dat voor de rechthoekige buisjes wordt geplaatst ( gezien vanuit de 'ogen' van het stromende medium ). In figuur 3.5.3.2 zijn in een doorsnede van de straightner nummers aangegeven die elk een bepaalde gatdiameter in het plaatje voor de rechthoekige buisjes weergeven. De nummers zijn met hun bijbehorende gatdiameter aangegeven onder de doorsnede. Verder is in figuur 3.5.3.3 een detailtekening gemaakt van het plaatje zelf. Het aan elkaar zetten van al deze losse plaatjes kan gebeuren middels puntlassen. Deze lassen geven geen dikke lasnaden zodat de stroming door de rechthoekige buisjes niet wordt verstoord. De sterkte van puntlassen is voor deze toepassing ruimschoots voldoende daar de mechanische belasting nihil is. Na het nog te berekenen inloopgedeelte achter de straightner zullen draaistromingen ( wervels ) en ook het asymmetrische snelheidsprofiel gereduceerd zijn tot 1% van hun oorspronkelijke waarde.

3.5.4 De inlooplengte in de glazen testsectie. Met behulp van een schattingsformule

v~~r

de inlooplengte in een

buis bij turbulente stroming uit het boek Internal Fluid Flow van A.J.Ward-Smith, komen we tot een inlooplengte van 0.83 meter. De formules en gegevens die hiervoor gebruikt zijn bIz. 162

weerstandsfactor f

=(

4Iog(a/e) + 3.48 )-2

met e = wandruwheid ( glas ) = 1.5 a bIz. 233

=

0.5

*

Dh

. l I te L e = 1.22 oop eng

~n

*

Dh

*

1 2

f- /

*

10

-6

m

- 3.13 -

Bij de berekening van de inlooplengte hierboven is geen rekening gehouden met het feit dat een straightner geplaatst wordt, die de inlooplengte aanzienlijk verkort. Volgens VDI 2040 is er achter de straightner slechts een inlooplengte benodigd van 3 tot 5 maal de hydraulische diameter, dus = 5 * 34.5 * 10- 3

=

0.17 m. De formule in Internal Fluid Flow is een schattingsformule en de formule uit VDI is er een gebaseerd op metingen. Om nu aan de redelijk veilige kant te blijven nemen we het gemiddelde van de beide berekende waarden. De inlooplengte wordt dus:

= 0.5 * (

0.83 + 0.17 )

= 0.5

m.

Achter het meetgedeelte is ook nog een uitlooplengte nodig om de kleine drukfluctuaties, die optreden door de uitstroom in de uitstroombak, die ook invloed kunnen hebben op de stroming in 'stroomopwaardse' richting te dempen. Volgens VDI normen is deze uitlooplengte altijd korter dan de inlooplengte. Gekozen is hier voor dezelfde lengte als de inlooplengte dus:

Lu

=

0.5 m.

De totale lengte van de glazen testsectie komt hiermee op:

L = Le + Lmeetgedeelte + Lu

= 0.5

+ 1 + 0.5

=2

m.

- 3.14 -

3.6 Detailtekeningen.

De onderdelen (1), (2) en (3) zoals die staan aangegeven in figuur 3.4.2E zijn in detail getekend. De figuurnummers die erbij horen zijn 3.6.1, 3.6.2A en B en 3.6.3. De gegeven maten zijn allemaal met een tolerantie van 0.05 mm. De glazen strippen zijn niet in detail getekend daar ze zeer eenvoudig van vorm zijn. Twee strippen zijn 28 mm breed en de twee andere strippen zijn 55 mm breed. De lengte van aIle strippen is 2 m. De dikte van de glasstrippen is 5 mm.

- 3.15 -

3.7 Conclusies.

Door de lage overdruk in de 'loop' ter plaatse van de testsectie kan de testsectie geheel van glas gefabriceerd worden, zodat van twee zijden door de testsectie heen gekeken kan worden. Het aan elkaar lijmen van de glasstrippen moet echter wel nauwkeurig gebeuren

v~~r

paral

liteit van de tegenover elkaar liggende

glasstrippen te waarborgen. Eenvoudig vensterglas is bij atmosferische omstandigheden een glas dat aan de eisen voldoet. Met een relati

eenvoudige constructie kan een 'zachte ' en toch

stijve verbinding gemaakt worden tussen de glazen testsectie en de stalen 'loop'

( zie figuur 3.4.2E )

De horizontale en verticale ondersteuning van de testsectie, uitstroombakken, de pomp en de overige onderdelen van de 'loop' zijn slechts kort aangestipt of met een figuur aangegeven. De reden hiervoor is dat op dit moment nog niet bekend is waar precies de

I

loop' geplaatst wordt en dus heeft een zeer

gedetailleerde uitwerking van aIle ondersteuningen geen practisch nut.

- 4.1 -

Hoofdstuk 4 Testopstelling voor hoge drukken.

4.1.

Ret concept.

Wanneer de druk hoger wordt dan 1.5 bar ( er wordt gedacht aan een druk van ongeveer 10 bar, hetgeen verderop duidelijk zal worden als de glasdikte berekend wordt ) zal een testsectie, die volledig uit glas bestaat, al snel te zwak blijken. De lijm, die de glasplaten bij elkaar houdt is niet zo sterk, dat de druk in de sectie hoog kan worden. Ook dunne glasplaten zijn niet sterk. De meetsectie moet dus gemaakt worden uit een sterker materiaal of uit een combinatie van materialen, zodat hoge drukken weerstaan kunnen worden. Een metalen buis is goed bestand tegen een hoge druk. ZO is het idee opgekomen, om uit te gaan van een metalen meet sectie, die voorzien is van glazen kijkvensters. Mogelijke constructies van een meetsectie worden besproken in hoofstuk 4.4. Met metaal kan de meetsectie erg robuust gemaakt worden, maar de sterkte van de meetsectie zal toch af blijven hangen van het glas ( het glas is de zwakste schakel in de ketting ). Om een indruk te krijgen van de sterkte van het glas is een bezoek aan de glasblazerij van het CTD gebracht, alwaar dhr. Kuypers technische informatie heeft verstrekt. Van hem is ook de folder van 'Pieterman Hardglas', waarvan een afdruk bij dit verslag gevoegd is. AIle gegevens over glas in de hogedruk-testsectie zijn uit deze folder gehaald.

- 4.2 -

4.2. Uitbreiding van de bevestiging en trillingsinvloeden-

eliminatie bij de hogedruk-testsectie t.o.v. de lagedruk-testsectie. Bet is begrijpelijk, dat hoe hoger de druk wordt, hoe dikker het glas moet zijn. Omdat ook metaal gebruikt wordt, zal de meetsectie hoogstwaarschijnlijk erg zwaar worden, zodat extra voorzieningen getroffen moeten worden met betrekking tot de bevestiging van de meetsectie aan de vaste wereld. Bij de bevestiging van de meetsectie wordt er gebruik van gemaakt, dat twee van de vier wand en van de meetsectie volledig uit staal gemaakt zijn, zodat aan deze wanden ophangbeugels bevestigd kunnen worden. Een mogelijke manier van ondersteuning is geschetst in fig. 3.2.1.1. Bet is mogelijk de meetsectie verder te ondersteunen door er rubberen blokken tegen aan te zetten, zoals getekend is in fig. 4.2. nit voorkomt zwabberen van de meetsectie. Trillingen van de buitenwereld,die bv. door een pomp, venti1atoren of een drukke verkeersweg veroorzaakt worden, kunnen de stroming in de meetsectie negatief belnvloeden en moeten daarom zoveel mogelijk geelimineerd worden. Rubberen blokjes, die bevestigd worden tussen de meetsectie en de ondersteuning, voorkomen, dat trillingen via de ondersteuning de meetsectie bereiken. Bet is natuurlijk ook mogelijk in plaats van rubber een ander goed dempend materiaal te gebruiken. Balgen kunnen er voor zorgen, dat trillingen van de testopstelling waarin de meetsectie is opgenomen niet naar de meetsectie worden doorgeleid. In tegenstelling tot de lagedruk-testopstelling worden hiervoor metalen balgen gebruikt, die reeds in het laboratorium aanwezig zijn.

- 4.3 -

4.3. Overzicht van de hogedruk-testopstelling. Afgezien van de meetsectie zijn er een aantal opvallende verschillen tussen lage- en hogedruk-testopstelling. Allereerst zijn de uitstroombak en de opvangbak vervangen door respectievelijk een uitstroomvat en een ontluchtingsvat, omdat er gemeten moet kunnen worden bij drukken die hoger zijn dan de atmosferische. Een vrije uitstroom is bij hogere drukken niet mogelijk. In het uitstroomvat worden zoveel mogelijk belletjes uit het water gehaald, zodat deze niet voor problemen kunnen zorgen op hUn weg terug naar de pomp ( zoals bv. het vormen van luchtproppen ). Indien belletjes worden geproduceerd door lucht te injecteren in de meetsectie, vindt scheiding van bellen en water in dit vat plaats op basis van een verschil in dichtheden van lucht en water alsmede door een groot scheidingsoppervlak in het vat. Worden de belletjes echter geproduceerd door de toevoerpijp van de meetsectie te verwarmen, dan bestaan de belletjes uit waterdamp. Waterdampbellen kunnen 'uit' het water verwijderd worden door een condensor in het uitstroomvat te plaatsen. Sommige belletjes kunnen zo klein zijn, dat ze zich niet tijdig van het water scheiden ( de ervaring leert, dat kleine belletjes minder snel uit water opstijgen dan grote). Deze belletjes zullen het uitstroomvat gewoon passeren. Om te voorkomen, dat deze belletjes accumuleren en luchtproppen vormen, mogen de pijpen, die het water ( met zeer kleine belletjes ) van het uitstroomvat naar de pomp terugvoeren niet horizontaal lopeno Luchtproppen in de leiding veroorzaken namelijk drukstoten, die invloed hebben op de stroming in de meetsectie.

- 4.4 -

De functie van het ontluchtingsvat is het uit het water laten ontwijken van de hele Kleine belletjes, die hier geen kans toe hebben gekregen in het uitstroomvat. In de 'loop' is een verwijding aangebracht, waarin de stroomsnelheid van bet water veel lager is dan in de rest van de opstelling. Nu zullen ook de heel Kleine belletjes tijdig opstijgen en zich in dit geval verzamelen in het ontluchtingsvat. Het ontluchtingsvat werkt ook als een soort expansievat. Om trillingsoverdracht van de pomp naar de meetsectie te voorkomen, worden er metalen balgen voor en achter de pomp gezet. De rest van de opstelling wordt ondersteund mbv. rubberen blokken zoals besproken onder paragraaf 4.2. De balg wordt niet tussen de meetsectie en het uitstroomvat geplaatst, omdat dan de uitstroom van de meetsectie te zeer verstoord wordt. Wanneer lucht geinjecteerd wordt om belletjes te produceren kent dit een aantal problemen. De lucht moet namelijk uit het systeem kunnen ontsnappen anders wordt de druk in het systeem steeds hoger. Dit zou kunnen door overdrukventielen te plaatsen op beide vaten. Er kan echter niet gegarandeerd worden, dat geen water door deze ventielen ontsnapt, hetgeen zeker niet toegestaan is. De druktoename bij het injecteren van lucht in het systeem is misschien zo gering, dat de proef gedaan kan worden met een volledig gesloten systeem waaruit de toegevoegde lucht wordt verwijderd na afloop van de proef. Er moet voor gezorgd worden, dat het waterniveau in het uitstroomvat niet zo laag wordt, dat er lucht terecht komt in de afvoerpijp van het uitstroomvat. Dit in verband met mogelijke drukstoten, die invloed bebben op de stroming in de meetsectie. De situatie in het systeem, dat wordt voorgesteld, is zeker niet optimaal bij hoge drukken.

- 4.5 -

4.4.

Mogelijke constructies voor een meetsectie hoge drukken.

4.4.1

Buisje in buis.

v~~r

Het eerste 'hersenspinsel', dat op papier gezet is kreeg de naam: 'buisje in buis' ( zie fig. 4.4.1 ). De bedoe1ing van deze constructie is, een doorzichtige dikke rechthoekige buis te verkrijgen om belmigraties te kunnen bekijken in een dunwandig eveneens doorzichtig pijpje, dat vastgezet wordt in de dikke buis. Het voordee1 hiervan is, dat een stroming in een ronde pijp bekeken kan worden, hetgeen veel conventione1er is dan een stroming in een rechthoekige pijp. De gedachte hierbij was, dat het pijpje misschien heel dun kon worden, omdat dit geen hoge druk behoeft te weerstaan (pI is ongeveer gelijk aan p2), de dikke buis neemt immers de hoge druk voor zijn rekening. Het pijpje zou heel dun moeten zijn om zo min mogelijk last te hebben van breking van de 1ichtstra1en die door het pijpje vallen. Aanvul1end hierop zou de brekingsindex van het gebruikte medium ge1ijk gemaakt moeten worden aan die van het materiaal waaruit het pijpje gemaakt is. nit idee leek niet realiseerbaar. De manier waarop het Kleine pijpje in de grote buis vastgezet moest worden, vormde een eerste probleem. Ben volgend probleem is, dat het pijpje erg dun moet zijn, zodat de lengte beperkt is, terwijl toch een zekere inlooplengte vereist wordt.

- 4.6 -

4.4.2

Constructie met een v1akke glasp1aat.

Bet vo1gende idee is geschets in de figuren 4.4.2.1 tim 4.4.2.3. Figuur 4.4.2.3c vormt de basis van dit idee. De meetsectie is opgebouwd uit vier stalen platen die tegen elkaar geschroefd worden ( zie fig.4.4.2.3a ). Tussen de roestvast stalen platen wordt een pakking gemonteerd. Op de plaats waar doorheen gekeken moet worden is een gedeelte van twee van de vier platen ( de I ~ ') vervangen door glas. De plaat die in de figuren met ~ is aangegeven heeft een erg ingewikkelde vorm. Aanvanke1ijk werd gedacht, dat deze meetsectie aan de eisen voldeed, totdat de afdichting ter sprake kwam. De meetsectie kan ter plaatse van het glas pas afgedicht worden als het glas aan twee zijden tegen metaal aanligt. De ~ pijl in figuur 4.4.2.1 geeft aan waar dit niet het geval is. Tussen de plaat ( in --w~-- aangegeven ) en het glas (-- . ----) zit een pakking, maar deze kan niet aangedrukt worden, omdat de glasplaat aan de andere kant ( stromingzijde ) niet door metaal ondersteund wordt. De meetsectie gaat op deze plaats lekken. Een tweede probleem bleek de montage. De hele meetsectie moet in elkaar geschroefd worden. De verbinding tussen een verloopstuk ( van rond naar rechthoekige dwarsdoorsnede ) en de meetsectie levert een probleem op. Dit is aangegeven in figuur 4.4.2.4. Bij deze constructie is het ook niet mogelijk zomaar een andere glasdikte te gebruiken, want de afmetingen van de stalen platen, waaruit de meetsectie is opgebouwd, hangen af van de dikte van het gebruikte glas. Deze constructie voldoet dus niet.

- 4.7 -

4.4.3

Constructie met twee glasplaten en klemmetjes.

De constructie, die vervolgens is bedacht, voldoet niet, maar leidde weI naar de uiteindelijke oplossing. De meetsectie is opgebouwd uit vier stalen platen, die tegen elkaar gelast zijn tot een rechthoekige buis. Aan boven- en onderzijde is een flens aan de meetsectie vastgelast. In twee van de vier stalen platen moet glas gemonteerd worden. Dit wordt vaor een plaat aangegeven in figuur 4.4.3. De dunne glasplaten zorgen ervoor, dat de wanden van de meetsectie vIak zijn. De klemmetjes, die de dunne glasplaten op hun plaats houden zullen de stroming echter verstoren. De montage van de dunne glasplaten zal ook problemen met zich meebrengen. De klemmetjes zullen niet gemakkelijk vast te zetten zijn in het stalen huis en positioneren van de dunne glasplaten zal ook moeilijk zijn. Bovendien moeten de stalen wanden dik zijn om de klemmetjes te kunnen monteren en het gangetje te boren, zodat de constructie erg zwaar wordt. Bet voordeel van deze constructie is, dat er geen problemen meer zijn met de afdichtingen.

4.4.4

Constructie met sponningglazen.

De uiteindelijke oplossing voIgt direct uit de constructie die onder par. 4.4.3 besproken is. Het ·vlakke-wand-probleem' wordt opgelost door een sponning in het kijkglas, in tegenstelling tot het gebruik van een extra glasplaat. Navraag in de glasblazerij wees uit, dat het mogelijk is om een sponning in het glas te slijpen, behalve wanneer thermisch voorgespannen glas wordt gebruikt. Verder wijkt deze constructie niet af van die uit de vorige paragraaf.

- 4.8 -

Montage van de meetsectie is nu betrekkelijk eenvoudig en de meetsectie heeft v1akke wand en behoudens een eventueel sp1eetje tussen glas en metaal, wegens een verschil in de lineaire uitzettingscoefficient (~) tussen metaa1 en glas. IV'

~metaal

= 10-

5

m

mK

>

{)(,

glas

= 10- 6

m m'K

Ais het glas bij 20 0 c precies in het metaal past ( kan niet ) dan past het niet meer bij 1000C Bet is weI mogelijk met verschillende glasdikten te werken als de afmeting van de sponning maar past bij de afmetingen van de uitsparing voor het glas in het stalen huis. Bet nadeel van deze constructie is, dat spleetcorrosie kan ontstaan.

hier bijvoorbeeld Bier is geen op1ossing

v~~r

gevonden.

Bet moge duidelijk zijn, dat de oplossing met sponningglazen verkozen is boven de andere 'oplossingen'. Een detai1tekening van deze constructie is weergegeven in paragraaf 4.6. De bljbehorende berekeningen zijn in de volgende paragraaf opgenomen.

- 4.9 -

4.4.5

De bevestiging van de afdekplaat.

Met behulp van een afdekplaat wordt het glas in de meetsectie bevestigd. Deze afdekplaat wordt vastgeschroefd, zodat deze gemakkelijk te bevestigen alsook te verwijderen is. Het glas kan dus gem~elijk vervangen worden. Uit vier schroefconstructies welke geschetst zijn in fig. 4.4.5.1 a tim d kan gekozen worden. Constructie a) heeft als voordeel, dat het draadeind gemakkelijk met een laspistool aangebracht kan worden. Stiftlassen is mogelijk voor draadeinden tot M8. Nog een voordeel is, dat na het wegdraaien van de moertjes de afdekplaat nog steeds ondersteund wordt door de draadeinden. Er werd echter getwijfeld aan deze methode, met name aan de sterkte die bereikt kan worden en de nauwkeurigheid waarmee het draadeind geplaatst kan worden. Constructie b) heeft het nadeel, dat het heel wat werk gaat Kosten om voor elk draadeind nauwkeurig een gat te boren en schroefdraad te tappen. Dit moet namelijk gebeuren, nadat de meetsectie in elkaar gelast is en dat terwijl de meet sectie 2 meter lang wordt en behoorlijk zwaar zal zijn ( als de gaten geboord worden veer het lassen en de meetsectie trekt een beetje krom tijdens het lassen dan passen de draadeinden niet meer ). Het grote voordeel is, net als bij constructie a), dat na het wegdraaien van de moertjes de afdekplaat ondersteund wordt. Deze methode is veel conventioneler dan methode a).

- 4.10 -

Constructie c) heeft hetzelfde grote nadeel als constructie b), maar bovendien heeft het het nadeel, dat de afdekplaat niet ondersteund wordt als aIle boutjes weggedraaid zijn. Demonteren van het glas door ~~n persoon is daarom bijna onmogelijk. Constructie d) heeft als voordeel, dat in plaats van twee maal boren en twee maa1 draadtappen maar ~~n gat geboord moet worden. Draadtappen is he1emaal overbodig geworden. Nadeel is, dat als het glas links in figuur 4.4.5d vervangen moet worden, ook het glas rechts uitgenomen moet worden. Gekozen is voor constructie b).

- 4.11 -

4.5

De berekeningen.

4.5.1

Het glas.

Glas is een van de welnlge materialen waar goed doorheen gekeken kan worden en dat relatief erg sterk is. Glas is ook best nauwkeurig te bewerken. Behalve aan glas is ook aan perspex ( plexiglas) gedacht. De stijfheid van perspex is echter ongeveer 25 maal zo klein als die van glas. Perspex buigt dus veel eerder uit dan glas. Bovendien is de maxirnaal toelaatbare temperatuur van perspex veel lager dan die van glas. In de inleiding werd al naar voren gebracht hoe belangrijk het glas is en welke eisen aan het glas worden gesteld. De eisen zijn zowel mechanisch als optisch van aard. Omdat verbetering van de mechanische eigenschappen van het glas vaak, of de optische eigenschappen negatief beinvIoed, of ontzettend duur is bij behoud van goede optische eigenschappen, is het erg moeilijk een glas te kiezen dat aan aIle eisen voldoet. Daarom is er geen definitieve keuze gemaakt omtrent het glas, maar eerder een gedachtengang geschetst waaruit enkele suggesties zijn voortgekomen. De folder van 'Pieterman hardgIas',waaruit aIle gegevens omtrent het glas komen, is bij dit verslag gevoegd. In de constructie worden rechthoekige kijkgIazen toegepast. Afgaande op de fysische eigenschappen en de toepassingen van de verschillende glassoorten, lijkt borosilikaatglas, al dan niet thermisch voorgespannen, geschikt voor de meetsectie ( folder blz. 2 ). Borosilikaatglas ( onder de merknaam Boronorm of ( indien thermisch voorgespannen ) Borodur wordt namelijk gebruikt wanneer chemische aantasting zou kunnen optreden, wat bij gebruik van gedemineraliseerd water zeker het geval is. Als glas chemisch aangetast wordt, wordt het dof, zodat er nauwelijks nog doorheen gekeken kan worden.

- 4.12 -

In tabel 1 staan de belangrijkste fysische eigenschappen van zowe1 Boronorm als Boroaur.

Boronorm - maximum temperatuurverschil over het glas r °e ] bij glasaikte 6 mm bij glasdikte 15 mm - maximale gebruikstemperatuur [ °e ]

i

Boroaur

100 80

250 225

500

300

Tabe1 1 : belangrijke fysische eigenschappen.

Borodur is sterker dan Boronorm en is tevens bestand tegen grotere temperatuurverschil1en over het glas. Het voordee1 van Borodur is, dat er aanmerkelijk dunner glas kan worden gebruikt, hetgeen ae optische eigenschappen van het g1as ten goede komt. Bovenaien is het moge1ijk water met temperaturen boven de 100 °e door de meetsectie te laten stromen wanneer Borodur gebruikt wordt. Bij Boronorm is ait niet mogelijk wanneer uitgegaan wordt van een omgevingstemperatuur van 20 °e en een maximum temperatuurverschil over het g1as van 80 °e. Het lijkt dus verstandig om Borodur te nemen. Er moet echter een sponning in het glas ges1epen worden, die bij de constructie past. Wanneer Boronorm toegepast worat kan deze sponning er door de glasblazerij van de TU ingeslepen worden. Ook andere bewerkingen waardoor de optische eigenschappen verbeterd kunnen worden, zoa1s het vlak slijpen van het glas om het dikteverloop over het glas te verkleinen, kunnen op Boronorm worden uitgevoerd. Dit is niet moge1ijk bij thermisch voorgespannen glas zoa1s Borodur. Borodur glazen met sponning kUnnen weI kant en k1aar beste1d worden bij bv. Pieterman, maar dit za1 ten eerste in de

- 4.13 -

prijs van de glazen tot uitdrukking komen en ten tweede kan de glasblazerij de glazen totaal t meer bewerken. Borodur heeft nog een nadeel Het fabrikageproces van " veelal noodzake1ijk, dat indrukkingen voorkomen, van het glas tijdens het zitten ca. 10 mm uit de oppervlakken •.. ".

( folder bIz. 5 ): Borodur kijkg1azen maakt het er in het glas ~~n of meer veroorzaakt door inklemming hardingsproces. Deze puntjes rand van het glas aan beide

Ter p1aatse van deze putjes ( en in de omgeving daarvan ) is het niet moge1ijk de stroming nauwkeurig te volgen. In de folder wordt gewezen op de mogelijkheid k1eine dikke kijkglazen te harden zonder indrukkingen, hetgeen natuurlijk weI prijsconseguenties heeft. De optische eigenschappen van het glas zijn afhanke1ijk van: 1. de dikte van het glas ( in verband met transmissie van licht; folder pag. 5 ), die weer afhankelijk is van: a. de lengte-breedte-verhouding van het glas ( folder pag. 4 ) b. de be1asting ( folder pag. 4 ) c. de glassoort { aIleen de dienst voor het stoomwezen rekent met een universele buigbreeksterkte van 24 N/mm 2 ; pag. 8 2. het diktever100p over

~~n

glas ( folder pag. 4 )

3. de kromming van de glasplaat, die afhankelijk is van de lengte van de glasplaat ( folder pag. 5 ) In verband met de montage van het glas mag de kromming zoals genoemd onder punt 3 niet groot zijn. De kromming van rechthoekige glazen wordt re1atief groot, wanneer de lengte de 300 mm overschrijdt ( tabel pag. 5 ). Als maxima1e lengte van de glazen wordt 300mm genomen.

- 4.14 -

De kukbreedte van het glas is 45 mm. De sponningbreedte, die noodzakeluk is voor een goede ondersteuning van het glas, zodat het glas niet stuk gaat wanneer het vastgezet wordt, wordt op 10 mm gesteld. De totale breedte van het glas is gelijk aan: totale breedte van het glas

=

45 + 2* 10 = 65 mm

De lengte-breedte-verhouding is 4.62 ( reciproke is 0.22 ). Bet dikteverloop over een glas is maximaal 0.3 mm ( pag.4 ). De dikte van de kijkglazen kan berekend worden met behulp van de formules op pagina 4 en 8 van de folder. 1.Dikte berekend met de formule op pagina 4:

voor de symbolen met hun eenheden wordt verwezen naar pagina 4 van de folder ) ~= ~(lengte-breedte-verhouding)= ~(4.0)

OC(4.62)=

+ 0.62 (0.864 - 0.860)=

0.860 + 0.62 * 0.004 = 0.863

(lineair interpoleren )

B = 65 mm

s =

8 ( DIN 7080 )

if ( 20 °C, Boronorm

d (

20

°C,

Borodur

= 70 * 10 6 N/m2

=

16

*

10

7 N/m2

Er is niets bekend over het verloop van de buigbreeksterkte met de temperatuur ( in de folder is aIleen de temperatuurafhankelUkheid van de trekspanning aangegeven in tabel III ).

- 4.15 -

Boronorm !

P

1

d

6.0

2

3

4

5

6

,

I

8

8.5 10.4 12.0 13.4 fl4.7 17.0

10

12

15

19.0

20.8

23.2

20 i

26.8 : I

P is de procesdruk in 105 N/m2 d is de dikte van het kijkglas in mm Tabel 2

dikte van Boronorm a1s functie van de procesdruk

-.

Borodur

I I

i

P

1

2

3

4

5

d

4.0

5.6

6.9

7.9

8.9

6

8

9.7 11.2

10

12

15

20

12.5

13.7

15.4

17.7

P is de procesdruk in 105 N/m 2 d is de dikte van het kijkglas in mm Tabel 3

dikte van Borodur

Opmerkingen

als functie van de procesdruk

- De werkelijke dikten van de kijkg1azen worden verkregen door bij de zojuist berekende dikten de sponningsdiepte op te tellen ( zie opm. op pag. 15 onder sponningglazen ) De constructie vereist een sponningdiepte van ongeveer 5 mm. Deze is echter afhankelijk van de pakkingdikte en van de dikte van het metaal dat het glas moet ondersteunen aan de stromingszijde. In deze berekeningen is geen rekening gehouden met de invloed van de temperatuur op de sterkte van het glas.

- 4.16 -

2.Dikte berekend met de formule op pagina 8, volgens de dienst voor het stoomwezen: d = C D

VPd

( z f

/

-)'

voor symbolen met hun eenheden wordt verwezen naar pagina 8 van de folder ) C = C(breedte-Iengte-verhouding)= C(0.22)= 0.857 ( lineair interpoleren ) D

=

z

= 1

f

= 0.33 * de buigbreeksterkte

65 mm

( er wordt vermeld, dat voor aIle glassoorten dient te worden uitgegaan van een buigb~ksterkte van 24 N/mm2 )

p

d

1

1

6.3

2

3

4

5

6

8

8.9 10.8 12.5 14.0 15.3 17.7

10

12

15

20

19.8

21. 7

24.2

28.0

P is de procesdruk in 10 5 N/m 2 d is de dikte van het kijkglas in mm Tabel 4

dikte van het kijkglas volgens de dienst voor het stoomwezen als functie van de procesdruk

Hoe dikker het glas is, des te minder licht laat het glas door. Hoeveel licht wordt doorgelaten bij een bepaalde dikte van het glas kan bepaald worden met behulp van het transmissie nomogram op pagina 3 van de folder. De transmissie van Boronorm voor zichtbaar licht ( de transmissie van Borodur is gelijk aan die van Boronorm ) bij een glasdikte van 3.2 mm is 90 % (grafiek op page 3 + toelichting). Bij een glasdikte van 20 mm is dit nog maar 80 %. Omdat er twee glasplaten gebruikt worden, wordt er door het glas in totaal 64 % van het opvallende licht doorgelaten.

- 4.17 -

A1s de tota1e glasdikte 20 mm is, dan is de dikte die voor sterkteberekeningen gebruikt moet worden 15 mm in verband met de sponning. De procesdruk mag vol gens de dienst voor het stoomwezen dan maximaal 6 bar bedragen. Ais de buigbreeksterkte van Borodur nauwelijks van de temperatuur afhangt, kan de druk volgens Pieterman zelfs bijna 15 bar bedragen ! De lichttransmissie van het glas moet afgewogen worden tegen de procesdruk, die het glas moet kunnen weerstaan. In een autoclaaf is een stukje borosi1ikaatglas getest, om te zien in hoeverre het wordt aangetast onder invloed van gedeminera1iseerd water en hoge temperaturen ( fig.4.5.1a). Bet temperatuurverloop in de autoc1aaf over de tijd is getekend in fig. 4.5.1b. Bet water met T = 210 °c had het glas na ongeveer 10 dagen max nog niet aangetast. Hetze1fde stukje glas was na ongeveer 9 dagen in de autoclaaf met T = 360 °c weI aangetast, zodat er niet meer max doorheen gekeken kon worden. Maar het glas is dus weI geschikt voor het relevante temperatuurgebied ( tot ruim 100 0 C ).

- 4.18 -

4.5.2

De draadeinden ( bevestiging van de afdekplaat, zie fig. 4.4.5b )

z ) tussen de Uitgerekend is de maximale afstand max draadeinden ( M5, sterktek1asse 5.6 bij de maxima1e procesdruk ( 10 bar = 10-10 5 N/m2 ). Er wordt Veronderste1d, dat de draadeinden,die in fig.4.5.2a met ~ zijn aangegeven, geen krachten opnemen. De berekeningen zijn gebaseerd op het co11ege'Ontwerpkunde Methodiek & Werktuigonderde1en' en de bijbehorende diktaten ( 4525 en 4527 ). De totale kracht ( F tot ) op twee rijen met draadeinden is: F

tot = procesdruk (p) *oppervlakte van de glasplaat (A) = 10*10 5 * (45*10- 3 * 300*10- 3 )

=

13500 N 0t) in een draadeind ( idem

De toelaatbare trekspanning als bij een bout} is: Re v'

I

waarin Re de v10eigrens is in N/mm2 en if een veiligheidsfactor. ongecontroleerd voorgespannen draadeinden is de veiligheidsfactor:

V~~r

if = 2.25. De vloeigrens Re voor draadeinden met sterkteklasse 5.6 is: Re

= 5000 * 0.6 = 300 N/mm 2 , zodat

7-

=

ut

300 2.25

= 133

N/mm

2 •

- 4.19 -

De minima1e dwarsdoorsnede ( A. mln ) van een draadeind M5 is:

De maxima1e kracht ( Fmax ), die een draadeind kan opnemen is ge1ijk aan: Fmax =

dt *

A .

mln 12.7

= 133 *

= 1693 N.

Bet minimaal aantal draadeinden ( n. mln ), verdee1d over twee rijen, is: n .

mln

=

= 13500 1693

=

8.

rij bestaat uit minimaa1 n . /2 = ) 4 draadeindjes. mln De maximale afstand tussen de draadeinden ( zmax ) is: E~n

zmax

=

1 ( ~~n rij draadeinden 4

235 = -4=

58.8 mm.

de meetsectie is ( me de uit veiligheidsoverwegingen gekozen voor draadeinden M6 en voor 50 mm afstand tussen de draadeinden. Een kleine afstand tussen de draadeinden heeft het voordeel, dat de spanning op de rand van het glas goed verdeeld is.

V~~r

- 4.20 -

4.5.3

De dikte (d) van de afdekplaat.

De afdekplaat wordt berekend op afschuiving en buiging, waarbij aIleen dat deel van de afdekplaat in beschouwing genomen wordt, dat in figuur 4.5.3.1 aangegeven is met de lengtemaat I I ' 11

= 235 mm.

De afdekplaat wordt gemodelleerd door middel van 2 'balken' met lengte 12 en oppervlakte-dwarsdoorsnede A

=

II

*

d.

Dit is een erg eenvoudig model, maar een beter model waarin een torsiestijfheid was meegenomen kon niet gemakkelijk doorgerekend worden. Afschuiving: Bet oppervlak (A) waarover afschuiving plaats vindt is:

Op dit oppervlak werkt een afschuifkracht (F), die gelijk is aan: F

=

* ( procesdruk * oppervl. v.d. glasplaat )

j

F tot

= j

De afschuifspanning F A

(~)

= 6750 N

is dus:

6750 = 235* d

De kritische afschuifspanning zwakker dan RVS ) is:

't =

70 N/mm 2

•

(~)

van Fe 310 ( Fe 310 is

- 4.21 -

Om niet te bezw~ken ten gevo1ge van afschuiving moet de dikte (d) zo groot z~n dat:

ti
oftewel

< 70, z~n

dan 0.41 mm.

Buiging: AIleen buiging om de y-as wordt bekeken. Er wordt aangenomen, dat: - de afdekplaat ideaal wordt ingek1emd ter plaatse van de bevestiging ( zie figuur 4.S.3.2a ) - de kracht, die het glas op de afdekp1aat uitoefent, geconcentreerd is aan het 'uiteinde' ( figuur 4.5.3.2b ), dus aan de 'binnenrand' van de afdekplaat. Dit is het ongunstigste be1astingsgeval.

De kracht (P) wordt

gel~k

gesteld aan de afschuifkracht (F):

P = 6750 N

De elasticiteitsmodu1us (E) van staal is ongeveer: E = 2*10 5 N/mm 2

•

- 4.22 -

Het oppervlaktetraagheidsmoment voor buiging om de y-as (I) is gelijk aan:

=

I

zie hiervoor dictaat 4413: Continue I-dimensiona1e systemen pagina 2.28 ) De verplaatsing van het uiteinde van de 'balk' (w(12» wordt gegeven door het vergeetmijnietje:

3*E*I

=

3*E*1/12*1 1 *d 3

De minima1e dikte (d min ) van de afdekp1aat is dan:

d.

m1n

Wanneer w(12)max

=

4 * P

* 1 23

= 0.01 mm, dan is d min = 6.75 mm.

De gekozen afdekplaatdikte is 7 mm.

4.5.4

De balgen.

Bij de lagedruk-testopstelling wordt gebruik gemaakt van een kunststoffen balg. Bij de hogedruk-testopstelling zullen metalen balgen gebruikt moeten worden. Er zijn metalen balgen van de juiste afmetingen aanwezig in het laboratorium.

4.5.5

De pakking.

Er is in een katalogus van 'Frenzelit' gezocht naar een pakking, die bestand is tegen de temperaturen en drukken waarbij gemeten gaat worden.

- 4.23 -

De gevonden pakking heeft een grote chemische bestendigheid: Frenzelit-Multi. De pakking mag zeker niet dikker zijn dan 2mm, omdat anders het metaal waar het glas op rust te dun wordt. In de detailtekening is voor de pakking een dikte van 1 mm aangehouden. De technische gegevens van deze pakking zijn bij dit verslag geVOegd'

- 4.24 -

4.6

Opmerkingen bij de detailtekening.

De tekening is geen werktekening, maar een voorstel voor een hogedruk-meetsectie. In de tekening wordt de bevestiging van een kijkglas aangegeven. De lengte van het kijkglas wordt in het ongewisse gelaten, omdat die varieert van kijkglas tot kijkglas al naar gelang de wensen zijn ( zie hiervoor par. 4.7.1 ). De testsectie bestaat uit een flens, een ~ meter inlooplengte, de eigenlijke meetsectie, een ~ meter uitlooplengte en weer een flens. De eigenlijke meetsectie is een rechthoekige buis van ongeveer I meter lengte, waarin 3 of meerdere paren glazen gemonteerd zijn op de manier, die in de detailtekening is aangegeven.

- 4.25 -

4.7

Suggesties.

4.7.1

Glazen van ongelijke lengten.

De lengte van een kijkglas is glas gesteld op maximaal 300 kijkglas is opgebouwd uit een constructie afhanke1ijk zijn ( ge1ijk aan: totale 1engte kijkglas

onder de berekeningen van het mm. De totale 1engte van het aantal 1engten, die van de zie figuur 4.7.1.1 ) en is

=2

*

46-~ 2

waarin n het aantal draadeinden is waarmee van de afdekplaat wordt vastgeschroefd. 2

* ( 46-~5

) + 40 + (n-1)

+ 40 + (n-l) ~~n

* 50,

rechte zijde

* 50 < 300,

waaruit voIgt dat n maximaa1 ge1ijk is aan: nmax =

5.

Zoals aangegeven in figuur 4.7.1.1 is de lengte van het kijkglas bij n=5 gelijk aan 287 mm. De tota1e lengte van de meetsectie, die door de bevestiging van het kijkg1as in beslag wordt genomen, is dan ge1ijk aan 332 mm. De lengte van de meetsectie is geste1d op 1 meter, zodat hierin precies 3 kijkglazen gemonteerd kunnen worden ( fig. 4 . 7 • 1 . 2 ). De delen van de meetsectie, die met zijn aangegeven, zijn geschikt voor het observeren van be1migraties. Dit ge1dt niet voor de delen, die met II zijn aangegeven. De totale effectieve kijklengte is derhalve: totale effectieve kijk1engte

= 3 * 240 = 720 mm.

Bet ondersteboven keren van de meetsectie, dat mogelijk wordt gemaakt door de f1enzen waarmee de meetsectie wordt vastgezet,

- 4.26 -

heeft in dit geval geen zin, omdat hierdoor niets aan de situatie verandert. De kijklengte wordt onderbroken door delen van de meetsectie

die nodig zijn voor de montage en

afdichting van het glas

waarin nooit gekeken kan worden.

Dit probleem wordt opgelost, door ~~n van de kijkglazen 100 mm korter te maken, zoals is aangegeven in figuur 4.7.1.3a, waarin voor het korte glas n gelijk is aan 3.

U

Ook hier zijn de delen, die met

zijn aangegeven, geschikt

voor het observeren van belmigraties. De met delen zijn dit niet en de met

J

II

aangegeven

aangegeven delen zijn

dit in eerste instantie evenmin. Door de meetsectie ondersteboven te keren kan echter weI gekeken worden in die delen van de meetsectie waarin in eerste instantie niet gekeken kon worden. Dit is aangegeven in figuur 4.7.1.3b. De totale effectieve kijklengte, waarbij de meetsectie weI moet worden omgedraaid, hetgeen veel werk is, is nu: totale effectieve kijklengte = 804 mm. Deze lengte is een aan een gesloten geheel. E~n

glas met n=3 en twee glazen met n=5 is een ideale

combinatie, die via trial & error verkregen is voor een meetsectie die ongeveer 1 meter lang mag zijn. De meetsectie kan ook zo gebouwd worden, dat aan de ene kant van de meetsectie van beneden naar boven achtereenvolgens twee lange glazen en een kort glas gemonteerd zijn, terwijl aan de andere kant van beneden naar boven achtereenvolgens een kort glas en twee lange glazen gemonteerd zijn. Op deze manier kan, door om de meetsectie heen te lopen, in de hele meetsectie gekeken worden, zonder de meetsectie ondersteboven te keren. Dit wordt echter niet aanbevolen, omdat deze configuratie verlichtingsproblemen in de meetsectie met zich mee kan brengen.

- 4.27 -

4.7.2

Afmetingen van het glas bij nog hogere drukken.

metingen bij drukken hoger dan 10 bar, moet de lengte van elk kijkglas afzonderlijk aangepast worden. De dikte van het glas is begrensd vanwege de optische eigenschappen die het moet bezitten. Om het glas toch bestand te maken tegen hogere drukken kan de lengte van de kijkglazen kleiner

V~~r

gemaakt worden. Daar de afmetingen van het huis van de meetsectie afhankelijk zijn van die van het glas, moet voor metingen bij nog hogere drukken een nieuwe meetsectie gebouwd worden, die geschikt is voor kortere glazen. Hierdoor wordt weI de lengte beperkt waarover gemeten kan worden zonder de meetsectie ondersteboven te keren. Wanneer de meetsectie geschikt moet zijn voor extreem hoge drukken, kan gedacht worden aan ronde, boven elkaar gemonteerde kijkglazen, als de temperatuur dit toelaat.

- 4.28 -

4.8

Conclusies.

Tot slot van dit hoofdstuk zijn de voor- en nadelen van de gekozen constructie voor een hogedruk-meetsectie samengevat. Voordelen: - Montage van de meetsectie is gemakkelijk omdat hiervoor flenzen gebruikt zijn. - De montage van het glas is betrekkelijk eenvoudig. - Er kunnen verschillende glasdikten gebruikt worden. - Er wordt voldaan aan aIle gestelde eisen ook bij hogere drukken ( tot ongeveer 10 bar ).

Nadelen

- De constructie is zwaar. - Het glas is extra dik vanwege de sponning, want de sponningsdiepte mag niet in de sterkteberekeningen worden meegenomen. - Er kan niet over de hele lengte gekeken worden zonder de testsectie ondersteboven te keren. - Het achteraf uitbreiden van de meetsectie met een extra kijkglas is nauwelijks mogelijk. Er moet van te voren duidelijk bekeken worden hoeveel kijkglazen gewenst zijn en welke lengte deze moeten hebben, want - Het achteraf veranderen van de lengten van de kijkglazen is niet mogelijk zonder een nieuw 'huis' te bouwen. - De testsectie wordt erg duur. Ten eerste vanwege het glas en ten tweede vanwege de nauwkeurige bewerkingen die moeten worden uitgevoerd om de meetsectie te vervaardigen.

- 5.1 -

Hoofdstuk 5. Samenvatting van de ontwerpcyc1us.

In eerste instantie zijn de mogelijkheden bekeken voor een testsectie bij hoge drukken. Tijdens de wekelijkse evaluaties is naar voren gekomen, dat beter gewerkt kon worden vanuit een testsectie voor lage drukken. Daar de constructies van beide testsecties principieel zo verschillend zijn, is het ontwerpen van beide constructies toch volledig onafhankelijk van elkaar gebeurd. De afzonderlijke cycli zijn weergegeven in de hoofdstukken 3 en 4. Vervolgens is gekeken naar overeenkomsten tussen de lageen hogedruk-testsectie. Door aanpassing van bepaalde onderdelen ( met name de flenzen ) is het gelukt om de hogedruktestsectie en lagedruk-testsectie onderling uitwisselbaar te maken. WeI moet de 'loop' dan enigszins aangepast worden.

-

6.1

-

Hoofdstuk 6 Lijst van informatiebronnen.

Dhr. Kuypers

glasblazerij TUE

Pieterman Hardglas

katalogus

bijlage A

Frenzelit

katalogus

bijlage B

Turboflex Hamburg

katalogus

bijlage C

diktaat 4525

college ontwerpkunde

diktaat 4527

college ontwerpkunde

diktaat 4413

college inleiding continue een-dimensionale systemen

Internal Fluid Flow

A.J. Ward-Smith, natuurkunde bibliotheek nummer KKT 80 WAR

diktaat 3438

college Fysische Transport Verschijnselen

VDI "

f r""'. 7,"-,., ~ "''l

f

ll,-~_

.

"

Pieterman Hardglas BV Bijdorplaan 1 - Postbus 199 Zoetermeer - Holland Telefoon (079) 169950 Telex 33364 hglas nl

PIETERMAN HARDGLAS

kijkglazen produktinformatie Naast aile meet- en rege!apparatuur blijft het "MET EIGEN OGEN ZIEN" van het proces noodzakelijk. De huidige ontwikkelingen in de gla5' fabrikage ku'Tlen ons hicrbij te hulp. Zij stellen OilS in staat volkomen veili;;: en glashelder ooggetuige te zijn van vrijwel aile chemische prOce~sen.

PIETERMAN HARDGLAS BV fabriceert reeds meer dan 50 jaar kijkglazen en is, mede dankzij de wetenschappe· lijke ondersteun!ng van de Techniscr. Physische Dienst van TH en TNO, ee:n oegrip voor kwaliteitsprodukten voor veeleisende toepassingen.

~

PIETERMAN HARDBLAS

. . . . A;.

merken

fysische eigenschappen

toepassingen

TABELI

I

Merknaam

Toepessing

Glassoort

SlllNO~M®

kan avera' worden toegepast waar geen sprake is van verhoogde druk, ternperatuur of chemische aantasting

natronkalksilikaatglas

wordt toegepast bij verhoogde temperatuur en/of druk, zonder dat er sprake is van chemische aantasting

thermisch voorgespannen natronkalksilikaatglas

voor toepassing bij verhoogde temperaturen en waa(~ij chemische aantasting ka .. optreden

borosilikaatglas

is stelker dan BORONORM®, el" '",vens bastand tegen grote temperatuurversohillen ov·:r het glas

thermisch voorgespanneh borosilikaatglas

Ohernische samenstelling

,

SIUDUI; '.

-'--" eOROI,,"~ Rt.~ ~

BQROr'.;;i 1

I

VYCOR Ii!

wordt toegepast bij temperaturen tussen , 500 eft 1200° 0

.

"'IRENe.~: ',f~' I \<.~~ ~et

I

observeren

.

Linealre uitzetlingskoelficient tussen 20-300 'C, m/moO 3

Soortelijke m'lssa kgfm Konstante lIan Poisson Elasticiteitsmodulus N:m' Ontlaattemperatuur in "0

H

Max. toelaathaar temp. verschil over het glas,OCa) bij glasdikte 6 mm bij glasdikte 15 mm Max. gebruikstemperatuur, °C

31L1NORM .-,.

- -

a

__

blauw borosilikaatglas

j

als BORONORMIi! ,,-'-.

.,

-,

TABEL II .. SILIDUR~

BORONORM(!I FIRENORM®

BORODURe 32.10.7

90.10

7

90.10.1

32.1Q-1

2.50.10 0,25 7.10 510

3

3

3

I I

fa

------

96% siliciumoxyde 3 % boriumoxyde

,------_...

bool

p

80% slliciumoxyde 4 % natriumoxyde 14% boriul""oxyde 2% aluminiumoxyde

96% silicumglas

va~ verbran~~9sprocessen

'-,'-' Sym-

j

-

-.

f----

72% siliciumoxyde 15 % natriumoxyde 9% calciumoxyde 3 % magnesiumoxyde 1 Ofo aluminiumoxyde

'0

2,50.10 0,25 7.10 510

'0

2,23.10 0,20 6,4.10 565

-,

200 150

100

2700)

500

Tm

Gem. buigbreekslerkte bij 20° 0, N/m'

(1b

70.10'

18.10 7

70.10~

trekspanning aanbevolen 1I0or gebruik bij sterkteberekeningen bij 20° 0, N/m' b)

li

8.10~

6.10 7

8.10 ~

2,18.10 3 0,19 8.7.10 1020

250 225 300

§D4-

.

8.10"

2,23.10 3 0,20 6,4.10 '0 565

10

40 30 470

l>

VYCORe

10

900

900 kontinu 1200 interm.

16.10 '

70.10 II

4.10

7.10

7

I

I

I !

6

-

a)

TABEL III

a

De waarden (0 C) zijn bepaald door de monsters na verwarming in een oven onder te dompelen in water.

b) Voor trekspanningen toe te passen

blj sterkteberekeningen bij tempe-

raturen boven 20° C zie tabelllL c} Wanneer het glas in aanraking komt met water en stoom, Ilgt deze waarde

op 1500 C in verband met aantasting van het oppervlak.

Trekspanningen bOllen 200 0 Glassoort

Gebruikstemp.

SILlNORM(!I

100°0.

SILIDUR®

1OO c C.

BORONORM
Trekspannlng In N/m 2 blj glasdlkte 10mm

5mm 6.50.10

20mm

30mm

II

5,50.10 II

3,50.10 II

1.00.10 '

7

7

5,55.10 4,20.10 7

5,30.10 7 3.60.10 1

5.85.10 5,50.10 '

5,75.10

250°0.

5,00.10

7

100"0. 250°0.

7,50.10 II 6,40.10 II 4.70.10 '

7,10.10 6 5.10.10 ' 1,50.10 '

6,40.10 II 2.70.10 •

5,80.10 6 0,80.10 '

3,96.10 7 3,87.10 7 3,80.10 7

3,90.10 7 3.77.10 3,60.10 '7

3,84.10 7 3,60.10 7 3,28.10 1

3,78.10 7 3,42.10 7 2.96.10 7

6,90.10 6 6,60.10 6 6,20.10 6 5.80.10 6

6,80.10' 6,30.10 6 5,50.10 6 4.80.10 6

6,60.10' 5,80.10 6 4,30.10 ~ 3,10.10 6

6,50.10 " 5.30.10 6 3.50.10 II 2,70.10 6

100°0. 200°C.

300°0. VYCORe

sterkteberekeningen

7

400"0. BORODURi'I

VOOT

100°0. 250°0. 400°0. 600°0.

----,------,_.-

-

-

I

I

,

II

uitvoering /tolerantie~ AFMETINGEN EN VORM De toepassing van kijkglazen geeft meestal een duidelijke begrenzing in de maximale afmetingen. terwijl de vorm gewoonlijk rand. dan wellangwerpig met ronde hoeken is. Vrijwel iedere afmeting kan gefabriceerd worden. terwijl afwijkende vormen mogelijk zljn. De VYeOR e kijkglazen zijn in afmeting beperkt tot 300 x 300 mm. Uitzondering ·"t maximaal 500 x 500 mm is mogelijk, .,ar vraagt ze.;r lange behandelingsen ~vertijd.

BEWERKING VAN DE RANDEN

v = kanten vlakgeslepen

A= kanten afgescherpt

I (f / A

hierbij wordt tevens de diktekant van het glas vlak geslepen. Noodzakelijk voor aile kijlc:glazen waarbij druk en/of temperatuurverhoging optreedt.

aileen de scherpe snijkant wordt licht weggeslepen ter bescherming van de pakking. Afhankelijk van de dikte kunnen de snijkanten min of meer afgebrokkeld en schuin afgebrokenzijn. De toevoeglng G wil zeggen dat de slijpuitvoering grof-mat is.

_

, , TOLERANTIES - ...__la'ie .... ma'en in mm)

TABELVI

diameter

ROND

:;;; Glasdikte

:s; 11

"

." :;;; ....

..

Glasdikte 12 - 20

" Glasdikte

~

..

> 20

.. "

RECHTHOEKIG

±

100 300

.. "

600

1000

"

±

100 300 600

'

1000

....

Aile glasdikten

. "

.... "

±

100 300

.. ..

600

1000

"

len gte, c.q. breedte

::;;

breedte van de afgescherpte kant

tolerantie op de diameter 1.0 1.5 2.0 3.0

:;;;

. ....

1.5 1.5 2.0 2.5

1.5 2.0 2.5 3.0

:;;;

1.5 2.0 2.5 3.0

2.0 2.5 3.0 3.5

:;;;

..

.. "

.. "

"

n'8xirnaal toelaatbare kromming ')

'-',

2.0 2.5 3.0 3.5

I

:;;;

. ." :;;; .

.." :;;; "

" "

0.3 0.3 1.2 3.0 0.3 0.3 1.2 3.0 0.3 0.3 1.2 3.0

Tolerantie op demaal

100 f300:

±

750 1000

....

....

'BOO

') Het meten van de kromming vindt plaats op een vlaktafel of met een rij en een voeler zoals aangegeven in deze tekening.

::;;

1.0 1.0 1.5 2.0 2.5

" " " "

C?

r

2.0 2.5 3.0 3.0 3.5

::;; _ _ .
." "

0.3 0.5 1.5 2.0 3.0

~ kROI'IH1Ndt

) MER KEN Kijkglazen worden gemerkt met de overeenkomstige merknaam. Bil glazen vanaf 8 mm dik wordt het merk aangebracht op de diktekant. BiJ dunnere glazen gebeurt dit op de verpakking of met een etiket op het glas zeit.

. --.-"

-

~-

-,~.-

; .

OPHANGPUNTJES Het fabrikaieproces van SILlDUR\1!> en BORODUR kijkglazen maakt het veelal noodzakelijk dat er in het glas een of meer indrukkingen voorkomen, veroorzaakt door de inklemming van het glas tijdens het hardingsproces. Deze puntjes zitten ca. 10 mm uit de rand van het glas aan beide oppervlakken.

...

--~--.-

~- ,-.--...---~--

._--,,..

Indien bij toepassing van het gl8s deze ophangpuntjes niet acceptabel zijn, kan in bepaalde gevallen, zeker bij kleine dikke kijkglazen. door toepassing van een gewijzigd produktie systeem het puntje vervallen. In dit geval is het nood zakelijk met ons kontakt op te nemen over de mogelijkheden en de eventuelE prijskonsekwenties blJ het uitvoeren van de opdracht.

~---~----'-:.--'~--

--

-:-'---~.

.,,---,.------~

----

...

~i1'~'. PIETERMAN ~

HARD6LAS

WElK SOORT KIJKGLAS MOET WORDEN TOEGEPAST.

De keuze van het soort kiJkglas is afhankelljk van: 1. de optredende maxima Ie gebruikstemperatuur en de temperatuur. verschillen over het glas. 2. het mel het glas In aanraklng komend medium. 3. de druk waaraan het glas kan worden blootgesteld. 4. de voorschriften waaraan moet worden voldaan. 5. de veiligheld.

6

keuze

veiligheid Let bij het bestellen van een kijkglas op de leverbare glasdikten met de toleranties. Kies, wanneer de uitkomst van aen sterkteberekening hoger is dan de standaarddikte min de tolerantie, altijd de naasthogere standaarddikte.

1. Temperaluur Een van de belangrijkste criteria bij de keuze van de glassoort is de temperatuur. Van be lang is enerzijds de maximale gebruikstemperatuur, anderzijds het maximale temperatuurverschil dat over het glas kan optreden. Tabell geeft de maximaal toelaatbare waarden. Bij de thermisch voorgespannen (geharde) kijkglazen dient men er rekening mee te houden dat, lnneer de aangegeven maximale geuruikstemperatuur wordt overschreden, er ontharding van het glas plaatsvindt, en dus de mechanische sterkte terugloopt. Temperatuurverschillen treden op tussen ingeklemde randen en het midden en tussen de voor en achter zijde van het glas. Hoe dikker het glas, hoe groter het verschil bij aen gegeven bed rijfstemperatuuf.

4. Voorlchrlften. De volgende voorschriften kunnen in aanmerking genom en dienen te worden. - regels voor toestellen onder druk van de Dienst voor het Stoomwezen Nr. 00401172-12 (zie biz 8) • de DIN-normen 7080 en 7081, uitgave September1975 . - de British Standard Norm BS 3463, uitgave November 1975 Teneinde foutieve interpretaties te voorkomen hebben we de direct van toepassing zijnde gedeelten uit deze norm bladen onvertaald opgenomen.

2. Chemlsche aantastlng. Tabellll geeft aan in welke klassen de verschillende glassoorten vallen voor wat betreft aantasting door water, zuren of alkalien. De aantasting is in sterke mate afhankelijk van de temperatuur van het medium. Over het algemeen voldoet borosilikaatglas goed bij de meeste chemicalien. Bijzondere gevallen kunnen aan ons ter beoordeling worden voorgelegd. "'e chemische bestandheid van gehard I ongehard glas van dezelfde glassoort is gelijk. Wanneer een glas door overhitte stoom wordt aangetast loopt de mechanische sterkte terug en dient het glas tijdig vervangen te worden. Ter beperking van deze aantasting wordt veelal een micaplaatje toegepast tussen stoom en glas.

3.0ruk Nadat earst Of,) grond van temperatuur en chemische aantasting de glassoort is vastgesteld. wordt met behulp van de berekeningsmethode op pagina 4 de dikte van het glas berekend en wordt bepaald of het glas gehard of ongehard moet worden toegepast. De uiteindelijke keuze wordt bepaald door de kombinatie van eigenschappen eneisen. Wannesr geen andere voorschriften van toepassing zijn wordt geadviseerd in de bereKeningen de waardenuit tabell! toe te passen. (Zie ook pl5 Veiligheid.)

5. Velllgheid Behalve de genoemde voorschriften zijn er geen aparte veiligheidsvoorschriften voor kijkglazen. De toepassing van de aanbevolen bereken ingen geeft voldoende garantie om breuk te voorkomen onder normaal te voorziene omstandigheden. Veelal wordt gehard glas toegepast , aangezien dan een aanmerkelijk \ dunner glas kan worden gebruikt. I Er zijn echter omstandigheden waarbij , de keuze toch op een ongehard glas moet vallen omdat de breuk van het nlet geharde 91as meestal begint met een barst, terwljl het geharde glas bij breuk direkt in kleine stukken of korrels uiteenvalt. De allerhoogste veiligheid wordt bereikt doortoepassing van gelaagde glassoorten waarbij kombinaties van aile glassoorten kunnen worden gemaakt echter aileen voor toepassing bij temperaturen onder de 70° C en onder voorbehoud van een goede montage zodat de (kunststof) tussenlaag niet door chemicalien wordt bereikt.

I

voorschriften Met nadruk wordt gewezen op de restricties welke ook in de betreffende DIN normen zljn opgenomen.

OIN7080 Bel der Anwendung druckbelasteter Schauglaser hangt die Betriebssicherhe it entscheidend von der AusfUhrung der Halterungsteile und den Montagebedingungen abo Die berucksichtigte hohe Sicherheit = 8 ist nur dann voll gewahrleistet, wenn die von den Schauglasherstellern angegebenen Richtlinien fur die Montage und den Betrieb der Glaser beachtet und einge· halten werden. OIN7081 Mit der Festlegung von 120 N/mm 2 Biegezugfestigkeit ist die notwendige Unempfindlichkeit der Schauglaser gegenuber den Einspannkraften sowie eine ausreichende Sicherheit bei maximaler Druckbeanspruchung gegeben. Kann die Biegezugprufung in besonderen Fallen nicht ausgefOhrt werden, so stellt das Bruchbild eines mechanisch zerstorten Schauglases eine wertvolle relativ sichere HilfsmaBnahme dar, die Vorspannung des zerstorten Glases durch Vergleich mit dem Bruchbild von Glisern bekannter Festigkeit zu beurteilen. FOr den Einbau mussen die Glaser jedoch vorgespannt sein. Nach dem Betreiben der Schauglasplatte bel Temperaturen oberhalb 300°C(Vorspannung abgebaut) ist eine Veranderung der Halterungskrafte sowie eine Wiederverwendung demontierter Glaser unzulassig. Weiterhin sind MaBnahmen zu tretten, die ein Abschrecken solcher Glaser ausschlieBen. Eine Gewahrleistung des Herstellers fOr die Betriebssicherheit der Glaser kann jedoch nur fUr das fabrikneue, ordnungsgemaB vorgespannte Glas Obernommen werden.

Wanneer deze produktinformatie U niet voldoende gegevens verse haft en U niet zeker bent over de voor Uw gebrulksdoel meest geschikte ultvoering. legt dan ons Uw probleem voor.

~,•. PIETERMAN HARDGLAS

voorschriften van de dienst voor het stoomwezen Hoewel in de voorschriften niet wordt gesproken van wel- en niet-thermisch voorgespannen glas, is het aan te bevelen bij temperaturen boven 50 0 C altijd BORODUR" toe te passen in verband met de optredende temperatuurverschillen. II heeft dan tevens het voordeel van de betere bestandheid tegen oververhit water.

Van toepassing zijn de REGELS VOOR TOESTELLEN ONDER DRUK

met name de bladen D 0401[72-12 en

D 0105172-12

~ formule voor de dikteberekening ...Iidt: ~d

d=C.DI

-

=de druk in N/mm

2

Pd z

= de verzwakkingsfaktor welke

f

= de ontwerpspanning. V~~r glas

voor aile kijkglazen 1 bedraagt.

1..1

waarbij

d = de te berekenen diktt> van het

vastgesteld op 0,33 x de buigbreeksterkte.

kijkglas in mm

C

=de randfaktor:

- v~~r ronde kijkglazen 0,56 - voor niet ronde kijkglazen te bepalen met de tabel

0,/0,

C

0,1 0,2 0,3 0.4 0,5 0.6 0.7 M 0.9 1

0.869

l!lJIIiIt'

0,845 0,819 • 0,779 0.726 0.&77 0.630

o,sas

0.540

DI = de bevestigingsmaat - voor ronde kijkglazen

0 ~ 02 in mm

- voor niet ronde kijkglazen is het de kleinste zijde van de omschreven rechthoek.

In de betreffende regels is veer aile glasseorten opgegeven dat altijd van een buigbreeksterkte van 24 N/mm 2 \ dient te worden uitgegaan.

Ais maximum toepassings-temperatuur is gegeven:

SILINORM® • SILlDUR® : 50" C BORONORM(g • BORODUR~ : 300 0 C c VYCOR e : 600 C

ronde kijkglazen voor toepassing onder druk bij temperaturen tot 300 0 C UIT DE DIN NORM 7080. UITGAVE SEPTEMBER 1975 NEMEN WIJ DE VOLGENDE PASSAGES OVER. WAARNAARINVOORKOMENDE GEVALLEN KAN WORDEN

7080

Tabelle 1. Ma8e d

I I

zula""ger 8etrleb1:uberdrUCk tn bar

e

d,

i

VERW~ZEN.

32

41$

35

I

13

oil!

!

eo

65

1$01

1 Geltungsbereich Diese Norm gilt fUr thermisch vorgespannte runde Schauglasplatten aus Borosilicatglas, die durch einseitig -<enden Flussigkeits- oder Gasdruck 1,)",1 Temperaturen bis 300 (, C ohne Begrenzung im Tieftemperaturbereich beansprucht werden konnen.

DIN

I

100

f--- tIIS 150

125

115

150

:tOO

175-

250

2 MaBe und Bezeichnung

135

:

i

100

225

,

I

-

i

-

f

-

-

20') I

10

i

-

80 ;

-

I

25')

'-

25

.0

I

I

-

10

I

10

12

~ ~

~

~ 12

15

16

I

-

-

1

L

-

-

!

~

i

-

15

20

15

20

25

20

2S

20

2S'1

25

30

/.

i

30 30'1

I

-

,

~ ~

1 1

50

12

-

.-

-

•

2S

-

,

-

l -

30

Nur fur Beha'ter aus Stahl. emallhert 11{)

240

;

- 30

-

-

i

r--E!ngeklammerte Ourehmesser nichl fur Neuk.onSlrukhonen *1

•

25

-

-

-

De, StCherhet1sfaktor fur dte$e PIJUengtoBen be1ragt z*isc~ en '1 uo(l7.&

-------"'1

l1.---' I Bild 1. Schauglasplatte

Bezeichnung einer runden Schauglasplatte von Durchmesser dl = 100 mm undDickes 15mm: Schauglas 100 X 15 DIN 7080

=

3 Werkstoff Borosilicatglas, tnermisch vorgespannt. mit den Anforderungen nach den schnitten 3.1 bis 3.4.

3.1 Mechanische Festigkeit Biegezugfestigkeit ~ 160 N/mm 1 (etwa 2,5 fache Biegezugfestigkeit des nichl vorgespannten Glases), siehe Erlauterungen. 3.2 Warmeelgenschaften 3.2.1 Mittlerer Ungen-Ausdehnungskoeffizient nach DIN 52328: a 20/300 ~ 5,0.10-6. K" 3.2.2 Maximale Anwendungstemperatur:300" C 3.2.3 Abschreckfestigkeit in Anlehnung an DIN 52323: 230" C 3.3 Chemische Resistenz Wasserbestandigkeit nach DIN 12111: Hydrolytische Klasse 1, Saurebestandigkeit nach 01 N 12116 (Vornorm): Saureklasse 1, Laugenbestandigkeit nach DIN 52322: Laugenklasse 2.

3.4 Werkstoffehler Blasen, Schlieren und Knoten sowie kristaliine Einschlusse durfen nicht die mechanische Festigkeit und nicht technisch bedeutsam die Durchsicht beeinflussen. 4 Ausfiihrung Thermisch vorgespannt (siehe Abschnitt3.1 und Erlauterungen), Oberflachen geschliffen und poliert, Rand preBblank und/oder geschliffen nach Wahl des Hersteliers. Kanten getast. Fasen angepreBt oder angeschliffen nach Wahl des Herstellers, Aus tertigungstechnischen Grunden darf der Plattenrand um 1,5 0 geschragt sein; dabei ist dl am grOBten AuBendurchmesser zu messen.

5 ZuUlssige MaB-, Form- und Lageabweichungen Durchmesser: bis 125 mm: ± 0,5 mm 150bis 200mm: ± O,8mm uber2oomm: ±, mm Dicke: 10bis 20mm: ± O,Smm uber 20 mm: ± 0,8 mm ParalleJitatstoleranz : 0,3 mm Ebenheitstoleranz : 0,3 mm 6 PrOfung Der Hersteller pruft und gewahrleistet die Werkstoffeigenschaften nach den Abschnitten 3.1 bis 3,4. 6.1 Vorspannungqualitativ:spannungsoptisch, jedes StOck. 6.2 Vorspannung quantitativ: stichprobenweise; durch Berstdruckprufung (Kaltwasser) unabhangig von der rechnerischen Sicherheit mit dem fachen des zulassigen Betriebsuberdruckes.

e

fi! PIETERMAN HARDILIS c ,.;

DIN

7080 6.3 Abschreckfestigkeit: stichprobenweise; die 250° C heiBen Glaser mussen mindestens 1 Minute von Wasser mit einer Temperatur von 20° C vollstandig umspUit sein; Ausfallkriterium: Totalbruch. SA MaBabweichung: jedes Stuck. 6.5 Werkstoffehler: jedes Stuck durch Sichtkontrolle; im Bedarfsfall durch Berstdruckprufung nach AbschniH 6.2 .• nd Abschrecktest nach Abschnitt 6.3.

ERLXUTERUNGEN 1 Mechanlsche Feltlgkelt Die gleichzeitige thermische. mechanlsche und chemische Beanspruchung runder SchauglasplaHen erfordert den Einsatz hitzebestandiger und mechanisch hochfester Borosilicatglaser, welche auch gegen zusatzliche chemische Beanspruchung eine hOchstmogliche Resistenz aufweisen. Oem einseitig wirkenden Flussigkeitsoder Gasdruck, den Einspannkraften sowie den bei Temperaturunterschieden aufiretenden Wirmespannungen konnen diese Glaser nur widerstehen, wenn ihre normale Zugfestigkeit durch thermische Vorspannung erhoht wird.

10 --_._---------. -------

Demzufolge stellt ein MindestmaB dieser Vorspannung in Hohe von 100 N/mm' Oberflachendruckspannung das entscheidende Qualitatskriterium dar. Hiermit wird die norma Ie Biegezugtestigkeit von Glas in Hohe von etwa 60 N/mm 2 um mehr als das 2,5 tache gesteigert. Mit dem Mindestwert der hieraus resultierenden Biegezugfestigkeit41BZ 160 N/mm 2 sowie einem Sicherheitsfaktor S = 8 wurden die Mindestglasdicken s berechnet nach den Richtlinien des AD-MerkblaHe 85 nach der Formel:

=

:\ / p·S s = C.dm V10.0' BZ Hierin bedeuten: Theoretische Mindestglasdicke in mm C = 0.55 Berechnungsbeiwert

s

d m = dl

+ d2 2

2 Chemlsche Resistenz Sofern Schauglaser fOr Kesselanlagen mit waBrigen Medien Verwendung finden, ist ein Glasangriff zu erwarten, der mit steigender Temperatur und steigendem pH-Wert des Mediums exponentiell. d.h. stark ansteigend, zunimmt. Ferner kann er betrachtlich gefordert werden dUTCh chemische Zusatze, wie sie z.T. zur Wasseraufbereitung in verschiedener Art und Menge zugesetzt werden. Dies kann zu einem derartig starken Abtrag fOhren, daB aufgrund der geometrischen Veranderung am Glas eine Gefahrdung der Betriebssicherheit gegeben ist (Explosionsgefahr). Ais wichtigste EinfluBgroBen sind jedoch pH-Wert und Temperatur anzusehen, bei Tempp-raturen deutlich oberhalb 2000 C spielt die Temperatur aus komplexen anderen Grunden die Hauptrolle.

in mm Mittleren Dichtungsdurchmesser

p

Zulissiger Betriebsuberdruck in bar O'BZ Mindestwert der Biegezugfestigkelt in N/mm 2 S = 8 Sicherheitsfaktor Mit der Steigerung der Zugfestigkeit tragt die Vorspannung gleichzeitig zur Erhohung der Abschreckfestigkeit bei, die gleichgewichtig von derWarmedehnung bestimmt wird. Mit den Forderungen dieser Norm fUr Warmedehnung und Zugfestigkeit wird die Abschreckfestigkeit in Hohe der maximalen Anwendungstemperatur gewahrleistet. Bel der Anwendung druckbelasteter Schauglaser hingt die Betriebssicherheit entscheidend von der Ausfuhrung der Halterungsteile und den Montagebedingungen abo Die beriicksichtigte hohe Sicherheit = 8 ist nur dann vall gewahrleistet, wenn die von den Schauglasherstel/ern angegebenen Richtlinien fUr die Montage und den Betrieb der Glaser beachtet und eingehalten werden. .-

Kljkg'azen welke volledlg onder deze DIN norm vallen, dUI ook voor wat betreft afmetingen, dlkte, tolerantlea, enz. kunnen overeenkomstl; punl7 van deze norm worden gemerkt.

observatie- en peilglazen voor drukvaten DOOR BRITISH STANDARDS INSTITUTION (BSI) ZIJN ONDER NUMMER BS 3463 UITGAVE OKTOBER 1975 VOORSCHRIFTEN VERSCHENEN WAARNAAR VERWEZEN KAN WORDEN BIJ TOEPASSING VAN KIJKGLAZEN, DE BESCHREVEN UITVOERING£N LOPEN ALS VOlGT PARALLEL MET ONZE MERKNAMEN: 1NORM® annealed soda-lime bll..IDURi! toughened soda-lime BORONORM® annealed borosilicate BORODURI! toughened borosilicate Soda-lime glass. Glass in which the main constituents are silica, soda and lime. Soda-lime glass has a relatively high coefficient of expansion and hence in the annealed state has only little resistance to thermal shock but its strength and thermal resistance can be greatly increased by toughening. Borosilicate glass. Silicate glass containing boron as a characteristic constituent. Borosilicate glass has a relatively low coefficient of expansion and hence has considerable resistance to thermal shock. Because it has a low coefficient of expansion, it does not develop as much stress as soda-lime glass under comparable toughening tr°l!tments. Because of its higher t ening temperature, borosilicate glass withstands higher duty temperatures than does soda-lime glass without de-toughening. Because it is more resistant to corrosion than soda-lime glass, borosilicate glass is recommended for all reflex glasses. Table 8. Recommended maximum working temperatures and temperature differentials for through-vision and Teflex glasses and circular sight and light glasses.

Type of glass

Annealed soda-lime Toughened soda-lime Annealed borosilicate Toughened borosilicate

.

Annealed glass. Glass which has had objectionable stresses removed by controlled heating and cooling. Toughened glass (heat-treated glass, tempered glass, hardened glass). Glass, the surface of which has been rapidly cooled from near its softening point. so that after cooling a residual compressive stress remains in the surface and is balanced by tensile stresses below the surface. This increases the mechanical strength and thermal shock resistance of the glass and also, when it breaks. causes it to shatter into smaller and less angular fragments than an annealed glass. Chemically toughened glass is not permitted within the scope of this British Standard.

ALGEMENE INFO~MATIE EN AANBEVELlNGE~~ KIERVAN NEMEN WIJ OP DE ALGEMENE I""LEIDING EN HOOFDSTUK V WAARIN SFECIAAL DE RONDE KIJi~CLAZEN W0RDEN BEHANDELD. A.1 Effects of temperature and pressure. limits of working pressure on tubular gauge glasses depend on freedom from stress induced by badly aligned fittings, the length of glass, and the presence of any corrosive conditions. In steaming applications, users should establish a permissible life, dependent on feed water and pressure conditions, which permits no more than half the tubular wall thickness to be corroded away In the area of the gauge cone or packing. Tubular glasses for boilers, and for other vessels where conditions of pressure, temperature and corrosion are similar to those for bOilers, should not be longer than 505 mm unsupported or 600 mm supported. For nonooSteaming

MaKlmum working temperature

Maximum temperature differential (ambient to fluid)

°C

°C

350 300 400 360

8S3463:1975 conditions. lengths up to 1000 mm unsupported and 1200 mm supported may be used. Where a gauge length above these limits is required, it should consist of a combination of shorter glasses. Reflex glasses, and through-vision glasses without mica protection, are not recommended for use above 25 bar· in steam installations, or above 80 bar for other purposes (see 20.2). For installations at higher pressures, manufacturers' recommendations should be obtained. Through-vision and reflex glasses and circular sight and light glasses are not recommended for greater maximum working temperature and temperature differentials (ambient to fluid) than those set out in table 8, These figures have been adjusted so that they apply to the differential between the ambient and fluid temperatures, because of the impracticability of measuring actual glass surface temperatures under operational conditions. The temperatures stated, however, ensure that. within the conditions covered by this standard, the glasses will not be overstressed. Glasses suitable for work at higher temperatures are obtainable; information regarding special applications should be obtained from the manufacturers. ., bar = 10S N/m2 '= 100 kPa.

40

265 110

265

1

Git HARD&LAS PIETERIIAN •

':r

A.2 Recommended maximum pressures for circular sight and light glasses. Cireular sight and light glasses are not recommended for pressures greater than those indicated in figures 2 to 5. The range of application of these graphs should be considered as limited to the largest preferred glass diameter (305 mm) and greatest preferred thickness (25 mm) of the circular sight and light glasses covered in this British Standard. -or aplications outside these limits, •o,e manufacturer should be consulted.

mum unsupp6rted diameter was more logical. (e) Although the recommended design bending stresses for toughened glasses are higher than those for annealed glasses, for design shear stress the same value is adopted for glasses in the annealed and toughened states. (f) A small margin for thermal stresses corresponding to the maximum temperature gradients permitted in table 8 has been allowed for in the design stresses stated on the graphs .

A.3 Strength formulae used for circular sight and light glasses. A.3.1 The graphs given in figures 2 to 5 are based on calculations of the 'worst case' arising from the situations governing the stresses acting within a circular glass disc when a uniform pressure difference is exerted across its faces. The 'worst cases' adopted are based on the following considerations (a) The maximum pressure adopted is the maximum pressure the gtass will withstand, calculated (for the type of glass and specified design stress) under bending stress and under shear stress, whichever gives the lower result. This gives rise to the discontinuity of the graphs, with bending stress limited on the low pressure side and shear stress on the high pressure side of the change in stope. 'J) For bending stress, the calculation is tor simply supported discs, i.e. without edge clamping. (c) For both bending stress and shear stress, the thickness is taken as the minimum allowed within the tolerances specified in 27.2 and table 5. (d) Although adopting the overall glass diameter would lead to a lower pressure, the committee which prepared this British St~ndard considered that specifying the maxi-

A.3.2. Strength under bending stress has been calculated according to the formula given by Timoshenko and Wolnowsky-Krelger, 'Theory of plates and shells' (McGraw Hill. 1959) forthe strength of a simply supported dfsc.

where p is the maximum pressure the disc will withstand; d is the diameter otthe disc; ~' is the Poisson ratio of the glass type; C1 b is the design bending stress for the glass type; t is the thickness of the disc. On substituting 0.23 as the accepted value of the Poisson ratio for glass. the formula becomes:

pd2 = 3.30

O'bt2

The values of design bending stress O'b used are as follows. Annealed soda lime 7 MN/m 2• Toughened soda lime 35 MN/m 2 • Annealed borosilicate 7 MN/m 2 • Toughened borosilicate 14 MN/m 2•

A.3.3 Strength under shear stress has been calculated according to the formula:

pd

=4C1 s t

where 0' s is the design shear stress for the glass type. The value of design shear stress used is 7 MN/m 2 for all glass types.

12

A.4 Corrosion. Corrosion of glass on pressure vessels is sometimes a problem requiring consideration, because of the faster rate of chemical reactions at temperatures and pressures above atmospheric. Borosilicate glass is more resistant than soda-limes glass to attack by hot water and acids. Toughening does not increase the corrosion resistance of glass. For use under severe conditions, for instance in the presence of alkalis where the consequences of failure would be serious, the use of two glasses (each capable of withstanding the full pressure) is to be preferred. In boiler practice, the glass is frequently protected by mica; alternatively, corrosion may be minimized by control of the fluid circulation. The glass manufacturer should be consulted regarding the possible effect of corrosion on the properties of glass for pressure vessels wherever particularly adverse conditions are likely to be encountered.

8S3463:1975 Section five. Circular sight and light glasses.

Table 6.

Limits of bow for circular sight and light glasses Material

E

E

E

E

....

fiS ....

~

eiii EE

eo!! eGlE .... tII

E-m Ee .-tII

:g B ...

e

0 0

0'" _Gl

26. Quality of glass Circular sight and light glasses shall be from defects that would interfere f " •••• 1 vision or service; in particular, both faces shall be free from irregularities within the area required for jointing.

TableS. Preferred thicknesses of circular sight and light glasses 'a lime glass

Borosilicate glass

mm

mm

6 ± 0.2 10 ± 0.3 12 ± 0.3 15 ± 0.5 19 ± 1.0 25 ± 2.0

6.35 ± o.e (nominally 6) 9.53 ± 1.6 (nominally 10) 12.70 ± 1.6 (nominally 12) 15.7 ± 1.6 (nominally 15) 19.0 ± 1.6 (nominally 19) 25.40 ± 2.4 (nominally 25)

27.3 Other dimensions and tolerances as agreed between purchaser and vendor are permitted within this British Standard, provided that the glasses comply with the other clauses of the specification. 27.4 Glasses shall be flat (Le. free from bow) within the limits specified in table 6. 27.5 When glasses are required with thicknesses other tHan those given in table 5, or diameters outSide the range given in 27.' , the limits of bow shall be as given in table 6 for the next size smaller and next size thinner in the same material.

B ...

(')

eo!!

e~

.... tII

'0

0·.... '0

It)-

.... '0

~'6

mm

mm

mm

mm

Annealed glass (all thicknesses)

0.05

0.08

0.10

0.13

Toughened glass up to 12 mm thickness

0.13

0.25

0.38

0,64

Toughened glass above 12 mm and up to 25 mm thickness

0.10

0.20

0.25

0.38

28. Finish of edges All glasses including cut and moulded glasses shall be radiused or arrissed to remove sharp corners; edges of cut glasses shall be ground smooth. 29. Inspection under polarized light Each toughened circular sight and light glass shall be examined under polarized light as described in section seven. Any glass which does not show a polarization pattern indicative of toughening shall be rejected. Hoop stress as seen by rotation of the glass in the strain viewer shall be of similar intensity around the complete periphery and shall not be interrupted by the incidence of surface cracks, heavy cord or other defects.

Table 7.

B ...

e

O.!!

It)

27. Dimensions 27.1 The preferred diameters of circular sight and light glasses shall be 50 mm, 65 mm, 75 mm, 100 mm, 125 mm, 150 mm, 175 mm and 200 mm for which the tolerance shall be ± , mm for all thicknesses; and 255 mm and 305 mm, for which the tolerance shall be + , mm - 2 mm for all thicknesses. 27.2 The preferred thicknesses and appropriate tolerances of circular sight and light glasses shall be as given in tableS.

E

E

25. Material Circular sight and light glasses shall be made of soda-lime glass or borosilicate glass, either annealed or toughened, as required.

30. Thermal shock reqUirements Manufacturers shall certify that toughened circular sight and light glasses will pass the thermal shock test and acceptance conditions described in section seven. In the event of a purchaser requiring tests to be made on any consignment, the sampling procedure described in section seven shall be used. If annealed glasses are required to be tested for resistance to thermal shock, the temperature difference for the tests (see table 7) shall be agreed between purchaser and manufacturer. Glasses subjected to and passing the test may be put into service.

Summary of thermal shock testing Type

Through-vision Circular sight and reflex and light glasses glasses

Clause numbers

23

Material

Toughened soda-lime or toughened borosilicate· Inadequate toughening: reject Adequate toughening: sort into groups

Inspection under polarized light Temperature differential °C for test

30

Up to 13 mm thick

160

160

Over13mm thick

160

125

Manufacturer's assurance of conformity with the thermal shock clauses of 853463

May be given without testing sample glasses from the consignment

1

ti! HARDGLAS PIETERMAN . ,

14

c'

bijzondere kijkglazen WARMTEREFLECTERENOE KIJKGLAZEN Om oneconomische en hinderfijke warmteuitstraling te beperken kunnen de SILIDURI'II en BORODUR® kijkglazen \loonien worden van een coating welke bestaat uit een metaaloxyde, die door een speciale behandeling onverbrekelijk met het glas verbonden wordt. De coating is vrijwel kleurloos en is I:' ~nd tegen een oxyd~rende· en rew.Jcerende almosteer. De krasvastheid Iigt tussen 6,5 en 7,0 volgens de schaal van Mohs, en due gelijk aan het normale glas.

De transmissie bet1raagt: 80% in het zichtbare spectrum 70% in het infrarood bij een golflengte van 1,0" 45 % in het infrarood bij een golfiengte "an 1,5 J.l 10%in liet infrarood bij aen golflengte van 2,0 It

opvallende electromagnetische golven en beglnt merkbaar te worden vanat 1 MHz. Op venoek kan een zilveren contact worden aangebracht wanneer door de montagemethode geen direct contact met de metalen wandplaten is gewaarborgd.

ELECTRISCH VERWARMOE KIJKGLAZEN Hinderlijke condens-, Ijs-of chemische afzetting op het glas, kan worden voorkomen door een verwarmd kijkglas te kiezen. Het gla8 wordt van een speciale coating voonien welke aangesloten kan worden op een electrische stroombron.

SPONNINGGLAZEN Hierbij is in verband met montageeisen een sponning in de glasrand geslepen.

r---':---"

a

a is sponningdiepte b is sponningbreedte N.B. voor sterkteberekeningen dikte c gebruiken. AFSCHERMGlAZEN VOOR ELECTROMAGNETISCHE GOLVEN Toepassing van dit glas maakt het mogelijk am in de wand van een ruimte waar electronische apparatuur is opgesteld een kijkvenster te plaatsen, dat verhindert dat de electronische apparatuur binnen de ruimte wordt gestoord door electromagnetische golven, of om meetinstrumenten zelf af te schermen terwijl aflezing mogelijk blijft.

De gewenste afscherming wordt verkregen door op het glas een electrischgeleidende coating aan te brengen met een maximale weerstand van 30 Ohm per dm'. De effectiviteit van de afscherming neemt toe met de frequentie van de

I

g_la_S_d_ik_te~

cLI___b________________

BEORUKTE KIJKGLAZEN Kijkglazen kunnen worden voonien van een merk, een maatverdeling of een niveaustreep of elke gewenste tekst Oeze opdruk wordt onuitwisbaar ingebrand. KIJKGLAZEN MET GATEN EN UITSPARINGEN Neemt u contact met ons op over de mogelijkheden.

Frenzelit..Chemie (it Cvolgen.

Din 3754)

FFlENZElIT-CHEMIE Is een nlet te overtreffen universete pakkmg· plaal. die door haar speciale impregnering een dermate grote ehemlsehe bestendigheld heeft verkregen. dat zij met suoees kan worden toegepasl legen zo goed als a'ie zUlen. logen, oplosmld· delen en alien. alsmede tegen stoom, De plaat Is drukvBst; struktyurveranderingen, welke door grate temperatuurwisscllngen kunnen optreden, ziJn uitgesloten, Pletgrens

S,G. ShoreHardheld D Plaatafm,

de pakkingdruk (0 dE/16) die overblijft na een testperlode van 16 Yur in een testapparaa! volgens Din 52913, bU een vcordruk van 500 kgf/cm 2 blj 300° C. Is meer dan 300 kgf!cm 2, ea, 1.95,

Frenzelit-Multi

FRENZEUT-MULTI IS een all-round pakkingplaat gesehlkt voor de eisen, Zij IS zowel gesehlkt OIls pakking voor hoge- en lagedruk sloom als voor hete olien. gassen, luchl, zuurstof. water. zouten. alkalien. ammoniak. niet gekoncentreerde anorganisehe en aile organische zuren. teer, benZine, benzeen en andere oplosmidde!en. freon II, 12 en andere koelmedia, acrylonilryl, dowtherm. monomeren, zwaar~te

Dc pia at bezil een zeer grote drukvastheid en is bestand tegen extreme temperaturen. Zij is lechnlsch gasdieht. Pletgrens

de pakkingdruk (~ dE/16) die overblijft na een test· pen ode van 16 yur in een testapparaat volgens Din 52913, bij een voordruk van 500 kgf/em2 bij 300° C. is 300 kgf/cm 2.

SG

ca. 1,95.

Shore· Hardheid D

87°,

88',

1500 x 1500 mm in de dikten 0.5 0.75· 1 . I Y2 2 en 3 mm, 2500 x 2500 mm in de dlkte 1 Y2 . 2 en 3 mm, rollen van max, 27 meter lang en 1,35 meter breed in de dikten I Y2 - 2 en 3 mm, Geschlkt voor: temp, tot 550' C (afhanketljk van het medium), drukken tot 150 bar.

$'!!'lf'oarukbaarheid • overblijvende elasticlteit

E .g

:Et----I---#-I---

~E IlOO ----+----++.-/---1----+ ' .:.:

2_~--+_____,.,L-I--I--_I_--___J.

~ ~-r_--~r_---~----+_----4

(it 400 vo!oens Din 3754)

Plaatafm.

1500 x 1500 mm in de dikten 0.25 ·0,50 - 0,75 - 1 1 V2 • 2 - 2Va - 3 4 en 5 mm. 2500 x 2500 mm in de dikten 1,5 . 2 - 3 en 4 mm, rollen van max. 27 meter lengle en 1,35 meier breed in de dlkten 1% - 2 en 3 mm,

Geschikt voor: temperaturen tot 550° C .. drukken tot 1SO bar, Frenzelit-Multi wordt ook In gegrafiteerde en geheel kleurloze uitvoering geleverd (echter aileen in 1500 x 1500 mm)_ Semendrukbaarheld - overblijvende elssticlteit ~I------;------~-- -~r

>

10"

Vervorming

Pakldngen "an alk mod.1 I:!

.."

.n .,b .fmating ., Elgen stanzerl)

Patkin,ln ,.n Ilk mode' .n alb I1mltlng •

all.

dllz.r' 9

S2 r

TUBOIFLEX HAMBURG au

Gummi-, PTFE-, Weichstoff-Kompensatoren-Obersicht -1 GU·Qualilal

Oruckslufe

Ein1agen· Quahtal

Vakuum

Prospekl· blall

NormblaU

BL mm

Katalog· seile

20-700

S

12 bar

S601

6010

5

150-350

Nylon

mil Slutzring

S

10 bar 5602

6020

7-8

S603

6030

9

5604

6040

11

5605

6OSO

13-16

5liOn

r.oc.o

17

SIl07

6070

19-20

5608

6080

21

P6·403

-

23-24

P6·401

-

25-26

ON mm Mod.. n

~~.~ I ~' 1~ I

•.

I

·

-

,

~

,; , ~ cs=: ~~_" " ,"~>.-;

~-' '"

.

:,

•

~

•

--~-----

~

.

]!

2

Nylon Stnhlcord

mil Shitlfing

20-200

3

16 bar

130

Stahlcord Nylon,., Kevlar

ab ON SO mil SHitzring

20-50

3

:-'f,O

-

1~O

3

I

..

.~.

r9 _ . ' .. . ~

n II

Kevlar"

130

l

f

7

16 bar 25 bar mil SWllring

95-120

Nylon Nomex Slahlcord

~

. ",

S20 mbar

32-500

5

- ..... I! . -~ ~-~

16 bar

4

"

,

400-4000

odmWahl

;;»

-

".

1

I

,

f--'

,

~:'::-':1

.

-

-

. I

50-400

3

16 bar

150-200

Nylon Slahlcord

mil Slu,zring

G

"

..

-

5605·No4/1

~

~

"'C:~ ~;; . H~) , ~ . ..

I

7

!

..

·

.. I

...

-

-

,.

.

,!

•

-

-~

.

Tuboflan .. PTFE" "T" und "TS"

'''-

1

5

16 bar

_._-------

250

Nylon Slahlcord

20-1SO

t

10 bar

10

-

-

20-S00

PTFE

bis 16 bar

50-250

-

-

--~-.-

-

---,

GMV

3?·(iOO

aile

aile

Gewl'b('

Abm,·".

Gl'wl'bl'·

Weichsloll

sungen

arlen

PTFE aile ~aulangen Maschen· draht

mil SWtzring

1500 mbnr

900mbar

Verspannungsarten slehe Selle 12

TUBOFLEX K.G. BarnerstraBe 16 0·2000 Hamburg 50 Telefax (040) 3 9103-213 Telegramme Fritz Bergh6fer & Co. Postfach 50 1529 TeJef'on (040) 3 9103-1 Telex 2-12266 Tuboflex Hamburg

Gummi-, PTFE-, Weichstoff-Kompensatoren-Obersicht - 2 Anwenclung_,elche

Ein ••Ulweck

RohrleltungSl;)au

DehnuogSdusglejcher

Hauswasser~lnstatlal.o".

aXial

Pumpen· und ~par.at ..bau,

iatefdl

30 mm

t / I

p.ufungen SCh.ttsKlasSlhkCltlon

15 mm

I

Mototenbau,

anyut ..u 7,5"

M4I$chonenbau

Ger dUSochdamp'er

5

SChw.ngungs- und V.b•.ahonsaufnahme

Rohrle"ut\<;js- und

~paratebau

K.all_'~8

Ii

...

· H '

,

~ _..

_. -

Modetl2 Wafmttpumpen Hauswasser .. JnstaUahon

,

,

kallund warm IUII,"ng"n b.s 110"C Rohrlellungs- und Apparalebau Trlnkwasser

)

-

l(ernkrall_rke Lullungs- und Kuhlanlagan Wasseraulbare,'un\ls-Anlagen KIa.anlagen Pelrochem.sehe Anlagen

Oehnung!»-dusglttlcher

8Jual.tSmm/3$mm lale,al H 20mm angular von 2,5 bfS 5° GetausChdampfer Sehw.ngungs- und V.b,atronsaufnahme Monlageungenau*gkelten Gabauae- und a.-.haUe,absenkung

7-8

Oehnunguusgielcher

aXl-al i 20 mml . 30 mm lalo.dl 1/ 20mm anguld.30«

TUV

Getau-schdampfet Schwingunys~ und Vlbratlonsaulnahme MontageungenaUlgkEtiten

9

Modell 3 Hauswasser·lnstallallon bit und warm Khmaanlagen Tankanlagen ~parale- und Aoh,Ie,'ungsbau Hellungen b.s 110"C

Gef auschdampfer MontageungenaUlgkelten SChwotnguflqS' und VlbratlonS8u1nahme OehnungsaU!lg'EHchsr 15 mm aXial t 10 mm/ lateral t I 10 mm

TUV

11

anguid! 30" HaUSWd!l~er-lnsfatiahon

~~I!

kanund warm

He.zungen blS 110u C RoIHle.lungs· und ~paralebau Kraltwe,ke

n.-n~,il _ _ '"

Ketnktaflwerke: luftungsanltlgvn Klar anlagen Pumpen~ uno Motorenbau

------J

Modall5

ei

§ ~\

Gerauschdampfer Scnwmgungs- und VlbratJOnsaampfer lind Behdl(erabsenkung

Gebaud&~

, l,fttHH,ltoJ".tAu~n tUG I 4 1t '4YUH

{)P.ttIlUlu .... II'4\Jhm hnr a_I •• 1 '1111\ , ~"~ 'tlltl tJl!l 4!) IHHI

Pumpt:n~

dlU91

una MOlorenbau

P.IJlH",ttllu~~hu

RAl SchlltsKlass.f"ahon

13-16

Rohrle.lungs· uno Appa,alebau Klima- und l..uflungsanlagen Krallwerke SeM'bdU Kla'doiagen TankdH!dgcn Pumpf:n- und MOluH:I'obau HeilUngen bls 110 "C Hauswasser .. ln$tallatton _aU und

SehlUs, KtaSSt"kahon

17

It. mm Uti 35 mm

"Ion

lale!.' von + / . 20 mm Ills 25 mm At,ld\!tftl

kaft und tlvarm

Modell 7

aXHlI von + 20 tnm bls 25 mm aXial von 30 bls 45 mm laleralvof) t/- It>mmbls30mm angulaf von 5 bls 7.fl'

Hauswoasser-lnstaHatmn kal1 und wafm Roh,le,1unqs- und Apparatebau I

HeIIl",asser-!nSlaliallOn

rr -. nn -

Oehnungsausgle.ehe,

TUV OVGW

Chem.,che Anlagen

Sch.tltldu Mudull!>

Setlt hohe Gerauschabsorptlon SCIIWIOyUji~S~ und \flbrahonsdamphtf Geoa\.lde- und Behallerabsenkung

Wdftn

.. nUIiIIt! \lUll

10 bttt :t(t1

a..rauschdampler Schwln9ungs·

una Vlbrat.onsaufnanme

TUV

a..baude- und a.-.hallerabsenkung Oehnungsausgle1cher itxl(llvon t- 10mmbts20mm is.lual von 15mm bts25mm lahHo)lvon II lOmmbls15mm

19-20

angulaf von 20 bls JO'I

Geraus.chdampler Vtbt.UHJm"wfnahmo

TUV

PumJ,X:t\· und Motoftmbau

21

Rohrlellungsoau

GMV

.

Aohrle.lut\<;jsbau Chem,sehe Anlagen LebensmtUeHnduslne Pet,ochem.sche Anlagen

!

I. {, f.

TubOlion

"PHE

Oehnungsausglelcher lateral, angular GroBe Ie naell Wellen&nzahl a.., auschdampfe, SChwlngufigsdample. Mont..g"ungonau'gkeilen aXldl.

1---------....;..1..:.'_.._T_Und __ .,r_B-I_____________+_.~.. _

~I ':

I

j

_._

:..

'

J

a ____

Aohrteltung:sbau

-] ~

I a.....ebe

Luftungs-, Klima- und Enlslaubungsanlagen Abgasanlagen InduSlf1e·Qlenbau AbfdUverbrennur'lgsanlagen

23-24

------------1------+-------\

OehnungsausgletCher aXial. lateral. angular ,n allen bano!'gten GroBen SchwlOgungsdampfe.

Ab
TUV SeMIsKlas.d.kallon

25-26

\llbrauonsaufnahme

ZementfaDnken HuUentndustrte

Welch.loll

Telefax (040) 3 91 03-213 Telegramme TUBOFLEX K.G. BarnerstraBe 16 D-2000 Hamburg 50 Tuboflex Hamburg Fritz Berghofer & Co_ Postfach 50 1529 Telefon (040) 3 9103-1 Telex 2-12266

_ _ _ _0 .~...

Umvveltschutz durch TUBOFLEX-Gummi-Kompensatoren

~~

TUBOFLEX HAMBURG

Korper- und Wasserschall-Dammung

'. }_ im Hochbau durch Einbau von TUBOFLEX-Gummi-Kompensatoren _. Der Umwel1schutz schlieBt neben der Sauberhaltung von Luft und Wasser auch das Uirmproblem ein. Bereits zu die~em Thema bestehende Gesetl{), Verordnungen, Richtlinien, Normen werden durch ein einheithches Bundes-Immissionsschutzgesetz abgelost bzw. erganzt. Nach der bestehenden VDI-Richtlinie 2058 sind bereits jetzt Daten gesetzt, die nieht Oberschritten werden dOrfen. So sind z. B. in Gebieten, in denen 1l1l!1!lchlinAli(;h Wnhnunqpn IInh'Hv,hrnr.hl "inri, tagsuber nur Gerausehe bis zu 50 dB (A) und naehts bis 35 dB(A) zulassig. In DIN 4109, den Schall schutz im Hochbau betreffend, ist zwingend vorgeschrieben, daB bei allen Geraten - z. B. Motoren, Pumpen, Druckerhfihungsanlagen -, Maschinen und Einrichtungen haustechniseher Gemeinschaftsanlagen - durch ausreichenden Schutz gewahrleistet werden mu8, da8 die Gerauschbelastigung infolge von Gbertragung von Luft- und Korperschall in Wohn-, Schlaf- und Atbeitsraumen einen Schallpegel von 30 dB (A) nicht oberschreiten darf und daB Wasser- und Abwasseranlagen deshalb insbesondere an Wanden solcher Raume nut unter Beachtung besonderer MaBnahman, d. h. durch geeignete Abdammung, angeordnet werden dUrfen. Rohrleitungen eignen Rich wegen ihrer Elasti7.iWt gut zum Weiterleiten von Schwingungen. Deshalb bilden sie ein ideales Gbertragungssystem fOr Gerausche und wirken unter bestimmten Voraussetzungen sogar gerliuschversUirkend. Oaneben verursachen natorlich aile Maschinen mit beweglichen T eilen mahr oder weniger starke Gerausche. Gerausche, die z. B. von Pumpen erzeugt werden, reiehen in ihrem Schallpegel von 25 dB (A) bei Heizungsumwalzpumpen (0,04 KW) bis 100 dB (A) bei GroBkreiselpumpen, wie z. B. Kesselspeisepumpen (10000 KW). Bei Pumpengerauschen, die sich auBerhalb der Aufstellungstaume bemerkbar machen, erfolgt ihre Obertragung entlang der Rohrleitung oder Ober den Baukorper. Die Ubertragung entlang der Rohrleitung kann sowohl Ober die Rohrwandung in Form von KOTperschall, als auch ober die

1 T8Chnl8Che Oettan

.ieh" Normbl.1t 1;0';0

Wassersaule im Rohr in Form von Wasserschall vor sich gehen. Die Praxis hat gezeigt, daB meistens beide Formen zusammen vorkommen und im allgemeinen nicht voneinander zu trennen sind. Die Gesamtgerausche von Kreiselpumpen lassen sich in hydraulische (von der Pumpe) und in motorische (elektromagnetische) Frequenzanteile zerlegen. Die Anteile beider Komponenten werden durch Bauweise, Drehzahlen etc. bestimmt Solche Gerliusche werden von TUBOFLEX·GummiKompensatoreri in idealer Weise absorbiert Hinsichtlich ihrer Gerauschdammungseigensehaften haben sich diese Gummi-Kompensatoren allen anderen Bauelementen gegenuber als weit oberlegen erwiesen, und sie dOrften damit die einzige Mogliehkeit bieten, die Bestimmungen der bereits bestehenden, z. t erwahnten Vorschriften sowle des zu erwartenden Immissionsschutz· gesetzes zu erfullen. Die heutige Ausfuhrung der Gummi-Kompensatoren bietet dureh Verwendung neuer Werkstoffe und Technologien bei der Herstellung eine Gewahrleistung fOr auBerordentlich hochwertige und langlebige Produkte. Eine einwandfreie Funktion der Kompensatoren setzt jedoch voraus, daB der Einbau sorgfaltig nach den gOltigen Richtlinien erfolgt lind die vorgeschriebenen Druck- und Temperaturgrenzen eingehalten werden. Gummi-Kompensatoren bestehen aus organischem Material und unterliegen damit einem natlirlichen AtterungsprozeB. Sie mOssen daher jederzeit zug~nglich eingebaut und in regelm~Bigen Abstanden ausgewechselt werden.

TUBOFLEX K.G. BarnerstraBe 16 0·2000 Hamburg 50 Telefax (040) 3 9103-213 Telegramme Fritz Berghofer & Co. Postfach 50 15 29 Telefon (040) 3 9103-1 Telex 2-12266 Tuboflex Hamburg

____<2 TUBOFLEX-Gummi-Kompensatoren

',;.'~r'~·l;.

•. . .~ TUBOFLEX [ j . HAMBURG . . '.'I7i

Modell 1

,

.~." .~;

nach NormblaH 6010

Dehnungsausgleieher fur Rohrleitungen. die auBerdem als Ausgleichsstiidce 'ii, Montogeungenauigkeifen s.owie lur Aufnahme von Vibrationen und lur GerousehIsolierung in Rohrleitungen. Hauswosseronlagen, PumpenMOforansehlUssen dienen.

;nd

Aufbau: GloHer ein- oder zweiwelliger Kompenso!orkorper, hoch- oder flochgewolbt - onvulkonisierte Gummiflonscnen -

lcroftige. bis in die Flonschen durchgehende Gewebeeinlogen - innere, glotte, nohtlose Gummiwondung - aui3ere, gummierte Gewebededce - mit Gummiflonschen und hinlerliegenden Stohlflonschen. Werkstoff: VerschiEldene Quolitoten.

Notur·

unrl

KlIn~tk""I~("huk·

figensehoften: Bestondig gegen die verschiedenslen gas· formigen und flussigen Medien, groBte Allerungsbes!on. digkeit durch Anpossen der Werksloffe on den Verwen· dungszweck. GroBe oxiole und rodiale Bcwcfjungsauf. nohme - gerausch- und vibrotionsobsorbierend - geringer Eigenwiderstond - vielseitige Verwendungsmoglichkelten. Abmessungen: ON 20 bis DN 700 II. Tabella - Flanschen gebohrl noch DIN Pl'J 10 - Sonderabmessungen moglich. Ausfiihrung II

Ausfuhrung I Storkwondig, flochgewOlbt, sehr druckfesI, ouch fUr Unterdruck. FUr druckbeanspruchte Rohrleitungen, on elaslisch gelagerten Pumpen und Motoren, ols Gerouschdompler in Heil3wo'seroder Trinkwosserhausonlogen, Oberal1 dart, wo grol3lmogfich(' Sicherheil erforderlich ist oder mit starker Dauerbeanspruchung gerechne! wird. Die zul6ssige Defmungsaulnahme richtel 51ch noch den Befrif>bsvem6ltnissen und dem verwendeten Koutschuk-Moteriol. RI(:htwer!: Zusommendriickung ca. 15-70% der Boulonge. Ausbie· 9un9 co. 10 mm (ON 20-32 nur Ausbiegung).

.f-

_1,-

I.~ _~ - __ J1_ _ ON

(i.0)

mm 20

25

32 )(40 50

6S 80 100 125

1SO

Saulange ca. mm

150 150 150 150 150 200 200 200

250 250

175

250

250 300

300 300 300

350 400

350

r---200

500 600 700

350 350 350

350

Diinnwandig, hochgewolbt, hochflexibel. FOr dunnwondige Rahrleitungen oder fur Kunststoffleitungen mil geringem Eigenwiderstand, fur die Klima-Technik, fUr geringe Druckbeanspru· chung, fUr groBe Bewegungsaufnahme. Die zulossige Dehnungsaufnahme richte! sich naeh den Betriebsverholtnissen und dem verwendeten Koutsehuk-Molerial. Richtwert: Zusommendruckung co. 20-30'~ der Boulonge, Ausbiegung co. 10 mm.

Betrieb~-

der

Druck bar

Wellen

0

12

0 0

12

1 1

2 2 2 2

2 2

? 1 1

1 1 1 1

I

12 12 12 12 12 12 10 10 10 10

Gewicht kompl, ea. kg

1,5 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 4,5 6,0

8,0 11,0 12,6 14,5

Be~tell-

ON

Saulange

Nr,

(LeI)

ca,

mm

mm

maJ..zul Anl'ahl der Wellen

Betrieb~·

Druck

bar

Gewicht kompl ea. kg

Bpslell· Nr

56Oq4

5601.17 5601.21 5601.25 5601.29

=~3~

5601.37 5601.39

5601.41 5601.43 5601.44

a

16,0

5601.46

21,0

6 6 6

32,0 43,0 54,0

5601.48 5601.50

3 3

58,0 63,0

8

I

--,-------'-

. ---1-

max.zul. Anzahl

4~

I

.

- Ie-

5601.51 5601.53 5601.54 5601.55

50 ~.

6S 80 100 125

200 200 200

1 1 1

1 1 1

5

5 5

5

..

5602.29

3,0 3,0 ",5

=rs

8,0

=~ 560U3

6,0

5602.37

250 2SO 2SO ~.

1

300

300

1

3

35ii

i;g

1 1

J!,O

2

"'SO,O,5

5602..50-

~~

1 1 1

~

1 1

55,0 600

5602.55

150 175

= 400

500

=:

3SO

~

..

~

10,0 11,6

lJ,5 16,5 20,5

:= 5602.. 5602.51 5602.53

5602.54~

Bille stefs durchzulei!endes Medium (ggf. Konzenlrolion), Belriebsdruck und Belriebslemperatur ongeben I Technische ;linderungen vorbeholten !

TUBOFLEX K.G. BarnerstraBe 16 0-2000 Hamburg 50 Telefax (040) 391 03·213 Telegramme Fritz Berghofer & Co. Postfach 50 15 29 Telefon (040) 3 9103-1 Telex 2-12266 Tuboflex Hamburg t;

"-

t stsect'ie d.ie /: ., L /7!1.' riv fv7..,~ t", 'I'"!.s~ " ·0 Ol h t.:.n t" g. 'C..:.s obse"T1.)ere'n, "vtl'n bel7TI igraties

01Tili)eT'1J l)Q.·71.. e 71 r-.

n

.l;'''''' I

1,..-)

...

t

j4'TG ---.

~

l' it it})

/1

}:f

L-j

It

.If

1,-/'

Olaf!

OJ)

Gl1.!l~,[lo

d,el1

Pe t

rs

Cia/TIl])

LIJST VAN FIGUREN =================

2.1

verloopstuk ( 3-dimensionaal )

2.2

verloopstuk: aanzicht/doorsnede

3.2.1.1A

in hoogte verstelbare verticale ondersteuning

3.2.1.1B

rechteraanzicht

3.2.1.2

horizontale ondersteuning

3.2.2

karakteristiek van de pomp

3.2.3.1

snelheidsprofiel in en achter de centrifugaalpomp

3.2.3.2

secunda ire stromingen vlak achter de bocht

3.3

overzichtstekening lagedrukopstelling

3.4.2A,B

constructiealternatieven: montage meetsectie aan 'loop'

3.4.2C,D

idem

3.4.2E

constructie montage meetsectie aan 'loop'

3.S.3.1A

plaatje straightner breedste zijde ( 4 stuks )

3.S.3.1B

plaatje straightner smalste zijde ( 7 stuks )

3.5.3.2

doorsnede straightner: nummering kanaaltjes

3.5.3.3

detailtekening: plaatje met gaten

3.6.1

detail (1): bovenaanzicht flens

3.6.2A

detail (2): bovenaanzicht bevestigingsstuk

3.6.2B

detail (2): vooraanzicht/doorsnede bevestigingsstuk

3.6.3

detail (3): bovenaanzicht en vooraanzicht / doorsnede aandrukprofiel

4.2

verstelbare horizontale ondersteuning

4.3

overzichtstekening hogedrukopstelling

4.4.1

buisje in buis

4.4.2.1

gedeelte van de constructie met vlakke glasplaat:het afdichtingsprobleem ter plaatse van het glas

4.4.2.2

gedeelte van de constructie met vlakke glasplaat: aangeven van de doorsneden

4.4.2.3

doorsneden van de constructie met vlakke glasplaat

4.4.2.4

constructie met vlakke glasplaat: afdichtingsprobleem ter plaatse van het glas

4.4.3

constructie met twee glasplaten en klemmetjes

4.4.4

constructie met sponning in het glas

4.4.5

mogelijke bevestigingen

4.5.1A

schematische voorstelling van de autoclaaf

4.5.1B

temperatuurverloop over de tijd in de autoclaaf o Tm~n . =100 C

4.5.2A

schematische voorstelling van de plaats van de draadeinden in de afdekplaat

4.5.2B

bevestiging van het glas: krachten en drukken

4.5.3.1

afdekplaat: belasting

4.5.3.2

afdekplaat: veronderstelling met betrekking tot ink lemming en belasting

4.6.1

vooraanzicht testsectie voor hoge drukken

4.6.2

doorsnede A-A van de testsectie voor hoge drukken

4.6.3

doorsnede B-B en doorsnede C-C van de testsectie voor hoge drukken

4.7.1.1

belangrijke afmetingen van de bevestiging van een glasplaat

4.7.1.2

overzicht en maten van het meetgedeelte bij gebruik van drie glasplaten met gelijke lengte

4.7.1.3

overzicht en maten van het meetgedeelte bij gebruik van drie glasplaten met ongelijke lengte

Lijst van errata bij:

figurenboek: fig. 3.2.3.1 fig. 4.S.2a fig. 4.6.2

'centrifugaalpomp' moet zijn 'meesleurpomp' aanhaallijnen bij de maat 'l(max)=300mm' moeten staan bij het middelste ovaal bij stuknr. 7 moet de glasarcering toegevoegd worden

I

I

I

I

I J

I I

(/-1"-'"\

I·

\

I

)

....-.,..-----

70

I

~ bU

I·

i,

•i

I I

•.

I!

I I

. I

./

-J

140

"'P ,L:'I V -.,..-,II-i'~!C'C"+i ".'___ , ,_, ,··.-'11-

cl.o.rlzicht/' dOO~-5rIE'de

30

7

j ,

I I.

S+J

80

.I

i

I I

I

~"

100

.1

100

.r;;;'

I'"

stc ."

"'1 ~t-

.~ 1,-,:;1

I

[

In hoogte versteUoa.rE' vE"rtlco.le ondersteunlng

flguur 3,2.1.1B.

'\

\ \. \.

8->

flguur 3,2.1,2 horlzontCl.le oncier·si:el.mlng

\/

t

ecJ

figl._AUr·~

.1

snelrlet(;:!spr'ofiE'l in en o.er·lter-de eentr'ifu:;Jo.o.LpOMp

flguur" seCtmdCdre si:rOl"tirlgen vl.o..k o.ehter de K)oeht

trltsteken!n

Logech-""'uk

p~ teUing

/~r~

J

V

\

f!guur 3.3

flguur 3.4.2A con

lquur 3,4, B ---

Y"'uctleol tE'Y"·no. tlE'Yen: Monto,gE'

rrJE'etSE'ctIE'

o.c,n 'toop!

fiQUur 3.4.2C '-I

constructleo.l terno. tlevE'n: rrloni.:o.ge

rr!E'etSE'ct!e o.o.n Il..oOp!

fv! 5

I 100

flgl_Aurr- 3,4.2 cons-tt~·uctle

Monto.ge

fYlE'E'tsectle ao.n Itoop"

~--------44--------~

I

I

lJO

1

I I I

! I

I

I,I.

I

Ii I I

IIII

I 1

I ,

I

I

I

I I

50

I ;

I

I

I

I !

!

II I

I

I ! I I

II

!

II

;1

IIII

II

Ii

L

II

II

II'I

"

I,

Ij Ii

I

II

I

II

, I

II I

I I

II

I

I

1

II'1 I

Ii I) II

I

I

I !

I

[I ;

II I

I

I

II

I

I

I

I

III

1I

I

I I

II !

I I I

II

I I

pl. 0.0. tie str·o.iohtner- br'eedste zLide (4 stuks) "~~

v

r-----

E7 - - - ,

I

100

~ ~ ~

Ii

I

I

I

I

I

I

II

I

I

I

I

I I I

I

...............

1

Pi .1QUUr ptuo:tje stY··o.igh-tnE'r SrtlutS-te zijde (7 s-tuks)

-I

45

,-

5

5

3

2

2

== 5

1

== '3

1

~ ,I 1

1

== '

1

v

t::'

3

1

I i

I

c::;

'~I

II

3

II

;:.

l-

H

I

er,

1

Iii I

flguuf' 3,5.3,

1 2 3 4 5

4,5 4

2.5 1.5

1""",

2 c·

.,J

I

II II'~F:=+ II ,

5~

4

1

== ! t:::;

5

== 4

5

5

3

.'-..

..j

I

4

5

11 I~

~I

I

i

I I I

I

!

1

t""",

c:

~+-l

()

I...J

(+J

\.....,..1

I

l:rt---r

cb

r~

nmnr,1 I ~I/

'-_/

.

[ ("--......\,

i

I'\ \.. .~.~./ ! \·. .4~._--

I

--

1

I) (\.

\.

. . .--'"'...*

. .__..

I I 1 I

'-.~.

J'-',

0

L

{....,..."

-

iI

+- -----.

'"--''' /--" I

\." ..__

\" ( '\1 J

__~~._./

,

•

\.'...... ____"....i (

I

(i'-" ..-1.) I I

,.-\

l.f

I 28

r ...

---'1)+-:---'-~

"----

--I- - - .,

(--.)

) (".

......-

..

(

r---, \...j

~

,. '--~--'" \. ,..,.-~,"·1

(' -----".....

-,.-/'

- - - 4~ - - - r -

'---'~

' 1 /......-t---.\ I)

II

.,'

I 6>

I

°1.I

'J .-, c:: c. ....

kJo\/enao.nzlcht. Hens ~---------------------11°--------------------~·1 I

I ! I

I I I

I

1 I

A-~,

I

,

-

{~\

-t-++-

I't'

1

-+-1-

\~'

I

I

I

II

I'

I - - - - - - 3 8 -------1--440 i

I

I

-20-~-----60--------~

1"10. ie-rla.c.I.1

roestvrljsto.o.l

/-.....•.

df::::~to.ll.

.•-)

(

\

\ C / ....-..._--_..--j

bovenoo.nzlcht

~---------------140----------------~

140

! I

1-0/ I

I

+4''-t.!

4~...

i

i

I

\

.rt-·...

'.

iI I

1.

' Y.-~., /......

I

f

!

j

'

I

I

eo ---'

1+------

60 - - - - -.....

VOOr-o.cl.nzlch-t./doorsnede-

r

r - - - --

82

---<11'1"1 I

50

I

~ ;:;:.5--j I

I

flguur 3,6,2B bevestigingsstuk

r

bovenO.O.nZicf·yt

r~\

-$-

T

r-------------

I I

I

I

I

I

I I

""-----t-+-H~

--------------.---,

I

I I I

~:

I

----t---4G--

I

i I_____i...

~!

I

I I

I

~-------------+-------I

rk

I

T

I

I

I

I_~

-Lh'tl

l

L.-...O-t--'-..-+---'-+-'----+-I _____

-.lJLI

I 28

I

1

" ' - - - - - - 57 - - - - -

fiqUUr~ "'-'

00. nci r' ukp r' 0 fiE t

33

fiQt. AtJr"·

412

O'v'

~-'""7irf. .·)tc:t

1_.",-

.'\0_:1

...-

I /C'r-'I:rl'~1 K.\... lf~

HCiged UkOpS-tell.!n

-- --

----

-

.....

....

/ / I

I

II II

III

II

III

I I

II

II II

I

I

rl

II

"

1,

II'

II II

III 'II III III

II Pl

!P 2

II iI II

I

III III

II

I II

;I

II

t

"I

III II I I

II' ',I I I :

1'1

./ ~

\--------\

----

1

buisje in buis fig. 4.4.1.

1

\ --

I ~

--

"-

1--

------ -r.,- ...I

,

~

"

I

Y'

..-

"'f"'....

-

......

i I

gedeelte van de constructie met een vlakke glasplaat

~et

afdichtirigsprobleem ter plaatse van het I

fig. 4.4.2.1.

I

~lasl

.geqeelte van de constructie met een vlakke glasplaa aangeven van de doorsneden fig. 4.4.2.2.

A

B

c

cioorsnE'cien vO-.n c1E' consiTl~ctlE' rrlE't een vlo.kke glo.splo.o.. t

constructie met een vlakke glasplaat: afdichtingsprobleem ter plaatse van de flens fig. 4.4.2.4. /'

hier zal de pakking niet afdichten 1 flens pakking -

meetsectie

\

dlkkE'

glo.s:plo.o.. t // /~

constructie Met twee glQsplo.ten en kLer1r'1etJes

I I

, I I I I

,

I I

I

I I I 1 I

: AI

Mil -H- ' I I

LJ I

I

1

I

I I

--L

I

--r-

I

I

I

I I

I

:

I

I

constructle

rl

sponnlng In he-t Qlos

figuUr'"' 444 • I

I I

I

I

0,

b

c

d

r-' ; +-,'gl Vi't.•.,P-'-" , I

I

'-

gO.5 en/of cjo.r·-,p

1;;o.fel.

5che1")o-.ti5che voor'steli..ing (~e

\lo.TI

a.l_~toc!.oo,f

----------- 1

d(~.Q

-----------

1'-,

Tf'IIo.x

I

I I

I

8.30

VI

I 16.30

I VI

teMper"a. tuur'·ver·loop over de ti..Jd In de o.ut.oclo,o.f. TM!n=100 gr' C

8.30

l~

ales '-

. 1' + ,-', +-,...\..001 N E> r:. 1!.. r:,"- ..... r, '., _.1·<'r

v"

L--__..------5Cr,E'fr !Cl. ti5ChE'VOor~'st e-llin!;t olt·-·o.o.oIeinc~erl

t"'. .

T

I

f'-iU

'.lO.n

C~E'

plc1.O.ts \/o.n cjE'

In ole c,fdekpto.o.t

I! i .1 l"-' ·.~1 v i i

I',

j

----J

:~1

II "

F aro.Qde-inc!

1'"'. ,

t I'C'I'. A. "_.l

A

1

van het glas op de afdekplaat !d

afdekplaat: belasting fig. 4.5.3.1.

----!i~

d'

glas

t'~---

a)

/

b)

afdekplaat: veronderstellingen mbt. inklemming en belasting fig. 4.5.3.2.

uiteinde

De volgE'ndE' dr'lE' tE'kE'n!n~JE'rl zl.jn ~E' fIQt.w·pn 4h.1 4. ~ -:: :. pr', 4 C, \·!;:.·r.{:;· ...·l c . plr·, :,gf=.'l~lr\e·k·' 71 j'r· eJp ~;:..rc:t.:::> .J

!,-_",L

_

l\..i

i

W'-?;:1_1

.~.r.

-'

~",_.~

_1"••. ,

~_

"_'_ _'

, ....

twee flguUt~·riwTIf. ."!E'r's niet ir', de Fi~~uur' oo.nger.~e\/en, In flgl..,lUF" 4,5.1 is t'iet \fOO(··O.o.flZlcrlt vO.n r'!E't vOCH·..·stei \./oor· E'en -testsectle vOO!~ hoge c1t"l-4kken w€'er-gege\/en, de lIn\..~er·'he\ f-t r-let 0. folekpto.o. t; olE'

rechterhel ft zonder

0,

fdekpl.o,o. t,

De stuknL.,wwlers vo.n figuur 4.6.21 stuknr.

4

a. 0. ntcd.

OfT1ScrlJvlng!

2

ftens

1

hUi5

6

t..•• , ViCI"-.i-J

r-Il)

-terlo.o.l

10 11

6

~\

i~;"\

o· + I!

l.engte

~', ';·,","jo!.~r·io-· • . '-

g!.o.s:

I

bOt~·os!-

UkO,o, t

ar·OO.delnd

5.6

50

r"IOE'r'

5

6

po.kkitlg po.kking

6

zle fig, 3,6,1

R. \/~.

i

7

s:peclflco. tie 10pl'-j,

()fr-l,

I gl.o.sl.etlgte I lengte o.fh. I wenSE'n NEhl2369

DIN934

! IDn~3754 i

i If')Ul tl I L

I

\I,Cl, \/,d,

M6x50 ~¥16

Fr'enzeUi-

1+---

45

I ----II-!

t I

80

!

50

1

I-

!

I

1

!

I

L

!

I

,

I

!

-+

I .

93

I i

I

I

I

!

i "I

lJ

I

I

I

I

I7J

I~"-----------------140-----------~ t-I--

.1

- - - I- - l e a - - - - - - - - 1I

t

I

.1

(g~'.)r-------, \. . J

---r---

I , I

I

j

I I I I j I I

I

I

!

i

I

j

I

-+--+---I

:

I

!

I

i

I

!

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I I

I

DDDRSNEDE A-A

---+---

I

DDDRSNEDE B-B

DOORSI'JEDE

fit UtJr~'

c-c 41613

I

f

r

\

20

I

l45/2

I

50 ,

!

1 !

FlUX

(n-l)'¥50

332

40+(n1

I

I 1

r, I

\ ,\.

!

j

"~/'

belo.ngriJke

I

l

.1 ; ,

! f

0. fMe"tingen

vo.n ole beves-tlglng vO.n een glo.spla.a. t

4.7.1.1

,

(~

46

t 240

99E. 332

j

l '\.

-----'+-,-1----i /

,-----""'~.

92

240

332

\

---t}--+----I

.......-.-/;

46 overzlcht en

FlO. ten

\lCl.n

het Ffee-tgedeel-te

blj gE'br'ulk \!a.n dr'lE' glo.splo. -tE'n tTlet

QplJJkE' lerlgte

46

i

I j

,I I I

I

II

r,r-,··

I

•

I

1

j 140

:::::;;

I

n=5

........

3"J'J

1

=

240

,

I

,i

I

i

I

I

I I I

,

I

I

!

)

1

,I

. . .--J

9-' .C:

L

~

,

I

(\

I

j

•

!

92 --. I

I

,

r-"\ I

I,

I

I

.'"'----.....\

i

'I

~

II

I

I

1=

I

8 96

-

I

t

I 2:40

j

In-=--' 1

I

=

804

I ,

f

I

I

= ,

240

I

i

;

1

,I ~--.-

I!

,i

92 1

I

I I

!

I !

-:""",,,.-,

I

c:::·.:h::'

I,

I

I

1

I

1 =

I

!

II I

!

I

! n-31

!

I

1 I

I~""-JI

i

140

I

2:40

I

=

!

,I

I

II

I,

I f

F

::1=

J

I 1

overZicht en Mo.ten von het Meetgecleelte til,) gebrl-llk van oIrle glQsplo.ten Met ongeltJke lengte

f,

'nl_··111v',J 'r'-IS)

I

,i

b

Q

I

I

46

46

3:..