Wärmedurchgang

Heat transition

Transition thermique


Technische Beschreibung


09/2021 zu dem Programm für Wärmedurchgang für Industrieöfen oder Kältetechnik, nicht für Heizungs- und Hochbau geeignet.
Stationär = nach "unendlich" langer gleichmäßiger Heizung.
PC-Programm, Betriebssysteme MS-WINDOWS 10, 8, 7 oder Vista, 32/64 bit .
Es sind keine Schulungen, Fremdprogramme oder besondere Hardwarevoraussetzungen erforderlich.

Das Wärmedurchgangsprogramm dient dazu, den Wärmeverlust einer Ofenwand oder einer Wärmedämmung zu berechnen und die unten stehende Temperaturkurve durch die Wand eines Ofens zu ermitteln,
die zur optimalen Auslegung der verschiedenen Wandschichten führt. Wenn Sie aus der Homepage einen Ausschnitt aus der Ofenskizze machen, in dem nur die rechte Wand dargestellt wird, kommen Sie zu dem folgenden Diagramm.
Auf der X-Achse ist die Wanddicke und auf der Y-Achse die Temperatur dargestellt:

Diagramm

Bild 1: Temperaturverlauf durch eine Ofenwand

Die Ofenwand besteht aus verschiedenen Schichten. Die linke Schicht am Feuer ist aus schwerem Feuerbeton
(* = markenneutral) 400 mm *Cast 60 gegossen, der dem Angriff der Flamme und der hohen Temperatur von 1400 °C widerstehen kann.
Die rechte Schicht besteht aus leichten Wärmedämmplatten mit dem Hauptbestandteil Kalzium-Silikat,
abgekürzt mit 50 mm *CaSi 1000 bezeichnet. 1000 heißt, dass sie nur bis 1000 °C beständig ist,
diese Schicht könnte der Innentemperatur von 1400 °C nicht widerstehen.

Dazwischen sind 2 Schichten Feuerleichtsteine für verschiedene Temperaturstufen angeordnet.

Zusammengefasst erklärt, soll die (linke) innere Schicht dem Feuer widerstehen
und die (rechten) äußeren Schichten die Wärmedämmung bewirken. In der folgenden Tabelle 1 stehen oben (unter ===) die Angaben für den Wärmeübergang
zwischen der Ofenwand und der umgebender Luft.

Kalkulation

Tabelle 1: Stationäre Wärmedurchgangsberechnung

Im Mittelteil der obigen Tabelle stehen die Daten aus dem Bild 1 und auf der rechten Seite noch weitere Daten.
Aus 7 Wahlmöglichkeiten wird hier die Wärmeleitfähigkeit der einzelnen Schichten und deren Gewicht gezeigt.

Unter die Berechnung kann eine zugehörige Materialtabelle gesetzt werden:

Materialtabelle

Tabelle 2: Materialtabelle zur Berechnung Nach Pos. 3 der Preisliste kann eine Datei „WLong“ mit über 1600 Feuerfest- und Wärmedämmstoffen bezogen werden.
360 Materialien sind mit neutralem Namen versehen, wie die meisten schweren Materialien,
z.B. „*B 80, Bauxit-Steine“ ( * = neutral). Wärmedämmstoffe sind meist mit Markennamen eingegeben.

Aus der kostenlosen kurzen Datei „WLdemo“ mit 30 Materialien wird der folgende Ausschnitt gezeigt:

Materiallisten

Tabelle 3: Materialliste "WLDemo"

Bei den Schamottesteinen (oben) werden die Kurzbezeichnungen nach den Stahl-Eisen-Blatt 910-64 des Vereins Deutscher Eisenhüttenleute verwendet. *A35 bedeutet, dass der Stein mindestens 35% Al2O3 (Aluminiumoxid) enthält.

Feuerbeton (Mitte) wird allgemein englisch mit dem Vornamen *CAST (gegossen) oder *GUN (gespritzt) bezeichnet.

Bei den leichten Kieselgursteinen (unter WÄRMEDÄMMSTOFFE) bedeutet die Bezeichnung *MOLER 500,
dass der Stein eine Dichte von ca. 500 kg/m3 = 0.5 kg/dm3 (Spalte 3) besitzt.

Bei den Feuerleicht-Steinen nach der US-Norm ASTM bedeutet Gr.23 (Gruppe 23),
dass der Stein bis 2300°Fahrenheit (1260 °C) klassifiziert ist.

Die Kalzium-Silikat-Platten "CaSi 1000" (unten) sollen bis 1000°C beständig sein.

Der Benutzer kann zunächst eine Berechnung mit diesen * = markenneutralen Bezeichnungen aufstellen.
Die Lieferanten können dann nach kaufmännischen Gesichtspunkten ausgesucht werden, später können Materialien überschrieben oder es können Materialien mit Markennamen im Austausch eingesetzt werden.

Die große Materialliste "WLong" ist durch mehr als 90 mehrsprachige Überschriften gegliedert,
die auch in der Berechnung Tabelle 1 an die Materialbezeichnungen angehängt werden.

Die folgende Liste der Überschriften ist durch 5 Hauptüberschriften (fett) untergliedert:
Überschriftenlisten
Tabelle 4: Überschriftenliste

Dieses stationäre Programm ist benutzerfreundlich und selbstführend gestaltet,
dadurch ist das Programm für Berechnungen mit einem tragbaren Computer beim Kunden geeignet.

Besondere Funktionen:
Oberfläche: ebene Wand, Kuppel, Armatur, Zylinder (auch innen gekühlt).
Temperatur abhängige Wärmeleitzahlen, auch in H2-haltiger Atmosphäre,
werden als extrapolierbare Parabel im Diagramm dargestellt
und können integral oder bei Mitteltemperatur in die Berechnung eingesetzt werden.
Zu den Wärmeleitzahlen kann ein Faktor und ein Zuschlag für Wärmebrücken eingesetzt werden.
Wärmeübergang außen nach ASTM C680-19 (2004-2019), ASTM C680-89, EN ISO 12241, VDI 2055
für Wind, Sonnenstrahlung, konstante Werte, ruhende Luft an Decke, Boden oder senkrechter Fläche.
Wärmeübergang im Vakuum (nur Strahlung).
Wärmeübergang innen, (heiße Seite) berechnet aus: innere Maße des Ofens,
Emissionsgrad innen, Konvektion, Gasstrahlung von H2O, CO2, CH4.

Komfortable Bedienung:
Zahlreiche Infos und Absicherungen gegen Bedienungsfehler.
Selektion der Materialliste aus der Überschriftenliste (mit Haupt-Überschriften) am Bildschirm nach
Material-Nr, Vorname (Handelsname), Hauptbezeichnung (z.B. Al2O3%)
Dichte, zulässige Temperatur "tMax", Wärmeleitfähigkeit bei 400°C.
Eine Netzwerk-Lizenz kann so geschaltet werden, dass nur ein Arbeitsplatz berechtigt ist,
Materialien in einer zentralen Datei zu bearbeiten,
weitere Benutzer können gleichzeitig Materialien nur lesen.
Varianten können leicht geändert und abgespeichert werden.

Ausgabe:
Berechnung mit Ihrem Logo auf den Bildschirm, Drucker oder in eine Datei,
mit Gewicht, Wärmeverlust/m2 und pro m Zylinder
und Wärmedurchgang, Schätzpreis, Wärmekapazität in Watt/Joule/kcal/BThU.
Dehnung (bei einem Zylinder in 3 Richtungen), Taupunkt für Kältetechnik.
Formeln für Wärmeübergang: Strahlung und Konvektion außen und innen
können ausgedruckt und nachgerechnet werden.
Diagramm in Farbe für max. 20 Schichten, Schrift senkrecht oder waagerecht.
Unter die Berechnung kann eine zugehörige Materialtabelle gesetzt werden
und ein Text zur Begrenzung der Garantie.

Der Preis des Programms kann sich dadurch schnell rentieren,
weil die Amortisation einer besseren Wärmedämmung angezeigt wird,
mit einem Vergleich der Kosten pro m2 Wand oder lfd. m Zylinder.

In dieser DEMO-Version ist auch eine Erweiterung enthalten,
die in der Preisliste Position 4.1 kurz beschrieben wird.
Weitere Informationen bekommen Sie im Programm durch die Hilfe mit F1 in Deutsch und Englisch,
dort finden Sie auch eine Liste von Lieferanten für feuerfeste und Wärmedämmstoffe im Kapitel: "Einleitung/Lieferantenliste"
Im Auftragsfall geben wir Ihnen noch eine Info-Mappe auf Papier mit Berechnungs-Beispielen in Deutsch oder Englisch.