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Planung eines Wärmeübertragers

Autor: Wegener, Eberhard

Die Kritik zuerst: Das Buch hat den falschen Titel. Es erklärt nicht, wie unterschiedliche Wärmetauscher allgemein ausgelegt werden. Kenntnisse über die Auslegung von Wärmetauschern werden vorausgesetzt. Es geht in diesem Buch um Planungs- resp. Entwicklungsmethodik im Bereich verfahrenstechnischer Apparatebau. Der korrekte (ich gebe zu, auch etwas sperrige) Titel wäre vermutlich: „Entwicklung und Planung verfahrenstechnischer Apparate, gezeigt am Beispiel eines eingängigen, liegenden Rohrbündelwärmeübertragers“.

Bevor die Kritik Überhand nimmt, hier mein Fazit: das Buch ist top! 1A mit Sternchen für Studenten, aber auch praktisch arbeitende Ingenieure, die zum ersten Mal einen verfahrenstechnischen Apparat komplett entwickeln dürfen.

Prof. Dr. Eberhard Wegener von der Technischen Hochschule Wildau ist Spezialist für Apparatebau. Das merkt man diesem Buch an, und hier liegt der Schwerpunkt. Aber Wegener hat noch eine für Professoren seltene Fähigkeit: er denkt und lehrt wirklich für die Praxis. Wenn ich in meinem Ingenieurbüro neue Mitarbeiter oder Praktikanten von der Universität einstelle, ist eine meiner ersten „Amtshandlungen“, ihnen abzugewöhnen, alles auf vier Nachkommastellen zu berechnen und anzugeben. Das ist für sie zwar erst ein Graus, da die Aufgaben an der Uni genau so gestellt und gelöst wurden – aber das wahre Leben eines Ingenieurs ist anders. Und das wird von Prof. Wegener sehr gut dargelegt.

Der rote Faden in „Planung eines Wärmeübertragers“ ist eine einzige Aufgabenstellung eines virtuellen Kunden an den Leser: Entwickeln Sie einen optimalen Wärmeübertrager von A bis Z. In Kapitel 1 werden die Randbedingungen genannt, die fest vorgegeben sind und auch einige, die nur ungefähr definiert sind. Damit unterscheidet sich die Aufgabenstellung schon von 99,9% der anderen Uniaufgaben, entsprechen aber zu 100% den Aufgabenstellungen, die wir als Ingenieurbüro für Thermodynamik, Strömungsmechanik und Chemische Reaktionstechnik von unseren Kunden erhalten: das Leben besteht nicht aus „gegeben ist: …“ – es sind immer unsichere Angaben dabei, Bereiche, die abgedeckt werden müssen, oder der Kunde weiß selbst noch nicht, was er genau will und braucht. Und wie „optimal“ definiert ist, entscheidet sich auch erst im Laufe des Projektes. Sind die Anschaffungskosten wichtiger als die Unterhaltskosten? Ist das Bauvolumen wichtiger als der Preis? Hätte es Vorteile, die Anschlüsse anders zu legen? Genau solche Fragen stellt Eberhard Wegener, und er löst sie einerseits mit den klassischen Berechnungsmethodiken, andererseits diskutiert er die Ergebnisse auch und erklärt, welche Schlussfolgerungen er daraus zieht – und erklärt auch, welche Schlussfolgerungen zusätzlich möglich gewesen wären. Super, genau so läuft es bei uns im Alltag ab, und genau diese Dialoge führen wir mit unseren Kunden!

Die Kapitel des Buches orientieren sich am Arbeitsablauf bei der Entwicklung eines Wärmetauschers: Wärmetechnische Auslegung (z.B. Reynoldszahl, Nusseltzahl, logarithmische Temperaturdifferenz, Wärmeübertragungsfläche etc.), Druckverlustberechnung im Mantelraum und Rohrraum des Wärmeübertragers, Konstruktiver Entwurf, Rechnerischer Nachweis für Apparateelemente (z.B. Werkstoffauswahl, innerer Überdruck, äußerer Überdruck, Flanschberechnung, Berechnung Böden, …), Konstruktion, Fertigung, Transport und Montage, Wärmedämmung, Instandsetzung. (Kritisch könnte hier angemerkt werden, dass die Inbetriebnahme und der normalerweise durchgeführte Abnahme-/Funktionstest durch den Kunden fehlt. Dieser wird insbesondere dann spannend, wenn die eigentliche Anlage noch nicht in Betrieb ist und mit Ersatzmedien unter anderen Bedingungen die korrekte Funktion nachgewiesen werden soll.)

Insgesamt ein ganz tolles Buch, sowohl von der Idee als auch von der Umsetzung! Hätte ich als Student, Doktorand oder auch kurz danach jemanden gehabt, der mir sinngemäß erklärt hätte „Nun nehmen wir den VDI-Wärmeatlas und suchen einen Erfahrungswert. Als typischer Bereich wird k = 150 .. 1200 W/m^2-K angegeben. Diese Spanne ist sehr groß. Wir wählen also erst einmal 700 W/m^2-K und schätzen damit die Fläche grob ab.“ – ich weiß nicht, wie viel Zeit und Nerven das gespart hätte. Aber genau so arbeiten Ingenieure.

Danke an den Autor. Ich freue mich auf weitere Bücher dieser Art.

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