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48 einzelne Berechnungsprogramme für die Bereiche Druck, Strömung, Chemie, Energie, Elektrik und Mechanik

hheader ist eine Sammlung von 48 einzelnen Berechnungsprogrammen. Diese 48 Programme sind in 8 verschiedene Kategorien zu je 6 unabhängigen Einzelprogrammen unterteilt.

Die Programminhalte haben sich in mehr als 15 Jahren Planung und Inbetriebnahme im Bereich der Wasser- und Abluftaufbereitung herauskristallisiert. Die Berechnungen und Betrachtungen, die immer wieder zur Anwendung kamen, nützlich und hilfreich waren wurden gesammelt, in kleinen Programmen standardisiert, kategorisiert und einem Hauptmenü untergeordnet. Zusätzlich zu den theoretischen Grundlagen wurden auch praktische Gesichtspunkte in die Software eingearbeitet.

Die Software dient dem Fachmann als Unterstützung bei der Betrachtung und Beurteilung von diversen Zusammenhängen.

Die Komplexität der Programme ist sehr unterschiedlich. Einige Betrachtungen, welche die Software leisten kann, können sehr teuer werden, sofern sie bei externen Unternehmen beauftragt werden.

Es können Werte berechnet, gedruckt, gelöscht, kommentiert, geladen und gespeichert werden. Zusätzlich stehen für jedes Programm als Anleitung eine umfangreiche Dokumentation und ein Wizard zur Verfügung. „Man kann nicht alles wissen. Man kann auch nicht alles behalten, was man mal gelernt hat. Man kann auch nicht alles gelernt haben. Dann muss man nachlesen.“

Die Software ist als ausführbare Datei mit zugehöriger Ordnerstruktur verfügbar. Sie ist nur in Verbindung mit einem Hardware-Dongle vollumfänglich nutzbar. Die Software kann ohne Installationsroutine direkt gestartet und verwendet werden und ist somit portabel.

Die verschiedenen Kategorien:

Kategorie 1 – Druck

• Sicherheitsabstand
Berechnet den Sicherheitsabstand, der bei Druckprüfungen und im Betrieb zum unter Druck stehenden System einzuhalten ist.

• Osmotischer Druck
Grundlagenberechnungen zum Osmotischen Druck für salzhaltige Flüssigkeiten auf Basis des idealen Gasgesetzes.

• Druckstoß
Abschätzung des maximalen Druckimpulses in einem Rohrsystem aufgrund von Druckstößen nach Nikolai Joukowsky inkl. Berücksichtigung von Ventilschließzeiten.

• Unterdruck im Rohrsystem
Abschätzung der Belastbarkeit von Rundprofilrohrleitung bei Beanspruchung mit Unterdruck.

• Dichte von Wasser
Betrachtung der Zusammenhänge zwischen Temperatur und Dichte des Wassers, sowie Gesetzmäßigkeiten zum freien Ausfließen aus einem Behältnis mit definierbaren Öffnungseigenschaften.

• Rohrreibungsverluste
Berechnet den Druckverlust durch Rohrreibung für Rundprofilrohrleitung und Rechteckkanäle anhand der Näherung von Swamee und Jain.

Kategorie 2 – Durchfluss

• Durchfluss
Berechnungen zu Volumenstrom, Rohrgeschwindigkeit und weiteren Parameter für runde und beliebige Rohr- und Behälterquerschnitte

• Frachten
Betrachtungen zur Akkumulation, sowie zur Stand- und Restzeit von Filtern bei konstanter Fracht.

• Betriebsbedingungen (Luft)
Berechnet die Volumenströme (feucht und trocken), sowie weitere Parameter (u.a. Taupunkt und Kondensatanfall) für den Übergang zwischen zwei verschiedenen Betriebspunkten anhand der Eingangswerte für Druck, Temperatur und Feuchte.

• Normbedingungen (Luft)
Berechnet den Normvolumenstrom bei 0°C und 1013 mbar für einen gegebenen Betriebsvolumenstrom (Näherung ohne Berücksichtigung der Feuchte).

• Permeabilität
Allgemeine theoretische Bestimmung der Durchlässigkeit von Schichten und Membranen anhand gegebener Parameter.

• Membranflux
Betrachtungen zum Membranflux anhand der kohärenten Werte für Volumenstrom und Membranfläche.

Kategorie 3 – Chemie

• Chemikaliendosierung
Dient zur Berechnung von Dosierraten und Konzentrationen in Dosier- und Hauptleitung.

• Wasserhärte
Berechnet die Wasserhärte auf Basis der Konzentrationen der Härtebildner Calcium und Magnesium und rechnet sie in die verschiedene internationale Einheiten um

• Kristallisationsdiagramm NaOH
Zeigt die Kristallisationstemperatur und die Stoffdichte für unterschiedliche Konzentrationen der NaOH-Lösung.

• Stöchiometrie
Es können Reaktionsgleichungen eingegeben werden. Die Komponenten und die Stöchiometrie können geprüft werden. Die Bildungsenthalpien werden dargestellt.

• Periodensystem der Elemente
Es ist das gewöhnliche Periodensystem der Elemente – einfach nur zum Nachschauen.

• Chemikalienbeständigkeit
Zu verschiedenen Materialien wird die Beständigkeit gegenüber auswählbaren Chemikalien für 2 verschiedene Temperaturbereiche angezeigt.

Kategorie 4 – Energie

• Wärmeaustausch
Allgemeine Betrachtungen zum Wärmetauscher auf Basis einer Wärmestrombilanz. Zusätzliche Näherungen zur Austauschfläche unter Berücksichtigung der Fließrichtung bei konstanten Wärmeübergangsverhältnissen.

• Thermische Oxidation
Betrachtungen zum Bedarf unterschiedlicher Energieträger für thermische Oxidationseinheiten am Beispiel der Regenerativen-Thermo-Oxidations-Anlage (RTO).

• Energie Formen
Allgemeine theoretische Betrachtungen der unterschiedlichen Energieformen – als Verdeutlichung und zur Wiederholung allgemeiner Grundlagenzusammenhänge.

• Wärmekapazität
Energie- und Leistungsbetrachtungen zu Erwärmungsprozessen unter Berücksichtigung der Wärmekapazität und den Verlustleistungen bei konstanten und flächenbezogenen Koeffizienten.

• Isotrope Zustandsänderung
Allgemeine theoretische Betrachtungen der betreffenden Werte für isochore, isobare und isotherme Zustandsänderungen – zur Verdeutlichung allgemeiner Grundlagenzusammenhänge.

• Isentrope Zustandsänderung
Allgemeine theoretische Betrachtungen der betreffenden Werte für isentrope Zustandsänderungen unter Berücksichtigung eines Isentropenexponenten – zur Verdeutlichung und zur Wiederholung allgemeiner Grundlagenzusammenhänge.

Kategorie 5 – Elektrik

• Energieverbrauch
Berechnet den elektrischen Energieverbrauch aus Leistung und Zeit und bewertet die Kosten.

• Leiterquerschnitt
Gibt Faktoren für verschiedene Kabeltypen und Verlegarten aus und berücksichtigt einen Spannungsfall zur Ermittlung des zu verwendenden Leiterquerschnitts.

• Eigensicherheit
Interpretiert die Eigensicherheit für installierte Messtechnik in Bezug auf Messumformer, Sensor und Kabel.

• Measure Range
Wandelt physikalische Prozesswerte in entsprechende und auswählbare Standardsignale um (gem. DIN IEC 60381-1: 0..20mA, 4..20mA, -5..+5V, 0..5V, 0..10V, 1..5V, 2..10V, -10..+10V)

• Leistung
Berechnet die Leistung von der elektrischen Einspeisung über die mechanische Welle bis zum Stoffstrom unter Berücksichtigung der Einzelwirkungsgrade.

• Elektrischer Widerstand
Kleine Sammlung praxisnaher Rechnungen zum elektrischen Widerstand – als Verdeutlichung und zur Wiederholung allgemeiner Grundlagenzusammenhänge.

Kategorie 6 – Mechanik

• Getriebeübersetzung
Rechnungen zum Übersetzungsverhältnis verschiedener Getriebetypen – als Verdeutlichung und zur überschlagsmäßigen Prüfung in der Praxis (z.B. mit Drehzahlmesser).

• Festigkeit
Betrachtungen zur Festigkeit bei verschiedenen Belastungen, zusätzlich Bestimmung von Flächenträgheitsmomenten für gängige Profiltypen - als Verdeutlichung und zur überschlagsmäßigen Prüfung in der Praxis.

• Anzugsmomente
Stellt die vorgegebenen Anzugsmomente (metrische Gewinde) für Flanschverbindungen und Stahlkonstruktionen (Qualität µ=0.125) bereit.

• Maschinenschwingungen
Interpretiert die an Maschinen gemessenen Schwingungen (Einheit mm/s) anhand der VDI 2059.

• Schweißströme E-Schweißen
Stellt Tabellen und Informationen für Richtwerte beim E-Schweißen (Schwarzstahl) bereit. Selbst ermittelte Einstellwerte können gespeichert und geladen werden.

• MTBF
Allgemeine Rechnungen zu Mean Time Between Failures, zusätzlich auch die Betrachtung zur Reihen- und Parallelschaltung zweier Systeme.

Kategorie 7 – Verschiedenes

• Kinematik
Einfache kinematische Betrachtungen hinsichtlich der Zusammenhänge zwischen Geschwindigkeit, Wegstrecke, Beschleunigung und Zeit, zusätzliche einfache relativistische Anschauungen.

• Dampftafel
Zusammenhänge von Temperatur, Druck und den Enthalpien für Sattdampf, überhitzen und unterkühlten Dampf auf Basis der Dampftafel, zusätzlich können zwei Betriebspunkte gegenübergestellt werden.

• Ventilbeiwert
Allgemeine Rechnungen zum KV- und KVS-Wert bei Ventilen für Flüssigkeiten, Gase und Wasserdampf.

• Projizierte Ventilfläche
Gibt die projizierte, offene Fläche in Abhängigkeit des Öffnungsgrades für die Schließorgane Klappe, Kugelventil und Schieber. Es kann u.U. relative Rückschlüsse auf die Reibungsbeiwerte erlauben.

• Abbaurate
Betrachtungen zum Abbau von Stoffen bei biologischen Prozessen.

• Geometrie
Berechnungen von Volumen und Flächen für verschiedene geometrische Formen.

Kategorie 8 – Allgemein

• Budgetkalkulation
Eine einfache Budgetkalkulation zum schnellen Erstellen einer Kostenübersicht.

• Inbetriebnahmeprotokolle
Generiert Inbetriebnahmeprotokolle für Messungen, Aggregate, Ventile und weiteres Anlagenzubehör aus einer Excel-Tabelle mit definiertem Informationsinhalt.

• Programm-Parser
Im entfernten Sinne ein kleiner „Programm-Parser“ zum Erstellen eigener kleiner Rechnungen (nur Grundoperationen) durch den Benutzer.

• IP-Adresse
Leichter Wechsel von IP-Adresse, Subnetzmaske und Gateway. Die Werte können gespeichert und geladen werden – für den Fall, dass man oft an unterschiedlichen Orten mit festen IP-Adressen arbeiten muss (z.B. Programmierung von SPS-Steuerungen).

• Zufallsgenerator
Gibt Zufallszahlen aus – Bereiche sind einstellbar.

• Datum und Tag
Gibt anhand eines eingegebenen Datums den Wochentag und die Kalenderwoche zurück.