安全阀计算实例
安全阀泄放能力的计算
安全阀泄放能力的计算安全阀是一种用于保护压力容器或管道系统的安全设备。
它能够在系统压力超过预设值时自动打开,将多余的压力泄放出来,防止系统爆炸或发生其他安全事故。
安全阀泄放能力的计算是确保安全阀正确选择和安装的重要步骤。
下面将从安全阀的泄放能力计算方法、计算参数和实例三个方面进行详细阐述。
一、安全阀泄放能力的计算方法:1.试验法:安全阀的泄放能力是通过试验来确定的。
这种方法更加准确,但需要有相应的试验设备和实验条件。
在试验中,通过调整安全阀的弹簧力或其他调节装置,使其泄放压力符合要求,并在试验设备上收集泄放压力与流量的数据,从而计算出安全阀的泄放能力。
2.参考法:安全阀的泄放能力也可以通过参考同类型安全阀的试验数据来确定。
这种方法适用于没有试验设备或条件的情况下。
根据生产厂家提供的试验数据,查找与要求压力和流量最接近的安全阀型号和规格,以确定其泄放能力。
二、安全阀泄放能力计算的参数:1.泄放压力(Pd):泄放压力是安全阀开始泄放的压力值,一般为系统工作压力的10%~20%。
在计算中,需要根据压力容器或管道系统的工作压力和安全要求来确定泄放压力。
2.泄放流量(Qd):泄放流量是安全阀泄放压力下的流量值,通常以立方米/小时(m³/h)或公斤/小时(kg/h)为单位。
在计算中,需要根据容器或系统的最大允许放空容量和泄放速度来确定泄放流量。
3.其他参数:除了泄放压力和泄放流量,还需要考虑安全阀的额定工作压力(Ps)、安全阀的出口直径(d)、背压系数(Kr)等参数。
根据这些参数,结合适当的计算公式,可以得出安全阀的泄放能力。
三、安全阀泄放能力计算实例:下面通过一个实例来演示安全阀泄放能力的计算过程。
假设一些容器的工作压力为2 MPa,最大允许放空容量为100 m³/h,并已确定采用直径为50 mm的安全阀。
根据经验,泄放压力一般为工作压力的10%~20%,这里取15%。
Pd=0.15×2MPa=0.3MPa根据泄放流量和直径参数,可以使用以下公式计算安全阀的泄放能力:Qd=Kr×A×C×√(Pd/ΔP)其中,Kr为背压系数,取值通常为0.93~1;A为安全阀出口面积,即π(d/2)²;C为流量系数,通常为1.2;ΔP为安全阀起始泄放压力和最终泄放压力之差。
安全阀计算
序号名称符号计算公式(或来源)数值单位1安全阀型号A28H-16 DN15 开启压力1.05MPa 2压力容器进口管内径d 按设计图
20.00mm 3压力容器进口管内气体流速ν给定
12.00m/s 4容器设计温度T1给定
100.00℃5容器设计压力P
1.10Mpa 60℃、1个气压下气体密度ρ1查表
1.29kg/m 37安全阀整定压力p s 给 定
1.05Mpa 8在50℃、1.0MPa下的气体密度ρρ1X(psX1.1+0.1)X273/(0.1X(273+T1))11.88kg/m 39常数给定
0.0028310压力容器安全泄放量Ws 1Ws 1=0.00283ρνd 2161.33kg/h 11安全阀的公称通径DN
15mm 12安全阀的排放压力(绝压)p d p d =1.1P s +0.1 1.26Mpa 13安全阀最小流道直径d 1按设计图
10.00mm 14安全阀开启高度h 制造厂型号给定 2.50mm 15安全阀的最小排气截面积A A=πd 12/4
78.50mm 216气体摩尔质量M 查表
29.00kg/kmol 17设计温度T T1+273.3
373.30K 18压缩系数Z 查表(图4)
1.0019气体特性系数C 查《压力容器安全技术监督规程》附表5-1356.0020排放系数K 给定
0.6021安全阀排放量Ws Ws=7.6×10-2CKAp d (M/ZT)
1/2
445.76kg/h 22结论 W S >Ws 1 安全安全阀计算
(按《压力容器安全技术监察规程》计算)
压力容器安全泄放量的计算
安全阀排放能力计算。
安全阀的计算范文
安全阀的计算范文安全阀是一种用于压力设备中的安全保护装置,其主要功能是在设备发生过压时,通过释放多余压力来保护设备的安全运行。
安全阀的计算是保证其能够准确工作的关键,下文将从安全阀的类型、计算公式等方面详细阐述。
首先,安全阀的类型主要有弹簧式安全阀和重锤式安全阀两种。
弹簧式安全阀是通过一定的弹簧对阀芯施加力以保证设备的正常工作压力,而重锤式安全阀则是利用重锤的重力来控制阀芯的开闭。
根据不同类型的安全阀,其计算公式也不尽相同。
在这里,我们以弹簧式安全阀为例进行计算。
首先需要确定以下几个参数:1. 设备的最大工作压力(Pmax):这是设备能够承受的最大压力,通常由设备的设计要求决定。
2.设备的额定工作压力(Pr):这是设备正常工作时所需的工作压力,通常也由设备的设计要求决定。
3.安全阀的启闭力(F):这是设备工作压力对安全阀阀芯所施加的力,通常需要通过计算或实验来确定。
4.安全阀的额定流量(Qr):这是在正常工作压力下,安全阀所需释放的介质流量,通常由设备的设计要求决定。
根据以上参数,可以使用如下公式计算出安全阀的额定流量:Qr=K*(Pr-Pb)其中,K是安全阀的流量系数,它是一个与安全阀类型有关的常数,需要参考安全阀的使用说明书来确定;Pb是安全阀的启闭压力,即当安全阀关闭时,在安全阀上方的压力。
而安全阀的启闭压力则可以通过以下公式计算得出:Pb = Pmax - (Pmax - Pr) / C其中,C是安全阀的启闭压力系数,需要根据弹簧式安全阀的设计参数来确定。
通过以上公式的计算,可以得到安全阀的额定流量和启闭压力,从而确保安全阀能够在设备发生过压时准确地释放多余的压力,保护设备的安全运行。
需要注意的是,在进行安全阀的计算时,还需要考虑诸如安全阀的可靠性、安全阀的选择、安全阀的安装位置等因素。
这些因素也是保证安全阀能够有效工作的重要因素,需要综合考虑进行选择和计算。
总结起来,安全阀的计算是保证设备安全运行的重要环节。
安全阀计算示例
安全阀计算实例安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一,也是在线压力容器定期检验中必检项目。
它包括防超压和防真空两大系列,即一为排泄容器内部超压介质防止容器失效,另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。
凡符合《容规》适用范围的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。
一.安全阀的选用方法a)根据计算确定安全阀.公称直径.必须使安全阀的排放能力≥压力容器的安全泄放量b)根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级;c)对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320℃的气体用的安全阀,应选用带散热器(翅片)的形式;d)对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的,则应采用封闭式带板手安全阀;e)当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过10%开启压力时,应选用带波纹管的安全阀;f)对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带板手安全阀g)液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀.h)根据介质特性选合适的安全阀材料:如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀.i)对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定, 泄放量小的工况,宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况, 宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀.对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀.j)工作压力Pw低的固定式容器,可采用静重式(高压锅)或杠杆重锤式安全阀.移动式设备应采用弹簧式安全阀.k)对于介质较稠且易堵塞的, 宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置.l)根据安全阀公称压力大小来选择的弹簧工作压力等级. 安全阀公称压力与弹簧工作压力关系,见表1m)安全阀公称压力PN与弹簧工作压力关系表表1安全阀应动作灵敏可靠,当到达开启压力时,阀瓣应及时开启和完全上升,以顺利排放;同时应具有良好的密封性能,不仅正常工作时保持不漏,而且要求阀瓣在开启复位后及时关闭且保持密封;在排气压力下阀瓣应达到全开位置,无震荡现象,并保证排出规定的气量。
安全阀计算示例
安全阀计算实例陈桦安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一,也是在线压力容器定期检验中必检项目。
它包括防超压和防真空两大系列,即一为排泄容器内部超压介质防止容器失效,另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。
凡符合《容规》适用范围的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。
一.安全阀的选用方法a)根据计算确定安全阀.公称直径.必须使安全阀的排放能力≥压力容器的安全泄放量b)根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级;c)对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320℃的气体用的安全阀,应选用带散热器(翅片)的形式;d)对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的,则应采用封闭式带板手安全阀;e)当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过10%开启压力时,应选用带波纹管的安全阀;f)对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带板手安全阀g)液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀.h)根据介质特性选合适的安全阀材料:如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀.i)对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定, 泄放量小的工况,宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况, 宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀.对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀.j)工作压力Pw低的固定式容器,可采用静重式(高压锅)或杠杆重锤式安全阀.移动式设备应采用弹簧式安全阀.k)对于介质较稠且易堵塞的, 宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置.l)根据安全阀公称压力大小来选择的弹簧工作压力等级. 安全阀公称压力与弹簧工作压力关系,见表1m)安全阀公称压力PN与弹簧工作压力关系表表1安全阀应动作灵敏可靠,当到达开启压力时,阀瓣应及时开启和完全上升,以顺利排放;同时应具有良好的密封性能,不仅正常工作时保持不漏,而且要求阀瓣在开启复位后及时关闭且保持密封;在排气压力下阀瓣应达到全开位置,无震荡现象,并保证排出规定的气量。
安全阀计算实例
一.安全阀计算实例我们在压力容器设计和定期检验中均要求对安全阀的安全排放能力进行选型或校验计算。
基于以往资料不齐全,往往以大代小,造成不必要的浪费。
现拟以GB15 0附录B-B5.1 b)为依据,用不同介质、压力、温度对安全阀的安全排放量进行选型计算。
例1:有一空气储罐,DN1000㎜,容积V=5m3最高工作压力为0.8MPa,工作温度为30℃进口管为φ57X3.5,确定安全阀尺寸.解1)确定气体的状态条件设Po—安全阀出口侧压力(绝压)0.103MPa(近似为0.1MPa)则Pd—安全阀泄放压力(绝压)为Pd=1.1Pw+0.1+10%P=1.068MPa(GB150附录B4.2.1)当安全阀出口侧为大气时: Po/Pd=0.103/1.068=0.0936而(2/(k+1))k/(k-1) =(2/(1.4+1))1.4/(1.4-1)=0.53∴ Po/Pd<(2/(k+1))k/(k-1)是属于临界状态条件, 安全阀排放面积A按(B5)计算A≥mm(B5)式中: C气体特性系数,查表B1或C=520√k(2/(k+1)(k+1)/(k-1))K—安全阀额定泄放系数,K=0.9倍的泄放系数(泄放系数由制造厂提供,一般为0.75);或按《容规》附件五第二节有关规定中选取.2)容器安全泄放量的计算:盛装压缩气体或水蒸汽的容器安全泄放量,按下列规定来确定a.对压缩机贮罐或水蒸汽的容器,分别取压缩机和水蒸汽发生器的最大产气量;b.气体储罐等的安全泄放量按(B1)式计算Ws=2.83×10-3ρυd2 ㎏/h (B1)式中ρ为排放压力下的气体密度.ρ=M(分子量)×Pw’(排放绝对压力)×273/(22.4×(273+t))空气M=28.95排放绝对压力Pw’=10.68㎏/㎝2代入上式得ρ=28.95×10.68×273/22.4×303=12.44㎏/m3υ—容器在工作压力下的进口管的气体流速m/s;查表2得υ=10~15m/s 一些常用气体流速范围表2取υ=10m/s.将上述ρ、ν、d代入得Ws=2.83×10-3×12.44×15×502 =1320.2㎏/h则A==205.4mm2若采用带板手全启式安全阀A=0.785d02=205.4mm2 d0=(205.4/0.785)1/2=16.2㎜根据统计概算,全启式安全阀的喉径d0与公称直径DN之比约为0.625,而微启式安全阀的喉径d0与公称直径DN之比约为0.8.∴选用公称直径DN32的全启式带板手安全阀.安全阀公称直径与喉径关系表3例2.将例题1的介质改为蒸汽。
标准安全阀计算
0.77
2
泄放压力下的气体密度
ρ
ρ=ρo×Pd/0.1
Kg/m3
5.86
3
压力容器进口管内径
d
设计条件
mm
73.00
4
进口管内气体流速
v
m/s
20.00
5 泄放压力下压力容器安全泄放量 Ws
Ws=2.83×10-3ρvd2
Kg/h
1767.38
6
二、压力容器排放能力计算(气体、临界条件)
气体性质
0.90
h
27
安全阀阀座喉径
d1
28
安全阀阀座口径
D
29
锥形密封面的半锥角
φ
安全
30
阀排 气截
全启式h≥1/4d1时
微启式
平密封 A
面积
PO/Pd 按GB150-1998附录B6.3.1
三、安全阀选用及校核 A42Y-16C DN20 设计条件
《压力容器设计手册》表3-8-7 P932或选型样本 《压力容器设计手册》表3-8-7 P932或选型样本 《压力容器设计手册》表3-8-7 P932或选型样本 《压力容器设计手册》表3-8-7 P932或选型样本
A=π/4×d12 A=πDh
0.55
0.13
临界条件
mm2
mm2
879.03
安全阀型式 个 mm mm mm ° mm2 mm2
1.00 1.00 3.25 13.00 25.00 0.00
132.73
安全
30
阀排 气截
面积
31
结 论:
微启式
A
锥密封
安全阀数 量:
Байду номын сангаас
安全阀口径、排量计算书
排放压力P(A)
0.2442MPa
9
压缩指数Z
1
5
排量系数Kd
0.75
10
大气压力Pd
0.1MPa
计算排放出口截面绝对压力Pc(MPa)
当Pc小于大气压时排放速度为亚音速,排放反作用力按下式计算:
M:摩尔质量18Kg/Kmol
ρ:密度Kg/m
Ps:整定压力:0.14MPa
Pdr:额定排放压力:Pdr=Ps(1+△P0)+0.1= 0.2442MPa
Pb:背压:MPa
Kb:背压修正系数:1.00
T:排放温度:273+120K
Kt:温度修正系数:
Ws:安全排放量:11640Kg/h
K:绝热指数:
C:气体特征系数:
Kdr:额定排量系数:0.75
Z:压缩系数:
Ksh:过热修正系数:1.00
μ:粘度:cp
Kv:粘度修正系数:
口径计算
As所需流道面积:
=Ws/(5.25 X Kdr X Ksh X Pdr)=11640/(5.25*0.75*1*0.2442)
=12105.61mm2
选择流道面积(喉口直径200):A=31400mm2
安全阀口径、排量计算书
用户
工程
规范、标准
规格
型号:DN300阀体材质:WCB
进口尺寸X流道直径X出口尺寸:300X200X400开启高度:50mm
流道直径:200 mm流道面积:31400mm2
工作介质:蒸汽整定压力:0.14MPa
背压:0.1Mpa(大气压)
参数
△P0:允许超过压力百分率3%
Kp:超过压力修正系数
排量计算
安全阀计算示例
安全阀计算实例陈桦安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一,也是在线压力容器定期检验中必检项目。
它包括防超压和防真空两大系列,即一为排泄容器内部超压介质防止容器失效,另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。
凡符合《容规》适用范围的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。
一.安全阀的选用方法a)根据计算确定安全阀.公称直径.必须使安全阀的排放能力≥压力容器的安全泄放量b)根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级;c)对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320℃的气体用的安全阀,应选用带散热器(翅片)的形式;d)对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的,则应采用封闭式带板手安全阀;e)当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过10%开启压力时,应选用带波纹管的安全阀;f)对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带板手安全阀g)液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀.h)根据介质特性选合适的安全阀材料:如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀.i)对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定, 泄放量小的工况,宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况, 宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀.对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀.j)工作压力Pw低的固定式容器,可采用静重式(高压锅)或杠杆重锤式安全阀.移动式设备应采用弹簧式安全阀.k)对于介质较稠且易堵塞的, 宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置.l)根据安全阀公称压力大小来选择的弹簧工作压力等级. 安全阀公称压力与弹簧工作压力关系,见表1m)安全阀公称压力PN 与弹簧工作压力关系表表1安全阀应动作灵敏可靠,当到达开启压力时,阀瓣应及时开启和完全上升,以顺利排放;同时应具有良好的密封性能,不仅正常工作时保持不漏,而且要求阀瓣在开启复位后及时关闭且保持密封;在排气压力下阀瓣应达到全开位置,无震荡现象,并保证排出规定的气量。
安全阀计算(液体)
代号 计算公式
d 已知 v 设定 p 查表 Ws Ws=0.0009∏pvd2
Ps 已知 Pd Pd=1.2Ps+0.1 Po 已知 △P △P=Pd-Po K 选定 A A=Ws/[5.1K(p△p)1/2] d1 d1=(4A/∏)1/2 do 选定
DN 选定 选定 选定 选定
计算结果
68 1.5 1000
安全阀计算
计算数据名称
进口管内径 液体进口流速 液体密度
压力容器安全泄放量 采用全启式安全阀 安全阀整定压力 安全阀排放压力(绝压) 安全阀出口侧压力(绝压) 阀门前后压力降 排放系数
安全阀小截面积
安全阀最小流通直径 选用安全阀喉径 安全阀阀座口径(公称直 径) 安全阀数量 安全阀型号 安全阀工作压力级
19601.14
单位
mm m/s kg/m3
kg/h
1.68 2.12 0.10 2.02 0.65
131.69
12.95 32
MPa MPa MPa MPa
mm2 mm mm
50
mm
1
CA4A8Y-40
>1.6~2.0 MPa
安全阀计算(液化气)
安全阀安全泄放计算:安全泄放量与安全阀排放面积计算: 容器盛装介质:R22,为液化气体,无绝缘保温层。
其安全泄放量计算如下:1. 容器的安全泄放量:——B3 (GB150-1998)Ws=87327.1式中:Ws——容器的安全泄放量,kg/m3F——系数;F=1 容器置于地面以下用砂土覆盖时,F=0.3; 容器置于地面上时,F=1; 容器置于大于10L/m2·min 喷淋装置下时,F=0.6;Ar——容器受热面积;Ar=123.2509 Ar=πD 0(L+0.3D 0)D 0——容器外径,m ;D 0=3.2L——容器总长,m ;L=11.3q——在泄放压力下,液体的汽化潜热,kJ/kg ;q=151.32. 安全阀的排放面积A:P 0/P d =0.0414940.566426A=1046.306式中:A——安全阀的最小排放面积,mm2Ws——容器的安全泄放量,kg/m3C=336.2227P 0——安全阀出口侧压力,(绝压)Mpa ;P 0=0.1k——气体绝热系数;k=1.19K——安全阀的额定泄放系数,K=0.9倍阀门泄放系数;K=0.675 A42Y-25阀门样本泄放系数为:0.75P d ——安全阀的泄放压力,P d =1.1P+0.1 Mpa (绝压);P d =2.41P——容器设计压力,Mpa ;P=2.1M——气体的摩尔质量,kg/kmol ;M=86.469Z——气体的压缩系数,根据Tr 、Pr 由GB150图B1查得Z=0.72Px——介质泄放压力,MPa ;Px=2Tx——介质泄放温度,K;Tx=331P l ——介质临界压力,MPa ;P l =4.9751l T l =369Tr=0.897019Pr=0.402002故本设备采用一个Dg80全启式安全阀,其喉部直径dt=50mm,满足泄放安全的要求。
安全阀计算
7 工作状态下气体密度ρ 8 排放压力下气体密度ρ 1 9 安全泄放量Ws 二 安全阀排放能力的计算 1 安全阀的选用 2 安全阀阀座喉径d1
mm A1=π d12/4 P2=1.1P1+0.1 全启式 绝压
3 安全阀最小排气截面积A1 mm2 4 安全阀整定压力P1 MPa 5 6 7 8 9 10 安全阀排放压力P2 排放系数 K 天然气的摩尔质量M 天然气的压缩系数Z 气体绝热系数k 气体特征系数C MPa kg/kmol
安全阀计算
一 1 2 3 4 5 6 安全泄放量的计算 工作压力P 工作温度T 工作介质 进口管内径d 进口管内气体的流速v 标态下天然气密度ρ 0 绝压
Mpa
℃ mm m/s kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/h
(0℃,0.1033MPa) 由(P0× ρ )/(P× ρ 0)=T0/T 得 由(P0×ρ 2)/(P2×ρ 0)=T0/T得 按GB150.1-2011附录B计算 由Ws=2.83× 10-3ρ vd2 A42Y-40 DN32
由k查GB150-2011表B.4 按GB150.1-2011附录B计算 mm2 A=13.16Ws/CKP2× (ZTf/M)0.5 因为A1>A,所以安全阀选用合格. 设 校
结果 3.7 40 天然气 96 15 0.707 22.08712 25.54943 9995.426534
32 804.2496 3.8 4.28 0.6 16.04 0.98 1.31 348 648.7948192
安全阀计算实例范文
安全阀计算实例范文
安全阀是一种用于保护容器或管道系统免受过高压力的设备。
在工业生产中,安全阀的选择和计算是非常重要的,因为一个合理的安全阀设计能够确保装置的安全运行和人员的安全。
下面我们将通过一个实例来演示安全阀的计算过程。
假设我们有一个容器,其工作压力为10兆帕(MPa),容量为100立方米。
我们需要选择一个合适的安全阀,并计算其合理的开启压力和排放能力。
第一步:开启压力的选择
为了确定合理的开启压力,我们需要考虑以下几个因素:
1.设备的工作压力:根据实例,设备的工作压力为10MPa。
2.容器的设计压力:根据国家标准或设计规范,容器的设计压力通常是工作压力的1.25倍,即10MPa*1.25=12.5MPa。
3.安全阀的开启压力:一般来说,安全阀的开启压力应该比容器的设计压力稍微高一些,以确保在超过设计压力时能够及时排放压力。
在本例中,我们选择安全阀的开启压力为13MPa。
第二步:排放能力的计算
为了确定安全阀的合理排放能力,我们需要考虑以下两个因素:
1.设备的容量:根据实例,设备的容量为100立方米。
此外,安全阀的安装和维护也是非常重要的。
安全阀应该正确安装在容器或管道系统中,并定期检查和维护以确保其正常运行。
总结起来,安全阀的选择和计算需要考虑设备的工作压力、容器的设计压力、安全阀的开启压力和排放能力等因素。
正确选择和计算安全阀可以确保工业装置的安全运行,减少事故和人员伤害的风险。
同时,安装和维护安全阀也是非常重要的,以确保其正常运行和有效保护装置的安全。
a27w10t安全阀计算书
a27w10t安全阀计算书摘要:一、安全阀的基本概念与作用二、安全阀的计算方法三、a27w10t安全阀的具体计算过程四、安全阀计算书的应用与实践正文:一、安全阀的基本概念与作用安全阀是一种用于控制压力容器、管道等设备压力的装置。
当被保护系统内的压力升高至设定值时,安全阀自动开启,将多余的压力释放掉,以保证设备的安全运行。
安全阀的作用至关重要,它能有效地防止设备爆裂、爆炸等事故的发生。
二、安全阀的计算方法安全阀的计算方法主要包括以下几个方面:1.确定安全阀的开启压力:根据设备的工作压力、压力波动等因素,确定安全阀的开启压力。
2.确定安全阀的排放能力:根据设备的容积、管道阻力等因素,计算安全阀的排放能力。
3.选择合适的安全阀类型:根据被保护设备的特性,选择合适的安全阀类型,如弹簧式、膜片式等。
4.计算安全阀的尺寸:根据安全阀的排放能力、工作压力等参数,计算安全阀的尺寸。
三、a27w10t安全阀的具体计算过程1.获取a27w10t安全阀的技术参数,如材料、工作压力、温度范围等。
2.根据工作压力和温度范围,确定安全阀的材质和密封件。
3.计算安全阀的开启压力,确保其在正常工作范围内。
4.计算安全阀的排放能力,确保能满足设备的需要。
5.校核安全阀的排放能力与设备的安全要求是否匹配。
6.计算安全阀的尺寸,确保符合工程实践。
四、安全阀计算书的应用与实践安全阀计算书是用于指导安全阀选型、安装和使用的重要依据。
在实际工程中,安全阀计算书应包含以下内容:1.设备的基本参数:如工作压力、温度、介质等。
2.安全阀的选型依据:包括安全阀类型、材质、排放能力等。
3.安全阀的计算过程:详细阐述安全阀的计算方法、步骤和结果。
4.安全阀的安装和使用要求:指导工程人员正确安装、使用和维护安全阀。
5.安全阀的检验和维护:介绍安全阀的检验周期、检验方法及维护注意事项。
通过安全阀计算书,工程人员可以更加准确地选型、安装和使用安全阀,确保设备的安全运行。
安全阀排放量计算公式
安全阀排放量计算公式安全阀是保障设备和系统安全运行的重要部件,而准确计算其排放量至关重要。
咱先来说说安全阀排放量的概念哈。
简单来讲,安全阀排放量就是指在特定条件下,安全阀能够排出的介质流量。
这就好比一个水库的泄洪量,得算准了,不然要是洪水来了,泄洪量不够,那可就麻烦啦!那怎么算这个排放量呢?这就得提到一堆公式啦。
比如说,对于气体介质,常用的公式是:Wg = 7.6×10^(-2)×C×Kd×A×(Pg + 0.1)×M / (ZT)这里面,Wg 就是气体安全阀的排放量,单位是千克每小时;C 是气体特性系数;Kd 是安全阀的额定泄放系数;A 是安全阀的喉部面积,单位是平方毫米;Pg 是安全阀入口处的气体绝对压力,单位是兆帕;M 是气体的摩尔质量,单位是千克每摩尔;Z 是气体在操作温度和压力下的压缩因子;T 是气体的绝对温度,单位是开尔文。
是不是看着有点晕乎?别担心,咱举个例子来说明。
就说一个化工厂里的反应釜吧,里面有高温高压的气体。
这时候要安装一个安全阀,咱来算算它的排放量。
先确定各种参数,比如说气体特性系数 C 是 348,额定泄放系数 Kd 是 0.65,喉部面积 A 经过测量是 500 平方毫米,入口处气体绝对压力 Pg 是 1.5 兆帕,气体是氨气,摩尔质量 M 大约是 17 千克每摩尔,压缩因子 Z 通过查资料得到是 0.9,操作温度是 200℃,换算成绝对温度 T 就是 473 开尔文。
把这些数一股脑儿地代入公式里:Wg = 7.6×10^(-2)×348×0.65×500×(1.5 + 0.1)×17 / (0.9×473)经过一番计算,就能得出这个安全阀在这种情况下的气体排放量啦。
再来说说液体介质的安全阀排放量计算公式。
Wl = 2.83×10^(-3)×A×Pd×M这里面,Wl 是液体安全阀的排放量,单位是千克每小时;A 还是安全阀的喉部面积;Pd 是安全阀入口处的液体绝对压力,单位是兆帕;M 是液体的流量系数。
安全阀计算示例
安全阀计算实例陈桦安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一,也是在线压力容器定期检验中必检项目。
它包括防超压和防真空两大系列,即一为排泄容器内部超压介质防止容器失效,另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。
凡符合《容规》适用范围的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。
一.安全阀的选用方法a)根据计算确定安全阀.公称直径.必须使安全阀的排放能力≥压力容器的安全泄放量b)根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级;c)对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320℃的气体用的安全阀,应选用带散热器(翅片)的形式;d)对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的,则应采用封闭式带板手安全阀;e)当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过10%开启压力时,应选用带波纹管的安全阀;f)对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带板手安全阀g)液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀.h)根据介质特性选合适的安全阀材料:如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀.i)对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定, 泄放量小的工况,宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况, 宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀.对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀.j)工作压力Pw低的固定式容器,可采用静重式(高压锅)或杠杆重锤式安全阀.移动式设备应采用弹簧式安全阀.k)对于介质较稠且易堵塞的, 宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置.l)根据安全阀公称压力大小来选择的弹簧工作压力等级. 安全阀公称压力与弹簧工作压力关系,见表1m)安全阀公称压力PN与弹簧工作压力关系表表1安全阀应动作灵敏可靠,当到达开启压力时,阀瓣应及时开启和完全上升,以顺利排放;同时应具有良好的密封性能,不仅正常工作时保持不漏,而且要求阀瓣在开启复位后及时关闭且保持密封;在排气压力下阀瓣应达到全开位置,无震荡现象,并保证排出规定的气量。
安全阀计算示例(VDF)
F142b 缓冲罐(V3412)顶部安全阀计算示例
操作参数如下:
泄放压力:
1.18f P Mpa =(绝压)
泄放温度:338.15f T K =
罐内介质为气相的F142b ,其物性参数为: 323.087/kg m ρ=
进料管径:50d mm =
流速:15/u m s =
100.5/M kg kmol =
临界温度:409.15T K =
临界压力: 4.15P Mpa =(绝压)
选用全启式安全阀,00.65C =
气相特性指数:315X =
绝热指数: 1.02k =
对比温度=介质的泄放温度/介质的临界温度 对比压力=介质的泄放压力/介质的临界压力 对比温度=338.15/409.15=0.83
对比压力=1.18/4.15=0.284
根据算出的对比温度和对比压力查气体压缩系数图得出Z=0.85
根据以上数据计算容器的安全泄放量s W 32322.8310 2.831023.0871*******.1/s W ud kg h ρ--=⨯=⨯⨯⨯⨯= 最小泄放面积:
22450.10.85338.1513.1613.16225.70.65315 1.18100.5f s
f
ZT W A mm CXP M ⨯===⨯⨯ 0225.716.690.7850.785A d mm === 因此选择DN25mm 的安全阀。
罐区储罐安全阀计算
§1.AHF储罐安全阀计算1.AHF储罐(V3101A~3101E)储罐安全阀考虑冷冻水被关闭时,安全阀起跳一、基本条件1.泄放物料:AHF汽相2.泄放量W:1150×15=17250kg/h AHF3.操作压力:0.4MPa(表压)4.操作温度:T=283.15K5.背压Pb=0.044MPa(绝压)6.30℃下,Cp=40355.3J/(kg·K),Cv=2383 J/(kg·K),Cp/Cv=16.93;HF绝热系数16.93,对应气体特性参数X=520(k×(2/k+1)k+1/K-1)1/2=622.677.摩尔分子量M=20.018.AHF临界参数Pc=6.485,Tc=461.15。
9.计算各物质对应的对比状态参数查图得:AHF的Z=0.14。
二、最小泄放面积计算1.安全阀开启压力P=0.44MPa(表压)2.泄放压力P=0.44+0.044+0.1=0.584MPa(绝压)3.临界流动压力Pcf=P×(2/(k+1))(k/(k-1))=0.584×(2/17.93)(16.93/(15.93))=0.0568MPa4.流量系数Co=0.65.背压修正系数kb=1.0(弹簧安全阀)6.Pb=0.044MPa<Pcf=0.0568MPa,所以该流动为临界流动7.最小泄放面积=13.16×17250×(283.15×0.14/20.01)1/2/(0.6×622.67×0.584×1)=1464.44mm28.取喉径面积1840mm29.取喉径面积1840mm2a=πd2/4 d=48.40三、选型结果选用波纹管式安全阀,喉径面积≥1840mm2,代号L,入口公称直径DN50。
§2. F125储罐安全阀计算1.F125储罐(V4401A~4401L)储罐安全阀考虑外部火灾情况时,安全阀起跳。
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安全阀计算实例陈桦安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一,也是在线压力容器定期检验中必检项目。
它包括防超压和防真空两大系列,即一为排泄容器内部超压介质防止容器失效,另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。
凡符合《容规》适用范围的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。
一.安全阀的选用方法a)根据计算确定安全阀.公称直径.必须使安全阀的排放能力≥压力容器的安全泄放量b)根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级;c)对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320℃的气体用的安全阀,应选用带散热器(翅片)的形式;d)对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的,则应采用封闭式带板手安全阀;e)当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过10%开启压力时,应选用带波纹管的安全阀;f)对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带板手安全阀g)液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀.h)根据介质特性选合适的安全阀材料:如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀.i)对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定, 泄放量小的工况,宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况, 宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀.对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀.j)工作压力Pw低的固定式容器,可采用静重式(高压锅)或杠杆重锤式安全阀.移动式设备应采用弹簧式安全阀.k)对于介质较稠且易堵塞的, 宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置.l)根据安全阀公称压力大小来选择的弹簧工作压力等级. 安全阀公称压力与弹簧工作压力关系,见表1m)安全阀公称压力PN 与弹簧工作压力关系表表1安全阀应动作灵敏可靠,当到达开启压力时,阀瓣应及时开启和完全上升,以顺利排放;同时应具有良好的密封性能,不仅正常工作时保持不漏,而且要求阀瓣在开启复位后及时关闭且保持密封;在排气压力下阀瓣应达到全开位置,无震荡现象,并保证排出规定的气量。
二.安全阀计算实例我们在压力容器设计和定期检验中均要求对安全阀的安全排放能力进行选型或校验计算。
基于以往资料不齐全,往往以大代小,造成不必要的浪费。
现拟以GB150附录B-B5.1 b)为依据,用不同介质、压力、温度对安全阀的安全排放量进行选型计算。
例1:有一空气储罐,DN1000㎜,容积V=5m 3最高工作压力为0.8MPa ,工作温度为30℃进口管为φ57X3.5,确定安全阀尺寸.解1)确定气体的状态条件设Po —安全阀出口侧压力(绝压)0.103MPa (近似为0.1MPa ) 则Pd —安全阀泄放压力(绝压)为Pd=1.1Pw+0.1+10%P=1.068MPa (GB150附录B4.2.1)当安全阀出口侧为大气时: Po/Pd=0.103/1.068=0.0936 而(2/(k+1))k/(k-1) =(2/(1.4+1))1.4/(1.4-1)=0.53∴ Po/Pd <(2/(k+1))k/(k-1) 是属于临界状态条件, 安全阀排放面积A 按(B5)计算A ≥ZTMCKP Wsd2106.7-⨯mm (B5)式中: C气体特性系数,查表B1或C=520√k(2/(k+1)(k+1)/(k-1))K—安全阀额定泄放系数,K=0.9倍的泄放系数(泄放系数由制造厂提供,一般为0.75);或按《容规》附件五第二节有关规定中选取.2)容器安全泄放量的计算:盛装压缩气体或水蒸汽的容器安全泄放量,按下列规定来确定a.对压缩机贮罐或水蒸汽的容器,分别取压缩机和水蒸汽发生器的最大产气量;b.气体储罐等的安全泄放量按(B1)式计算Ws=2.83×10-3ρυd2㎏/h (B1)式中ρ为排放压力下的气体密度.ρ=M(分子量)×P w’(排放绝对压力)×273/(22.4×(273+t))空气M=28.95排放绝对压力P w’=10.68㎏/㎝2代入上式得ρ=28.95×10.68×273/22.4×303=12.44㎏/m3υ—容器在工作压力下的进口管的气体流速m/s;查表2得υ=10~15m/s一些常用气体流速范围表2取υ=10m/s.将上述ρ、ν、d 代入得Ws=2.83×10-3×12.44×15×502 =1320.2㎏/h 则A=303195.28071.17.0365106.72.13202⨯⨯⨯⨯⨯-=205.4mm 2若采用带板手全启式安全阀A=0.785d02=205.4mm 2 d0=(205.4/0.785)1/2=16.2㎜根据统计概算,全启式安全阀的喉径d0与公称直径DN 之比约为0.625,而微启式安全阀的喉径d0与公称直径DN 之比约为0.8. ∴选用公称直径DN32的全启式带板手安全阀.安全阀公称直径与喉径关系表3例2.将例题1的介质改为蒸汽。
解:在压力容器中,绝大多数安全阀的出口侧压力与它的泄放压力之比即Po/pd 都小于理论值0.528。
(此值由空气作试验介质求得Po/pd=0.528)属于临界状态。
Pd ——安全阀的泄放压力(绝压)Pd=1.1×P +0.1MPa=1.1×1.1Pw +0.1=1.21×0.8+0.1=1.068MPa 查得ρ=5.388Kg/m 3. K=455°(t=182℃)∴WS=2.83×10-3ρνd 2=2.83×10-3×5.388×25×502=953Kg 最小排放面积A A=ZTM CKP Wsd2106.7-⨯其中蒸汽在工作温度和压力下的压缩系数Z 。
可根据高鸿华主编《压力容器安全技术问题》第71问中的公式进行计算:(注1)Z=RT M P ν=45584818101856.068.104⨯⨯⨯⨯=0.93式中:R ——848Kg ·m/Kmol ·K T ——蒸汽绝对温度K ν——蒸汽比容M ——分子量。
蒸汽k=1.135 ∴A=45593.018068.17.0331106.79532⨯⨯⨯⨯⨯-=245.7mm 2 do=4πA=785.07.245=17.7㎜ 取DN=32的安全阀。
(do=20㎜)注1、介质压缩系数可按GB150附录B 章进行计算,一些常用介质的临界特性,由表4查得某些气体的主要物理特性表4上述的工况。
同样可以用(B7)式进行计算。
该式在计算时略去繁锁系数Z 的计算,当Pd ≤10Mpa 时A=KPd Ws 23.5=068.17.025.5953⨯⨯=242.8mm 2 do=4πA=785.08.245=17.6㎜ 众所周知,压缩系数Z 是反映了真实气体在压力、温度和比容之间的关系上和理想气体的差异。
在常温及压力不太高的情况下,真实气体与理想气体的差异不大。
即压缩系数Z ≈1,而一般常用的二原子气体,如空气、氧、氮、氢及一氧化碳等气体的绝热指数K 均为1.4。
因此,安全阀排量计算公式简化为下式: W=27KPdATM 用例题1的工况,代入后即得 A=30395.78067.17.027.1320⨯⨯=205.4mm 2Do=4πA=785.04.205=16.2㎜ 与例题1的详细计算相差极小,另一方面应注意的是,如合成氨的循环机的安全阀,由于出口侧的压力很大。
因而压力比Po/Pd >(2/(k+1) )k/(k-1)属于处在亚临界状态,则应用式(B6)来计算安全阀泄放量。
但锅炉系统的安全阀选型计算要以《锅规》所给出的公式及系数进行计算。
例3:液化石油气贮罐,筒体内径Di=1600㎜,长度L=6000㎜,壁厚δn=16㎜,V=13.3m 3,封头形式为椭圆,介质组分为: 丙烯50%、丙烷15%、正异丁烯15%、正异丁烷15%、残液5%.液化石油气组分见表5。
液化石油气单一成分组分及汽化潜热表5液化石油气贮罐,一般不设保温且夏日均配备水喷淋予以冷却。
解:对无绝热材料保冷层的压力容器其安全泄放量按(B3)计算。
W=2.55×105FAt×0.82/q kg/h 式中:F —系数,对于地面上的容器,F=1At —容器受热面积,椭圆封头的卧式贮罐At=πD0(L+0.3 D0)=3.14×1.632(6.916+0.3×1.632)=37.9㎡ 50℃汽化潜r=∑Xiri=285.5×0.15+285.96×0.5+343.7×0.15+317.8×0.15+337×0.05=301.9KJ/㎏∴安全泄放量W ’=rA F 82.051055.2⋅⋅⨯=9.3019.3711055.282.05⨯⨯⨯=16640㎏/h安全阀的泄放能力计算对于贮罐的筒体长度≥6m 时,应设置两个安全阀。
在一般情况下分半值来计算较为合理。
这样才不致于使安全阀选得过于大型而造成浪费。
安全阀的最小排气面积A 为A=ZTM CKP Wd2106.72-⨯=32367.04408.26.0337106.783202⨯⨯⨯⨯⨯-=577.3mm 2式中Pd=1.1P +0.1=1.1×1.8+0.1=2.08MPaM 分子量=44 (以主要成分丙烷) ∴do=4πA=785.03.577=27.12㎜ 选用DN40A42H —4.0的全启式安全阀两只。
(此档安全阀最小公称直径为40) 由两台或两台以上的装置集中输气到一个贮罐(集中罐)。
或由一台设备分别输气到几个贮罐(分气罐)时。
贮罐的安全泄放量的计算见例4。
例4、由两台空气压缩机同时向体积为V=100m 3的集气罐输气。
其输气压力为Pw=1.0MPa ;t 为常温。
进气管为φ108×4。
此时贮罐的安全泄放量。
∵在Pw=1.0Mpa ;t=20℃时,ρ=12.87㎏/m 3。
取进气管的气体流速为ν=15m/s ∴贮罐的安全泄放量W 为 W ‘=7.55(ρo )Vd 2TP d =7.55×1.293×15×1002×29331.1=6.55×103㎏/h式中:ρo ——气体在标准状态下的密度㎏/m 3;空气在标准状态下的P=12.87㎏/m 3 Pd ——容器的排放压力MPa (绝对) T ——容器的排放温度(绝对)K d ——容器的总进气管内径㎜ 实际上W '=7.55ρo Vd 2TP d与W=28×10-3ρVd 2是等效的,不同处在于不用去求取气体在排放状态下的密度ρ(㎏/m 3)。