安全阀排量计算
安全阀整定压力及排放量计算汇总
1 1705RRWB 6”×8”
4.56
4.42
3
251000 335
2 1705RRWB 6”×8”
4.56
4.42
3
251000 335
再热器出口安全阀
1 1705RRWD 6”×8”
4.25
4.12
3
193000 545
2 1705RRWD 6”×8”
4.25
4.12
3
193000 545
过热器出口 PCV 阀排量 118000 Kg/h,为最大连续蒸发量的 11%
再 热 蒸 汽 最 大 流 量 为 879300Kg/h , 再 热 蒸 汽 进 、 出 口 安 全 阀 总 排 汽 量 889000Kg/h,为再热器最大流量 101.1%。再热蒸汽进口安全阀总排量 502000Kg/h, 为最大再热蒸汽流量的 57.1 %,再热蒸汽出口安全阀总排量 387000Kg/h,为最大再 热蒸汽流量的 44%。
安全阀整定压力及排放量汇总
编
整定压力
回座压差 排汽量
阀门型号 规格(in)
温度℃
号
开启 Mpa 回座 Mpa
%
kg/h
锅筒安全阀
1 1749WB
3”×6”
19.75
18.96
4
276000 367
2 1749WB
3”×6”
19.96
18.76
6
280000 367
3 1749WB
3”×6”
20.34
日. 期 2008.12.25
DATE
,日期 2008-12-25
DATE
日, 期 2008-12-25
DATE
安全阀排放量计算
序号 符号 单位 公式或来源 (一)〈锅筒安全阀计算〉 1 锅炉蒸发量 D kg/h 给定 2 锅筒工作压力 P MPa 给定 3 工作温度 T 给定 A48Y-64 DN80 4 锅筒安全阀型号 5 安全阀口径 d1 mm —— 6 安全阀喉径 d0 mm —— 7 流通面积 A mm2 π*d0^2/4 8 开启压力 Ps MPa 1.06*P 9 额定排放压力 Pdr MPa 1.03*Ps 10 理论计算排放量 Wts kg/h 5.25*A*(Pdr+0.1 (二)〈过热器安全阀计算〉 1 过热器工作压力 P MPa —— 2 工作温度 T 给定(热力计算最高出口温度) 3 过热器安全阀型号 A48Y-64 DN50 4 安全阀口径 d1 mm —— 5 安全阀喉径 d0 mm —— 6 流通面积 A mm2 π*d0^2/4 7 开启压力 Ps MPa 1.04*P 8 额定排放压力 Pdr MPa 1.03*Ps 9 过热修正系数 Ksh —— 10 理论计算排放量 Wts kg/h 5.25*A*(Pdr+0.1) 11 额定排量系数 Kd 制造厂提供 12 实际排放量 W2 kg/h Ksh*Kd*Wts 13 安全阀总排放量 W kg/h W1+W2 14 校检 W>D 计算按照GB12241-2005《安全阀一般要求》进行 名称 结果 26500 3.4 243 80 40 1256.6 3.60 3.71 25149.9 0.73 18359.4 3.2 365 50 32 804.25 3.33 3.43 0.885 14474.0 0.73 9351 27710.4 合格
安全阀计算与选型
安全阀计算与选型1. 确定确定安全阀类型安全阀类型根据卸放介质物性、卸放量确定安全阀类型。
2. 确定安全阀公称压力根据介质操作条件确定PN,选定弹簧工作压力级。
3. 安全阀安全阀计算计算3.1 由工艺计算软件(hysis,pro II,aspen)计算获得介质基本物性数据(比重ρ,分子量M,粘度μ,泄放量Gv,气体特性系数C,流量系数Kf,压缩系数Z,最高泄放压力Pm,泄放温度Ti,操作压力P 0,整定压力Ps)。
3.2 计算公式:安全阀的计算参照GB/T 12241-2005(它与ISO 4126 安全阀一般要求计算方法相同) 中的公式并依据实测额定排量系数来计算安全阀的额定排量,进而确定安全阀的口径,是比较可靠的计算方法。
具体计算公式见GB/T 12241-2005 6.3节/6.5节。
3.2.1 介质为气体或蒸汽1)临界流动下的理论排量计算在下列条件下达到临界流动: 临界流动下的理论排量计算公式:2)亚临界流动下的理论排量计算:在下列条件下达到亚临界流动: 亚临界流动下的理论排量计算公式:3)Excel 表格计算安全阀卸放面积A 0(作者Huang WenJia)3.3 将必须的介质物性数据编入Excel 表格,并在安全阀卸放面积栏编好计算公式(见安全阀计算excel 表格)。
安全阀安全阀的选用与的选用与的选用与计算实例计算实例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.安全阀的选用安全阀的选用 1. 1. 安全阀安全阀安全阀各种参数的确定各种参数的确定各种参数的确定 a)确定安全阀公称压力。
根据阀门材料、工作温度和最大工作压力选定公称压力。
b) 确定安全阀的工作压力等级。
安全阀排量计算
2.625
2 50 ≥0.25d (π d2)/4 5.25nA(Pd+0.098) 阀门样本 Kdr× Et 1963.5 56139.4 0.7 39297.6
kg/h
10 安全阀额定排放量
本计算按GB12241-89《安全阀一般要求》进行 顶吹炉余热锅炉安全阀排放量计算 1 2 3 4 5 6 7 7 8 锅筒安全阀开启压力 安全阀型式 安全阀规格 安全阀的喉径 安全阀数量 安全阀排放系数 安全阀入口处蒸汽比容修正系数 安全阀排汽面积 d N C K A 全启式 KpKg(对饱和蒸汽) mm Pd MPa 弹簧全启式 A48Y-25 DN150 100 1 0.235 1 7853.98 27543.17 1.365
mm2 3.1415Nd2/4 安全阀的排放量 E kg/h CA(10.2P+1)K 本计算按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第134条公式进行
顶吹炉炉余热锅炉安全阀排放量计 算 1 2 3 4 5 6 7 8 9 锅筒安全阀开启压力 安全阀型式 安全阀规格 安全阀数量 安全阀喉径 安全阀开启高度 安全阀流道面积 安全阀理论排放量 安全阀额定排量系数 n d h A Et Kdr E kg/h 个 mm mm mm
2
Pd
MPa 弹簧全启式 A48Y-100 DN80
安全阀额定排量计算
安全阀额定排量计算
一、介质为液体(参照GB12241-89标准)
式中Wt--安全阀的理论排量,Kg/h A--流道面积,mm2 ρ--介质密度,Kg/ mm3(如水ρ=1000 Kg/ mm3)△P--阀门前后压差,△P=Pp·Pb,Mpa Pp--排放压力,Mpa(绝对压力)Pb--阀门出口侧压力,Mpa(对空排放时Pb为0)
二、介质为蒸汽(参照《蒸汽锅炉安全监察规程》
式中K--排放系统,对微启式安全阀C=0.2。
全启式安全阀C=0.7 M--气体分子量(如空气M=29,甲烷M=16)Z--气体在操作温度下的压缩系数,(如空气在常温,压力为1.6Mpa下Z=0.99,压力为10Mpa下Z=0.95)T--气体的温度,K(T=273+摄氏度)
三、介质为气体(参照GB12241-89标准)
Wt=CA(10.2P+1)
式中C--排放系统,对微启式安全阀C=0.085。
全启式安全阀C=0.235 P--安全阀入口处压力,Mpa K--蒸汽比容修正系数,一般取K=1 A--流道面积,mm2
密封性要求(依据GB12243-89)
安全阀类型流道直径
(mm)
最大允许泄漏率,气泡数/min(试验介质:空气或其它气体) 公称压力PN,Mpa
< 10 ≥ 10
一般安全阀
< 20 40 60
≥ 2020 30
背压平衡安全阀
< 20 50 75
≥ 2030 45
注:
1. 进行蒸汽安全阀密封试验时,用目视或听音的方法检查阀的出口端,如未发现泄漏现象,则认为密封性合格。
2. 进行水或其它液体用安全阀密封试验时,在规定的试验持续时间2分钟内,其密封面处不应有流淌的水
珠。
安全阀规定
安全阀计算、选型与设置规定1总则1.1 目的在石油化工生产过程中,为了防止由于生产事故等造成生产系统压力超过设备和管道的设计压力而发生爆炸事故,应在设备或管道上设置安全阀。
安全阀为一种自动阀门。
它不借助任何外力,而是利用介质本身的力来排出额定数量的流体,以防止系统内压力超过预定的安全值。
当压力恢复正常后,阀门再行关闭并阻止介质继续流出。
在工艺和工艺系统专业的设计中,安全阀的设计内容,主要指安全阀的排放量计算和安全阀的设置两个方面。
按照国际惯例安全阀的喷嘴面积的计算和选型是由制造商来完成的,所以有关这方面的内容列入附录中。
1.2 适用范围本规定仅适用于石油化工装置及系统的安全阀选用设计。
不适用于其它行业。
对于安全阀的描述在国际上多遵循美国的ASME标准,在该标准中“安全阀”指仅用于蒸汽或气体工况的泄压设施,而用“安全泄压阀”表示包含安全阀、泄压阀、安全泄压阀在内的全部泄压设施。
由于历史的原因,在我国是用“安全阀”代表了ASME的安全泄压阀的含义。
本规定仍按现行的国家标准来命名,以安全阀代表ASME的安全泄压阀的全部含义,不再区分安全阀、泄压阀、安全泄压阀。
术语、符号2.1 安全阀几何尺寸特性2.1.1实际排放面积(排放面积)(The actual discharge area) 实际排放面积是实际测定的决定阀门流量的最小净面积。
对微启式安全阀即为帘面积;对全启式安全阀即为喷嘴面积。
2.1.2帘面积(The curtain area) 帘面积是当阀瓣在阀座上升起时,在其密封面之间形成的圆柱形或圆锥形通道的面积。
2.1.3喷嘴面积(The nozzle area) 也称喷嘴喉部面积,是指喷嘴的最小横截面积。
2.1.4入口尺寸(The inlet size) 除特别说明外,均指安全阀进口的公称管道尺寸。
2.1.5出口尺寸(The outlet size) 除特别说明外,均指安全阀出口的公称管道尺寸。
2.1.6开启高度(lift) 是当安全阀排放时,阀瓣离开关闭位置的实际升程。
安全阀选型计算书
安全阀选型计算书编写:张景富西安协力动力科技有限公司二零一零年九月一、加热器安全阀的选型计算1.主要计算参数:该电厂共有四台热网加热器,每台加热器的壳程有2个蒸汽进口(Ф720×24),管程进出口为Ф720×10,疏水管Ф273×7,加热蒸汽总流量250~300t/h,蒸汽压力0.4Mpa,壳程工作温度227℃,换热管Ф19×2,加热器管程水进口压力为1.6Mpa,进出口水温70~130℃。
2.壳程安全阀的选型根据GB150-1998附录B5“容器安全泄放量的计算”热网加热器壳程的水蒸汽的容器安全泄放量为:W S=2.83×10-3ρvd2式中 W S----容器的安全泄放量,kg/h;ρ----泄放压力下气体密度,kg/m3。
v----容器进料口内的流速,m/s;d----容器进料口的内径,mm;加热器壳程蒸汽压力为0.4Mpa,即工作压力为0.3Mpa,在这程压力下蒸汽密度ρ=1.66kg/ m3按四台设备共8个进口,每个进口蒸汽流量QQ=300÷8=37.5t/h=10.42kg/sQ/ρ=10.42/1.66=6.277 m3/s进口管截面:A=π0.72/4=0.385㎡进料管内的流速:V=6.277/0.385=16.3m/sW S=2.83×10-3×1.66×16.3×7002=37521 kg/h按锅炉压力容器压力管道安全泄放装置实用手册《安全阀》一书中的附录一全启式安全阀额定排量(kg/h),附表1-2可以查出开启压力为0.7Mpa,排放量为38700 kg/h,阀座喉径125mm合适,(注意:壳程设计压力为0.8Mpa)按青岛电站阀门厂产品选择公称直径DN200安全阀,型号:A48Y-16C DN200 3.管程安全阀的选择:按《安全阀》一书第183页换热器管破裂时的泄放量计算:W=5.6×d2×(G1×ΔP)1/2式中 W----安全泄放量,kg/h ;d----换热管的内径,mm ;G 1----液相密度,kg/m 3;ΔP---管程与壳程的压差,MPa 。
2-安全阀计算要点
2.3.3离线校验:指把安全阀拆卸下来,搬运到专门从事安全阀校验的场所,进行安全阀校验和压力整定。
2.3.4快速切换装置:指安装在双安全阀下,可快速改变安全阀的在用与备用关系的装置。
7.1技术参数的确定
7.1.1定压(Ps)的确定
7.1.2积聚压力Pa (MPa,G)的确定
安全阀泄压时,阀前压力超过设备或管道设计压力的值称为积聚压力,一般以设计压力的百分数表示, 安全阀超压的最大值可等于积聚压力。计算安全阀的积聚压力,首先要计算安全阀的整定压力。
要计算安全阀的设计压力,先要按照确定设备设计压力的程序,进行必要的系统分析后才能完成。
4.1根据8.1中安全阀设置原则,确定需要安装安全阀的设备或管道,并在PID图上标上安全阀;
4.2根据5的原则确定安全阀的型式;
4.3根据设备或管道的最大操作压力,确定安全阀的整定压力(定压)、积聚压力和排放压力,根据排放工况确定安全阀的背压。
4.4对每个安全阀进行火灾、操作、设备三类事故状态的分析,确定其可能发生的几种事故状态;对每个安全阀分别进行几种事故状态下的最大排放量计算,并比较出一种具有最大排放量的工况,它就是该安全阀的排放工况及其排放量;不应将各种不利情况同时叠加来计算。
5.2在石油、石化生产装置中一般只选用弹簧式安全阀或先导式安全阀。
5.3下列情况应选用平衡波纹管式安全阀:
5.3.1安全阀的背压力大于其整定压力的10%,而小于30%时;
5.3.2当介质具有腐蚀性、易结垢、易结焦,会影响安全阀弹簧的正常工作时;
但平衡波纹管式安全阀不适用于酚、蜡液、重石油馏分、含焦粉等的介质上,也不适用于往复压缩机选用。
安全阀的排放面积
安全阀的排放面积安全阀工艺计算的方法:根据工艺参数或工艺条件(主要是排放条件和排放量),按照相应规范或者标准提供的公式,计算安全阀所需的排放面积,然后从安全阀产品的实际流道面积中,选择大于这个数值的临近流道尺寸及规格。
1. 按照GB/T 12241—2005中提供的计算公式计算安全阀所需流道面积①蒸气的排放面积a.干饱和蒸汽的理论排量计算这里干饱和蒸汽是指最小干度为98%或最大过热度为10℃的蒸汽。
当压力为0.1~11MPa时,有Wts = 5.25Apd (14-2)当压力大于11MPa小于等于22MPa时,有式中Wts —理论排量,kg/h;A—流道面积,mm²;pd —实际排放压力,MPa(绝压)。
b.过热蒸汽的理论排量计算。
这里过热蒸汽是指过热度大于10℃的蒸汽。
当压力为0.1~11MPa时,有Wtsh =5.25Apd Ksh (14-4)当压力大于11MPa小于等于22MPa时,有式中Wtsh —理论排量,kg/h;A—流道面积,mm²;pd —实际排放压力,MPa(绝压);Ksh —过热修正系数(其圆整数见GB/T 12241—2005标准中的相关表)。
c.一种理论排量计算方法。
干饱和蒸汽和过热蒸汽的理论排量Wt 也可按下式计算(无压力限制):式中Wt —理论排量,kg/h;A—流道面积,mm²;pd —实际排放压力,MPa(绝压);V—实际排放压力和排放温度下的比体积, m³/kg;C—绝热指数k的函数(见下式,其圆整数见表14-12)。
此处,k为排放时阀进口状况下的绝热指数。
如果不能获得在该状况下的k值,则应取在0.1013MPa和15℃时的值。
注意:由于公式来源不同,从式(14-4)和式(14-5)计算得到的结果未必与从式(14-6)得到的相同,但其差值是很小的。
②空气或其他气体的排放面积a.临界流动和亚临界流动。
在达到临界流动之前,气体或蒸汽通过一个孔口(例如安全阀的流道)的流量是随着下游压力的减小而增加的,一旦达到临界流动,下游压力的进一步减小将不会使流量继续增加。
关于安全阀排放量的计算公式
关于安全阀排放量的计算公式关于安全阀设计程序使⽤中的问题说明⼀. 关于⽕灾时⽓体储罐排放量的计算公式最近有同志在使⽤室⾥发布的安全阀计算程序时发现,当储罐的操作温度较⾼时会出现(866-T )为负值的情况,使计算⽆法进⾏。
为搞清楚问题的原因,我进⾏了初步的研究,⾸先找公式的出处,然后分析问题出现的原因。
该公式来⾃API521中的3.15.2.1.2节,⽂中讲:对于⾮湿润情况的储罐(指⽓体罐)在⽕灾情况下排放量的计算应⽤下式:1,,P A F A =------------------------------------------------------------------⑴式中的,A 是储罐的受热⾯积,A 是安全阀的排放⾯积,F ,是环境系数,可查表或⽤下式计算:dCK 1406.0F =()-6506.0125.11w T T T -----------------------------------------------⑵⽽T 1是安全阀排放时的温度,T w 是储罐的壁温。
T 1的计算是⽤下式:1T =n n 1T PP----------------------------------------------------------------⑶式(2)中的C ⽤下式计算:C=1-k 1k 1k 2k 520+??+ -----------------------------------------------------⑷⽽安全阀排放⾯积的计算可⽤下式: A=MTZK K P CK W cb 1d ---------------------------------------------------⑸整理以上5个公式,化简后可得到下式:W=0.1406()-1.1506125.11,1T T Tw A MP ------------------------------------⑹上式换算为公制就是我们应⽤的公式:换算过程是:英制公式中温度单位是:兰⽒R ,1RK=0.5556K ;1ft 2=0.3048m 2 1 pou/in 2=6.8947kpa 1 lb/h=0.45359kg/h 整理得下式:()() 1.251 1.150611.2511.150611110.304820.5556W 0.4535910.5556T W W A T T T A T T W-=-=换为我们标准中的符号得:W=8.765M P 1??-25.11506.111w T T T A --------------------------------------⑺在API521的⽂字说明中,编者强调对F ,的数值推荐最⼩值是0.01,⼜说当最⼩值未知时,可以使⽤0.045来计算。
换热管破裂计算公式分析
安全阀排放量计算公式分析在安全阀的排放量计算方法里,在目前能见到的计算方法中,我认为有几个计算公式还有讨论的必要,因为就同一个工况而言,不同的公式相互矛盾,我先以换热管破裂的排放量为例,讨论如下:一.换热管破裂的安全阀计算公式1) SEI原来使用的公式W V=246.3×104×d2×(△p×ρv)0.5 kg/hW L=16.8×104×d2×(△p/ρL)0.5kg/hd内径m △p 高低压侧压差Mpa ρv,ρL气、液相重度kg/m32) 日本三菱重工的公式1) 换热器低压侧的设计压力大于2/3的高压侧的设计压力时,由于整根管子完全断裂极少发生,可不考虑换热器管子破裂,不需设安全阀;2) 换热器低压侧设计压力小于或等于2/3高压侧的操作压力时,整根管子完全断裂虽很少发生,但要考虑换热器管子破裂,需设安全阀;3) 换热器高压侧的操作压力大于等于7(MPa.G)[约1000(psi.G)],或低压侧的介质是能闪蒸液体,或介质是含有蒸气、会汽化的液体;整根管子完全断裂的故障应考虑,而且与差压无关,需设安全阀。
换热管破裂引起的安全阀排放量,按下面3式计算:高压侧是气体的公式:W=2345×a×(P H-P VC) ×(M/T)0.5kg/h 高压侧是液体的公式:W=9963×a×[(P H-P VC)×S]0.5kg/h 高压侧是闪蒸液体的公式:当(P H-1.1×P DL)>P1-P VC时:W=9963×a×[(P H-P VC)]0.5其中P VC=[0.96-0.28×(P V/P C)0.5] ×P VW kg/h a 二根换热管的面积cm2 T 气体泄放温度KM 气体分子量P H高压侧的操作压力,P DL低压侧的设计压力MPaG P1高压侧的操作压力,P VC破裂处的脉冲压力MPaAP V高压侧介质在操作温度下的蒸汽压MPaAP C高压侧介质的临界压力MPaA S 高压侧液体的比重在决定安全阀的尺寸时,要考虑过程热量输入的潜在能力,不能只考虑正常的热量输入。
安全阀计算
目次1 总则1.1 目的1.2 范围1.3 引用标准2 计算要求2.1 一般要求2.2 安全阀的计算2.3 安全阀的选择2.4 计算举例2.5 安全阀选型举例1 总则1.1 目的为规范储运系统压力容器上安全阀的计算和选择,特编制本标准。
1.2 范围1.2.1 本标准规定了储运系统压力容器上安全阀计算的一般要求﹑安全阀的选择﹑计算举例﹑安全阀选型举例等要求。
1.2.2 本标准适用于储运系统中储存物料为气、液相处于平衡状态的液化石油气、液氨等并以泄放气体为安全措施的压力容器上安全阀的计算和选择。
安全阀可以为弹簧全启封闭式。
本标准适用于国内工程,对涉外工程应按指定标准执行。
1.3 引用标准使用本标准时,应使用下列标准最新版本。
GB/T 12241 《安全阀一般要求》12 计算要求2.1 一般要求2.1.1 名词定义2.1.1.1 定压:定压系指安全阀在运行条件下阀瓣开始升起,介质连续排放时的瞬时压力。
2.1.1.2 冷定压:冷定压系指安全阀直接向大气排放介质时,阀瓣开始升起,介质连续排放时的瞬时压力。
对平衡式安全阀定压与冷定压数值相同,对非平衡式安全阀冷定压为定压减去背压;当设置两个以上非平衡式安全阀时,每个安全阀的冷定压应经放空管道系统压降计算后确定。
2.1.1.3 排放压力:排放压力系指安全阀瓣达到规定开启高度后,其进口侧的压力数值。
2.1.1.4 背压:背压系指安全阀出口处的压力。
当安全阀直接向大气排放时,背压可视为零,当安全阀的出口与放空系统密闭连接时,安全阀的背压由两部分组成,即由排放背压与附加背压组成。
a) 排放背压是排放介质在放空系统流动的阻力;b) 附加背压是安全阀不排放时,在安全阀出口处存在的压力,是由其他压力源在排放系统中引起的。
2.1.1.5 平衡式安全阀:平衡式安全阀系指背压对工作特性影响最低的安全阀,带波纹管的安全阀即是其中之一,波纹管使作用在阀瓣上、下两面的压力互相抵消,对阀瓣的升降不发生作用。
安全阀排量计算
在安全阀的铭牌上,一般应标记有该阀用于某种条件(压力、温度)下的额定排量,但实际的使用条件往往与铭牌上的条件不完全相同,这就需要对安全阀的排量进行换算或重量重新计算。
绝大多数压力容器使用的安全阀,排放气体时,气体流速都处于临界状态。
安全阀的排量即可按临界流量公式计算,即:临界条件d P P 0≤112-⎪⎭⎫ ⎝⎛+k k kWtg =ZTM A CP d 10 kg /h (按照GB/T12241-2005) 式中:W tg ------安全阀的理论排放能力, kg/h ;(理论排量Wtg =实际排放量/排放系数)C--------气体特性系数 (GB150与GB/T12241不同)P d -------实际排放压力(绝压), MPa ;Po-------安全阀的出口侧压力(绝压),MPa ;M-------气体摩尔质量, kg/mol ;T--------气体的温度,K ;Z--------气体在操作温度压力下的压缩系数。
k--------气体绝热指数(理想气体而言k=C P /C V )A--------安全阀流道面积, mm 2;对于全启式安全阀,即为阀座喉径的截面积,2/4oA d π=;对于微启式安全阀即为 阀座口上的环形间隙面积;平面形密封o A d h π=,锥形密封sin o A d h πϕ=。
式中:ϕ——锥形密封面的半锥角;o d ——安全阀座喉径,mm ;h ——阀瓣开启高度,mm 。
开启高度h 根据阀的设计或实际测定的数据。
无数据时,有调节圈的,取/20o h d =;无调节圈的,取/40o h d =。
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,可取压缩系数Z=1。
而一般常用的原子,如空气、氧气、氮气、氢气及一氧化碳等,绝热指数k 均约为1.4。
因此工作介质为双原子气体的中低压安全阀,可用Z=1,C=2.7(k=1.4)之值代入(9.2.1)式,即可得简化的安全阀排量计算公式:Wtg =T M A P d 27 kg /h例1:公称通径D N =50mm ,具有调节圈的微启式安全阀用于排气压力(表压)为p=1.5MPa ,温度为50℃的空气贮罐,试计算其排量。
安全阀计算
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=1.1Ps+0.1 =1.1×1.1Pw+0.1=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流体名称/输送压力MPa流速范围m/s 流体名称/输送压力MPa流速范围m/s压缩空气0~0.1>0.1~<0.6>0.6~<1.0>1.0~<2.0>2.0~<3.0一般气体(常压)氧气<0.60.05~0.6饱和水蒸汽(主管)(支管)低压蒸汽<1.0低压蒸汽<1.0低压蒸汽<1.010~1510~2010~158~103.0~6.010~205.0~10.07.0~8.030~4020~3015~2020~4040~60饱和水蒸汽(主管)(支管)煤气(初压)2KPa(初压)6KPa氨气≤0.61.0~2.0液氨氮气5~10乙炔气氢气自来水(主管)(支管)易燃气体40~6035~400.75~3.03~1210~203.0~8.00.3~1.02.0~5.02.0~8.0≤8.01.5~3.51.0~1.5≤1.0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液化石油气单一成分组分及汽化潜热表5重量组分X1丙烷C3H8丙烯C3H6正异丁烯正异丁烷残液50℃汽化潜热kJ/kg285.5285.96343.7317.8337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。
安全阀计算
内容数值/结论天然气小时流量m 3/h17000天然气密度kg/m 30.72设计压力(MPa)4P w 运行压力(MPa)2.5C p 定压热容kJ/(m3·k)1.55C v 定容热容kJ/(m3·k)1.18P o 安全阀出口侧压力(绝压)MPa0.1K安全阀排放系数0.7M气体摩尔质量 kg/mol16Z气体在操作温度压力下的压缩系数1T气体温度 (k)293.15P d 安全阀排放压力(绝压)MPa3.125P 0/P d0.032k(气体绝热指数)C p /C v 1.3135593220.543289217绝大多数压力容器使用的安全阀,排放气体时,气体流速都处于临界状态。
安全阀的排量即可按临界流量公式计算满足临界条件临界条件下C(气体特性系数)348.2447651A安全阀最小排气截面积(mm 2)904.940708d 0安全阀最小流道直径(mm)(全放散)33.95277177A安全阀最小排气截面积(mm 2)90.4940708d 0安全阀最小流道直径(mm)(超压放散)10.73680917全启式安全阀最小流道直径计算P s 整定压力(MPa)2.75)12)1((+-k k k C ZT MACKP W S d 2106.7-⨯=备注录入数据中间计算结果整定压力满足要求最终结果勿动勿动全启式安全阀K=0.6-0.7P d =1.1*P s +0.1MPak:气体绝热系数(kg/h)k:气体绝热系数计算当 Pw≤1.8MPa 时:P0=Pw+0.18 当1.8MPa<Pw ≤4.0MPa 时:P0=1.1Pw 当 4.0MPa<Pw≤8.0MPa 时:P0=Pw+0.4 当 8.0MPa<Pw≤25.0MPa 时:P0=1.05Pw本公式中d 0计算适用于全启式安全阀站内的所有设备和管道组成件的最大工作压力10%及以上,且不应低于安全阀的定压。
)11()21(520-++=k k k k C 1-k kd o12)(+≤k P P 785.00A d ≥310.4150056 0.09567415914000成件的设计压力,应高于%及以上,且不应低于安全阀的定。
如何确定安全阀的排放量
如何确定安全阀的排放量?液体、蒸汽、过热蒸汽气体介质的排放量如何确定?安全阀的排量是指安全阀在排放压力时,阀瓣处于全开状态,阀出口处介质在单位时间内排出的量。
可以通过实际测定方法进行测定,亦可以根据安全阀的结构、介质性质、阀座通道面积等来进行计算。
对于给定规格的安全阀,应通过排量计算确定其拜师或额定排量。
安全阀的额定排量应大于并尽可能接近必要的排放量(即安全排放量),以确保承压设备的安全运行。
(1)安全阀液体介质的额定排量按下式计算:式中:Wr--额定排量,kg/h;Kdr--额定排量系数;A--流产面积,mm2;△P--阀前后压差,MPa,按下式计算:式中:Pdr--额定排放压力,MPa;Pb--阀门出口压力,MPa;ρ--介质密度,kg/m3。
(2)安全阀蒸汽介质的额定排量介质为蒸汽时,阀出口绝对压力与进口绝对压力之比σ小于或等于临界压力比σ*:式中:K--绝热指数。
当额定排放压力Pdr≤11MPa时,额定排量Wr按下式计算:当11MPa<额定排放压力Pdr≤22MPa时,额定排量Wr按下式计算:式中:Pdr--绝对额定排放压力,MPa;Ksh--过热修正系数。
(3)安全阀过热蒸汽介质的排量接下式计算:式中:Wr--饱和蒸汽的排量,kg/h。
(4)安全阀气体介质的额定排量按下式计算:式中:Pdr--绝对额定排放压力,MPa;C--气体特性系数,为绝热指数K的函数;M--气体分子量;Z--气体压缩系数,根据介质的对比压力和对比温度确定;T--排放时阀进口绝对温度,K。
C按下式计算:Pdr按下式计算:式中:Ps--整定压力,MPa。
安全阀额定排量计算标准
安全阀额定排量计算标准安全阀额定排量计算标准是指根据安全阀的工作条件和要求,计算出其额定排量的一种标准方法。
安全阀是一种用于保护压力容器和管道系统的重要设备,其主要功能是在系统压力超过设定值时,自动打开并释放压力,以保护系统的安全运行。
在进行安全阀额定排量计算时,需要考虑以下几个因素:1. 工作条件:包括介质的性质、工作压力和温度等。
不同的介质具有不同的物理性质,对安全阀的额定排量有一定的影响。
同时,工作压力和温度也是影响安全阀额定排量的重要因素。
2. 设定压力:安全阀的设定压力是指安全阀开始打开并释放压力的压力值。
设定压力需要根据系统的工作压力和安全要求来确定,一般情况下,设定压力应该略高于系统的工作压力。
3. 额定排量:安全阀的额定排量是指安全阀在一定时间内能够排放的介质体积。
额定排量的计算需要根据安全阀的工作条件和要求来确定,一般情况下,额定排量应该能够满足系统在最大工作条件下的需要。
根据以上因素,可以采用以下公式来计算安全阀的额定排量:Q = C * P * K * T其中,Q为额定排量,单位为m³/h;C为系数,取决于安全阀的类型和结构;P为设定压力,单位为MPa;K为修正系数,取决于介质的性质;T为温度修正系数,取决于介质的温度。
在实际计算中,需要根据具体情况确定C、K和T的数值。
C的数值可以参考相关标准或者根据实际经验确定;K和T的数值可以通过查表或者使用计算软件来获取。
需要注意的是,在进行安全阀额定排量计算时,还需要考虑其他因素,如安全阀的材质、密封性能等。
这些因素也会对安全阀的额定排量产生一定的影响。
总之,安全阀额定排量计算是保证安全阀正常工作的重要环节。
通过合理计算和选择,可以确保安全阀能够在系统发生异常情况时及时打开并释放压力,保护系统的安全运行。
同时,在进行计算时还应考虑相关标准和规范的要求,以确保计算结果的准确性和可靠性。
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k
结果 1 0.9 0.65
单位 个 MPa
K
PS Pd d A
k
0.95 MPa MPa mm mm2
C PO M t T Z
MPa Kg/Kmol ℃ K
0.53 1894.24 Kg/h
安全阀排放能力 容器安全泄放量 计算 进口管内径 标态下密度 气体密度 进口管内气体流 速 压力容器安全泄 放量 校核
Wa
CK PdA/13.16/
ZT M
d ρ ρ v
0
设计 热力特性表 ρ 0*Pd/ PO 设计
49 1.29 14.81 12 1207.25 满足
mm Kgபைடு நூலகம்m
3
Kg/m3 m/S Kg/h
Wr
2.83×10-3ρ vd2 Wa 〉 W r