安全阀排汽量及排汽反力的计算问题

安全阀排汽量及排汽反力的计算问题结合实际工程，对安全阀排汽管道的各个水力计算公式进行验证计算，比较按照不同公式计算得到的安全阀排汽量和排汽反力，得出结论。

推荐工程计算中适用的安全阀排汽反力的简便计算公式。

安全阀作为一种承压设备及管道上使用的安全设备，广泛应用在电力、石油化工等各行业，能有效保护承压设备及管道，降低设备损失率，避免严重运行事故。

安全阀按其结构形式可分为4 大类：静重式安全阀;杠杆式安全阀; 弹簧式安全阀;和脉冲式安全阀。

目前电站系统中应用的安全阀大部分是弹簧全启式安全阀，其主要结构由阀体、阀芯、阀座、阀杆、弹簧、调整螺丝手柄等组成，各部件可参见其工作原理是弹簧作用于阀芯的反作用力来平衡作用在阀芯上的蒸汽压力。

当蒸汽压力超过弹簧的反作用力时，弹簧被压缩，阀芯抬起离开阀座排出蒸汽。

当蒸汽压力小于弹簧的反作用力时，弹簧伸长将阀芯往下压使阀芯和阀座紧密结合停止排汽。

在工程设计中，压力容器及管道若使用安全阀进行保护，则必须进行安全阀排汽管道的水力计算，这关系到安全阀及其所保护的承压设备及管道能否安全工作。

安全阀的水力计算是安全阀及其所附属蒸汽管道系统应力分析的重要部分，是保障安全阀正常工作和蒸汽管道系统合理设计的关键前提。

是安全阀排汽管道支吊架设计的前提基础。

安全阀的水力计算主要指安全阀排汽管道的排汽量和排汽反力计算。

虽然很多工具书及规范手册中分别单独介绍了不同的安全阀排汽管道的排汽量及排汽反力的计算方法。

但很少有工具书和规范对安全阀排汽管道的排汽量及排汽反力的各个计算方法有详尽、系统和全面的对比分析。

因此本文罗列常用的安全阀排汽管道的水力计算公式，并以某实际工程为例，分析各个不同水力计算公式得出的计算结果，推荐在实际工程上方便适用的安全阀水力计算公式。

从表1 可见：按照《汽水管规》方法计算的安全阀排汽管道的排汽反力较另外2 种方法计算的结果偏小，按照《电站压力式除氧器安全技术规定》和《AP 对于工程设计中安全阀排汽反力计算来说，《汽水管规》中的计算方法较为复杂，公式涉及的排汽参数更多，计算较为不便，且计算结果比按照AP 按照AP4、结语通过上述方法计算得到的安全阀水力计算结果是可以用来作为工程设计中安全阀排汽管道系统设计的基础数据，保障安全阀及排汽管道系统的稳定可靠，从而确保整个系统的安全。

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。

安全阀排汽反力计算

安全阀排汽计算计算管道名称:
原始数据项目压力符号
安全阀入安全阀整定安全阀入口安全阀入口口蒸汽比蒸汽温度蒸汽焓值容排汽管排汽管排汽安全阀额定出安全阀出口入口内出口内管道力管内径径径长度排汽管排汽管末端摩擦系背压数局部阻力系数安全阀喉部安全阀流直径量系数
139.696 oC 三、排汽管进口参数计算(断面3-3): P3= 10689.74 kgf/m2.a V3= 171.2443 kgf/m2.a
t 4=
v3= 1.872346 m/s
t3= 140.4725
o
C
四、排放过程的几个判断 1、判断2-3端面的蒸汽流动是否满足S3>=S2（熵增校验）合格 2、动量校验合格 3、背压校验由于安全阀出口为非临界态，故无须校验 4、判断是否反喷闭式排汽，无须验算反喷排汽阻力偏大,建议增大管径！五、排汽管道排汽作用力计算（不包括热胀力、自重及外载等） 1、安全阀出口受力F2（2-2端面，与汽流方向相反） F2= 556.4014 kgf 2、排汽管入口受力F3（3-3端面，与汽流方向一致） F3= 556.4014 kgf 3、排汽管出口受力F4（4-4端面，与汽流方向相反） F4= 391.6104 kgf 4、排汽管道受力F(当排汽管为直管时) F= 948.0118 kgf（正值为向上，负值为向下）如果排汽管道不是直管，则其上各支吊点受力须进行分析。
例题1
排放型式
1
0：开式（疏水盘型）；闭式（直连型）
1：
P整定
2
t0
C 147.6
o
i0
kcal/kg 2747.295
v0
m /kg 0.4677

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。

安全阀计算

安全阀计算安全阀是一种安全防护装置，用于保持设备内部压力在安全范围内。

它可以在系统压力超过设定值时，释放过量压力，防止设备发生事故或损坏。

安全阀的计算包括两个关键参数：设置压力和排气能力。

首先，计算安全阀的设置压力是非常重要的。

设置压力取决于设备的设计要求和操作条件。

其中，设计要求包括最大允许工作压力和最低启动压力。

最大允许工作压力是设备能够承受的最大工作压力，而最低启动压力是设备开始释放过量压力的最低压力。

操作条件包括正常工作压力和临界压力。

接下来，计算安全阀的排气能力是必要的。

排气能力取决于设备的流量要求和系统的特性。

流量要求是指设备每分钟排出的最大液体或蒸汽流量。

系统特性包括密度、粘度、温度和压力变化率。

根据这些参数，可以使用以下公式计算安全阀的排气能力：Q = C * A * √(2 * g * P * (Pd - Pe) / ρ)其中，Q表示排气能力，C表示流量系数，A表示流体流动面积，g表示重力加速度，P表示系统最大允许工作压力，Pd表示设置压力，Pe表示环境压力，ρ表示流体密度。

此外，还可以选择适当的安全阀类型和规格。

常见的安全阀类型包括弹簧式、柱塞式和浮球式。

根据设备的具体要求和操作条件，选择适当的安全阀规格，包括材料、口径和压力等级。

最后，在安全阀的计算中还需要考虑一些其他因素，例如安装位置、管道布置、防护措施等。

这些因素将影响安全阀的工作效果和可靠性。

总之，安全阀的计算是一项复杂的任务，需要考虑多个参数和因素。

合理计算安全阀的设置压力和排气能力，将有助于保护设备的安全运行，并预防事故的发生。

除氧器安全阀选择及排汽反力计算

除氧器安全阀选择及排汽反力计算
除氧器安全阀选择及排汽反力计算
一、安全阀最大排汽量计算
G=0.00525*C0*A*P
P=1.1*p+101.325
式中:C0—流量系数0.6
A—安全阀喉部截面
积mm27854
P—安全阀入口蒸汽
压力KPa 1311.325
p—安全阀整定压力KPa 1100
G—安全阀最大排气
量kg/h 32442 二、安全阀排汽反力计算
1 安全阀排汽反力
F=1.02*G/1000*(i0-1914298)^0.5
i0—安全阀入口蒸汽
焓J/kg 2746016
式中:F—安全阀排汽反力N 30178
2 安全阀排汽反力矩
M=4*F*di/1000
式中:di—安全阀出口直径mm 175
M—安全阀排汽反力矩N-m 21125
安全阀型号:
A48Y-16C DN150
安全阀尺寸表
型号适用的公称压力PN1.6~PN4.0(Mpa)公称直径dn 32 40 50 80 100 150 200
出口直径di (mm) 40 50 65 100
125 175 225
全阀座喉径do (mm) 20 25 32 50 65 100 125
启喉部截面积 A (mm2) 314 491 804 1963 3318 7854 12270 式开启高度h (mm) ≥5 ≥6.25 ≥8 ≥12.5 ≥16.25 ≥25 ≥31.25。

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。

安全阀排放能力计算

使用范围：压力>0.2MPa，≥100MPa的系统适用于化工生产装置中的压力容器和管道所用的，不适用于其它行业1压力容器安全阀泄放量计算1.1压缩气体或水蒸汽气体密度ρ(kg/m3)容器进口管内径d(mm)容器进口管内气体流速u(m/s)0.5508公式：Ws = 2.83 * 10-3 * ρ* u * d 2泄放量Ws=28.3kg/h 1.2液化气体1.2.1介质为易燃液化气或位于可能发生火灾环境下工作的非易燃液化气1.2.1.1容器无绝热层1.2.1.2容器有完善的绝热层1.2.2介质为非易燃液化气体，置于无火灾危险的环境下工作1.2.2.1容器无绝热层1.2.2.2容器有完善的绝热层2安全阀排放能力计算2.1气体排放系数K 整定压力Ps(MPa)出口侧压力(绝)P 0(MPa )气体绝热系数k 气体摩尔质量M(kg/kmol )气体温度T(℃)气体压缩系数Z 0.65 1.852 1.2222981排放能力Ws(kg/h)28.3排放压力(绝)p d (MPa ) 2.135气体特性系数C339.2公式：如果(p 0/p d )<=(2/(k+1))^(k/k-1) A=Ws*100/(7.6*C*K*p d *sqrt(M/(Z*T))) 临界条件如果(p 0/p d )>(2/(k+1))^(k/k-1) A=Ws/(55.84*K*p d *sqrt(M/(Z*T))*sqrt(k/(k-1)*((p 0/p d )^(2/k)-(p 0/p d )^(p0/pd =0.93677(2/(k+1))^(k/(k-1)) =0.56061安全阀最小排放面积A=18.4557mm 22.3注：可以取任意相同工况下的ρ和d饱和蒸汽适用于其它行业微启安全阀开启高度h(mm)微启安全阀阀座口径D(mm)88M/(Z*T))) 临界条件t(k/(k-1)*((p0/p d)^(2/k)-(p0/p d)^((k+1)/k)))) 亚临界条件。

蒸汽安全阀排汽管排汽反力计算

蒸汽安全阀排汽管排汽反力计算摘要针对排汽管道设计计算方法中的几个重要问题进行了分析、讨论和研究，提出了相关的意见，明确了安全阀排汽管排汽反力的计算方法，以及不同计算方法所适应的范围和条件。

关键词：排汽反力；范围和条件1引言安全阀的作用是当系统压力超过最高允许工作压力时，安全阀通过排放一定量的介质以降低系统压力，从而保证系统的安全。

在电厂及锅炉房等热能动力的工程设计中，经常需要进行安全阀排汽管道的水力计算及排汽反力计算。

根据不同排汽管道的结构形式和安全阀前蒸汽的温度、压力、焓值以及安全阀的实际排放量等参数，计算出排汽管道不同位置蒸汽的温度、压力、流速和排汽反力，从而确定排汽管道的压力等级、管道材质和支吊架荷载等。

但大多工具书中很少有系统、全面的介绍，且在有的工具书和规范中，计算公式有误，对工程计算可能会有误导作用。

目前，国内规范中,在电力工业部DL/ T 5054—1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》中给出相关的计算公式。

该计算方法是将蒸汽视为理想气体推导而得到的，对于饱和蒸汽,由于其热力学特性已经偏离理想气体，应用该方法的可靠性值得怀疑。

在国外规范中，排汽管道的计算方法目前仅在ASME B31. 1¬—2007中以非强制性规定的方式给出了计算公式。

该计算方法与文献[ 1 ]所推荐的计算方法不同之处是在公式中引入了与水蒸汽的实际热力学特性相关的系数a 、b，两种计算方法中哪一种的计算精度较高,需要进行分析和比较。

本文针对排汽管道设计计算方法中的几个重要问题进行了分析、讨论和研究,提出了相关的意见，希望对于正确进行参数计算有所帮助。

以下就安全阀的水力计算及排汽反力计算的一般步骤进行介绍。

2安全阀排汽管道的计算2.1计算方法排汽管道参数计算示意见图1。

由于阀管长度较短,管道阻力有限,管径较小,压力降不大，并且一般开式结构排汽管道的初参数较高，因此蒸汽在2点达到了临界状态。

目前有2种计算方法计算2点的临界压力和临界流速，一种是按滞止压力和滞止比体积计算，即文献[1]中采用的方法；另一种是按滞止焓值计算，即文献[ 2 ]中采用的方法。

安全阀排放量计算

安全阀排放量计算本计算依据GB150-1998附录B 进行。

1．计算用值常压下氢气的密度 0.09 Kg/m 3。

查《化工工艺设计手册》。

Page ：16-1罐体设计压力为3.4 Mpa,;最高工作压力2.94 Mpa 本计算时选取 15m/s 。

d-容器进料管内直径，mm 依图纸 40mm 。

k-气体绝热指数。

1.40查《化工工艺设计手册》。

Page ：16-1C-气体特性系数查表B1 C=356K-安全阀的额定泻放系数。

取 K=0.9X0.75=0.675 P d -安全阀的泄放压力 1.1p w =1.1x2.94=3.24Mpa 。

M-气体的摩尔质量 Kg/kmol =2.07Kg/kmol 空气的分子量 2.07g/mol查《化工工艺设计手册》。

Page ：16-1Z-气体压缩系数对于氢气 Z=1.03/m Kg 泄放压力下气体的密度-ρ3/309.0)14.32().1(m Kg X P at d =+=+=ρρ3/09.0m Kg at =ρsm /容器进料管内的流速。

-υT-泄放装置进口侧的气体温度。

K 。

20℃ K=20+273 .15=293.15K 。

2.安全泄放量 Ws Kg/h=2.83X10-3X3X15X402=204Kg/h3.安全阀排放面积的计算4.采用全启式安全阀5.选取安全阀根据上述计算选取DN40的全启式安全阀是安全的 hKg d X W S /1083.223ρυ-=)/106.7/(.2ZT M CKP X W s A d -⊇225.41)15.2930.1/07.224.3675.0356106.7/(204mm X X X X X X ==-td h 41⊇2785.0t d A =mmd t .3.7785.05.41=⊇。

安全阀反力计算及出口管道设计

安全阀反力计算及出口管道设计安全阀是一种常用的压力安全装置，用于保护设备或系统在过压时释放压力，防止设备破裂或爆炸。

而安全阀的反力计算和出口管道设计是安全阀系统设计的重要内容，下面将详细介绍如何进行计算及设计。

一、安全阀反力计算1.设计排放质量流量：根据设备或系统的设计工况和要求，计算出需要排放的质量流量。

2.设计排放速度：根据设备或系统的工作压力和温度，结合流体性质和流动条件，计算出需要的排放速度。

3.安全阀设计反力：根据安全阀的类型、参数和工作条件，计算出安全阀的设计反力。

安全阀设计反力的计算可以基于以下两种方法进行：(1)经验公式法：根据安全阀的标准和经验数据，通过简化公式进行计算。

这种方法通常适用于一些常见的安全阀类型和工况条件。

(2)数值模拟法：利用计算流体力学（CFD）等工具对安全阀及其周围流场进行数值模拟，通过数值计算得出安全阀的反力。

这种方法的计算结果更加准确，可以适用于更复杂的工况条件。

二、出口管道设计出口管道设计是为了确保安全阀排放的压力能够稳定、平稳地传递到目标地点，并且避免压力过高或波动对设备和系统造成不可预期的损害。

1.管道直径：根据排放质量流量、流体性质和流动条件，计算出出口管道的合适直径。

2.管道长度和布局：根据设备或系统的布局和安全要求，设计出合适的管道长度和布局，确保排放后的流体能够平稳地排放到目标地点。

3.排放方向和位置：根据设备或系统的安全要求和工艺要求，确定出口管道的排放方向和位置，确保排放后的流体无害地被排放掉。

4.阀门和管件选择：根据管道的工况条件和流体性质，选择合适的阀门和管件，确保排放和控制的稳定性和可靠性。

5.弹性支承和吸振防护：根据出口管道的长度、直径和排放条件，设计适当的弹性支承和吸振防护措施，减小外界振动对管道的影响。

最后，进行安全阀反力计算和出口管道设计时，需要结合具体的工程和系统设计要求，选用合适的计算方法和工具，确保设计的安全可靠性和工程的经济性。

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。

安全阀排汽反力计算

安全阀排汽反力计算安全阀是一种常用于工业设备和管道系统中的保护装置，用于避免由于系统内部压力超过预定值而导致的设备或管道破裂。

排汽反力计算是保证安全阀正常工作的重要步骤之一，下面将对排汽反力计算进行详细介绍。

首先，排汽反力计算需要确定以下参数：1.安全阀额定排汽能力（Cv）：安全阀具有一定的排汽能力，其数值应能满足系统故障排汽要求。

2. 系统最大排汽量（Qmax）：该参数通常由系统设计要求给出，在安全阀选择时需要参考该数值。

3.反力系数（Kr）：反力系数是安全阀设计中重要的参数之一，直接影响到安全阀的选择和安装。

反力系数是指安全阀启动时受到的反作用力与排气量的比值。

排汽反力计算可以分为以下几个步骤：步骤1：计算排汽阀启动流量（Qs）。

安全阀启动时，会有一定的流量通过排气，需要根据系统设计要求和安全阀特性曲线来确定。

步骤2：计算系统最大排汽速率（Vmax）。

系统最大排汽速率可以通过以下公式计算：Vmax = (Qmax / 3600) / A其中，Qmax为系统最大排汽量，A为安全阀出口断面积。

步骤3：计算反力系数（Kr）。

反力系数的计算需要参考安全阀的设计手册，根据阀门孔径、阀座直径等参数进行计算。

步骤4：计算排汽反力（Fr）。

排汽反力是由排汽流量对阀座产生的压力差引起的。

可以通过以下公式计算：Fr=(Qs/Cv)*Kr其中，Qs为排汽阀启动流量，Cv为安全阀额定排汽能力，Kr为反力系数。

步骤5：判断排汽反力是否超过安全阀的承载能力。

安全阀的设计应能满足排汽反力的要求，以保证系统的安全运行。

综上所述，安全阀排汽反力计算是保证安全阀正常工作的重要步骤。

通过计算排汽阀启动流量、系统最大排汽速率、反力系数等参数，可以准确地计算出排汽反力，并判断其是否超过安全阀的承载能力。

这对于系统的正常运行和设备的安全非常重要。

安全阀排汽量及排汽反力的计算问题

当蒸汽压力超过弹簧
图１弹簧安全阀结构示意图
范》（以下简称《汽水管规》）附录Ｃ．８安全阀的选择计算中，对于装设在锅炉汽包、过热器和再热器处等安全阀。或者设计压力大于等于１ＭＰａ的蒸汽管道或者容器上的安全阀．在缺乏制造厂的资料时．可以按照排放源为过热蒸汽还是饱和
蒸汽．由下面２个公式进行计算。当排放源为过热蒸汽时．排汽量为：
Ｇ＝０．００２４Ｘ１ＩｎＦｘ／ｅｏ／Ｖｏ（３）
的反作用力时．弹簧被
压缩．阀芯抬起离开阀座排出蒸汽。当蒸汽压力小于弹簧的
因此本文罗列常用的安全阀排汽管道的水力计算公式。
蒸汽在安全阀后的绝对压力／ＭＰａｆ确定Ｐ，需要考虑阀后管
道及附件的阻力）；ｎ一并联装设的安全阀数量，个；ｌａ，、：一安全阀的流量系数．由试验确定或者按照制造厂资料取值，一般ｍ可取为０．９，ｔｘ２取为０．６；Ｂ一考虑蒸汽－ｎＩＮ缩性的修正系数，与绝热指数ｋ，压力比Ｐ。，阻力等因素有关，对于水，
安全阀的排放参数是指安全阀起跳时的参数．包括压
力．温度。流量和排放比等。安全阀所处蒸汽系统的额定压力和安全阀的整定压力之间的关系按《蒸汽锅炉安全技

安全阀出口反力的计算

安全阀出口反力的计算：
物料泄放时，流体的流动会对排放管道产生一作用力，并通过排出管道传至安全阀；进而以力矩的形式通过安全阀入口管道传至设备接管。

这个力和力矩是否对安全阀的进出口管道和设备的接管、法兰产生不良影响（如容器是否要补强等），需要进行详细的计算后确定。

作用力的大小与物料泄放至大气还是泄放至密闭系统有很大关系。

1、气相物料泄放至大气
对于可压缩流体（气体或蒸汽）临界稳态流动，且物料流经安全阀后经一段水平管、一个90。

长半径弯头、一段垂直立管排入大气，作用力(f)按式(14.1-1)计算：
式中
f ——泄放反力，N；
A0——泄放管口截面积,mm2；
P2——泄放出口管处静压力，MPa(表压)；
K——绝热指数。

2 、气相物料泄放至密闭系统
泄放至密闭系统的稳态流动，在排出管中一般不会产生大的作用力和力矩，仅计算管径突然扩大位置的作用力。

如果需要计算泄放至密闭系统的作用力，则应采用复杂的非稳态分析方法，可从专门资料中查阅。

3 、液相物料的泄放反力
液体泄放时在安全阀出口中心线处的水平反力(f)按式(14.1-2)计算：
f=0.694×P×a2 (14.1-2)
式中
f——泄放反力，N；
P——泄放压力，MPa；
a2——安全阀喉径面积，mm2。

安全阀反推力计算

安全阀的计算实例《压力管道应力分析》P.100开式系统：如图示的安全阀排式系统，排放介质为过热蒸汽，质量流量为52.79kg/s，安全阀入口滞止气体焓值h0=3.506×106J/kg，安全阀全开到全闭时间为0~0.4s，安全阀的系统质量M为363kg，设计温度下材料的弹性模量E为1.586×105Mpa，安全阀入口管截面积的惯性矩为1.678×108mm4，排气弯头尺寸为D219×6，放空管尺寸为D325×9，安全阀的其余尺寸见图，计算：⑴排气弯头出口的介质压力和速度；⑵放空管两端的介质压力和速度；⑶排气弯头出口处的反作用力；⑷是否会出现反喷；⑸放空管固定支架受到作用力？解答：⑴排气弯头出口处①的压力P1和速度V1计算如下：对于过热蒸汽查7.3.1表：a=1.929×106J/kg，b=4.33，排气弯头的流通截面积为：A1=Π×（219-2×8）2/4=3.236×104 mm2根据公式（7.3.1），排气弯头出口点的压力P1为：P1=[1.412W(b-1)/A1b]×【（h0-a）/(2b-1)】0.5=[1.412×52.9×(4.33-1)/ 3.236×104×4.33]×【（3.506×106-1.929×106）/(2×4.33-1)】0.5 =0.8038Mpa（绝压）根据公式（7.3.2），排气弯头出口点①的速度V1为：V1=1.417×【（h0-a）/(2b-1)】0.5=1.417×（3.506×106-1.929×106）/(2×4.33-1)】0.5=642.9m/s⑵放空管两端压力P1和速度V1计算如下：放空管的流通截面积为：A3=Π×（325-2×9）2/4=7.402×104 mm2根据公式7.3.3，放空管末端③的压力P3为：P3= P1×（A1/ A3）=0.8038×（3.236×104/7.402×104）=0.351 Mpa（绝压）根据公式7.3.4，放空管末端③的速度V3为：V3= V1=642.9m/s由图7.3.6可知，放空管的长度为L=6100mm，管道内径为Di=325-2×9=307mm，对于蒸汽Darcy-Weisbach摩擦系数f取0.013。