安全阀排放量计算
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
管道安全阀选用计算
安全阀的起跳压力MPa P 1=0.300假设站场内安全放空后系统压力MPaP 2=0.100管道或容器内体积m 3V 1=2.941管道或容器内径m d=1.200管道或容器长度m L=2.60泄压前管道内气体物质的量mol n 1=361.69PV=nRT(R=8.31)泄压后管道内气体物质的量mol n 2=120.56P 1/P 2=n 1n 2释放时间h time=0.02排放量Kg/h W=231.48最小泄放面积m 2a=274.73流量系数C 0=0.6根据制造厂数据,若没有数据可根据推荐值气体特性系数X=344见附表16.0.1一、根据气田集输设计规范4.7条中4.7.8条描述,站场内工艺系统在火灾情况下的紧急放空,降压速率宜按照15分钟内将系统压力降至0.69MPa 或设计压力的50%(二者取最小值)确定。
二、根据HG/T20570.2-95,计算最小泄放面积:说明:对于全启式安全阀:C0=0.6~0.7;对于带调节圈的微启式安全阀:C0=0.4~0.5;对于不带调节圈的微启式安全阀:C0=0.25~0.35;说明:气体压缩因子Z= 1.7泄放温度℃t=20泄放温度KT=293.5气体相对分子质量M=16.00全启式安全阀mmd1=18.70297535对于平面密封型微启式安全阀mmD=109.3129022安全阀开启高度mmh=0.8查阀门手册对于锥面密封型微启式安全阀mmD=218.6258044密封面的半锥角度ψ=30查阀门手册三、根据最小泄放面积(a),计算安全阀喉径(d1)或阀座口径(D)2.93904参照:部分物料的物性表,选k。
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。
安全阀排量计算
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
安全阀计算实例讨论
安全阀计算实例讨论安全阀是一种常用的安全设备,用于控制管道或容器中的压力不超过设定值。
当压力超过安全阀设定值时,安全阀会自动打开,释放压力,以保护管道或容器的安全。
在实际应用中,为了保证安全阀的可靠性和准确性,需要进行安全阀的计算。
下面以石化企业的乙烯装置为例,进行安全阀计算实例的讨论。
乙烯装置是一个高压装置,工作压力为4MPa,设计温度为220℃。
根据工艺要求和安全标准,需要选购适用的安全阀,并进行安全阀的计算。
首先,需要确定安全阀的工作参数。
根据装置的工作压力和设计温度,可以确定安全阀的额定压力和温度。
一般情况下,安全阀的额定压力应为工作压力的10%~20%之间,额定温度应为设计温度的20℃以上。
在本例中,我们选择额定压力为工作压力的15%,即0.15×4MPa=0.6MPa;额定温度为设计温度的20℃以上,即220℃+20℃=240℃。
接下来,需要确定安全阀的排放容量。
安全阀的排放容量是指安全阀在达到额定压力时,单位时间内释放的气体体积。
排放容量的计算一般有两种方法:容积法和流量法。
容积法是根据装置的容积和排放时间来确定安全阀的排放容量。
在本例中,乙烯装置的容积为1000 m³,排放时间为10分钟。
据此,我们可以计算出安全阀的排放容量为1000 m³/10分钟=100 m³/min。
最后,需要选择合适的安全阀型号和规格。
根据计算结果,我们可以选择排放容量为100 m³/min或166.7 kg/min的安全阀。
同时,根据乙烯装置的工艺要求和安全标准,还需考虑安全阀的材料、密封性能、排放设定压力等。
综上所述,通过对乙烯装置的安全阀计算实例的讨论,我们可以了解到安全阀计算的基本思路和步骤。
在实际应用中,根据具体的工艺要求和安全标准,可以进行更加详细的计算和分析,以选择合适的安全阀,并保证装置的安全运行。
压力容器安全阀选择计算
管侧安全阀计算
安全阀排放液体时的计算
压力容器安全泄放量的计算
W=β*Q/(ρ*Cp)
式中:Q—最大传热量kJ/h150981600
G—液体流量kg/h1032000
T1—液体进口温度℃80
T2—液体出口温度℃115ρ—液体密度kg/m3958.4
β—液体膨胀系数1/C0.000522
Cp—定压比热kJ/(kg.C) 4.18
W—容器安全泄放量m3/h19.673安全阀排放能力的计算
Ws=5.1*Co*Kp*Kw*Kv*A/(ρ/(Pd-Po))1/2
式中:Po—安全阀出口侧压力(绝压)Mpa0.1
Pd—安全阀排放压力(绝压)
pd=1.1ps+0.1Mpa 2.025
Ps—安全阀整定压力Mpa 1.75
Co—流量系数0.65
安装位置:容器取0.65;管道取0.62
Kp—超压系数(查图16.0.9)0.63
Kw—背压修正系数1
弹簧式安全阀Kw=1.0; 波纹管背压平衡式安全阀查图16.0.10
Kv—黏度修正系数(查图16.0.11)3
雷诺数 Re=v*di/ν95968.75
v—流速m/s 1.85
di—管内径m0.0166
ν—运动黏度m2/s0.00000032
A—安全阀喉部面积mm2201
Ws—安全阀最大排量m3/h56所需安全阀数量个1安全阀最大排量>容器的安全泄放量
安全阀型号: A47H-16 DN40。
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。
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。
安全阀泄放量计算
重庆四联1750m3LNG子罐安全阀设计计算书设计:日期:校核:日期:审核:日期:批准:日期:张家港中集圣达因低温装备有限公司2010年3月一、 简化计算模型1750m 3LNG 子母罐是由7个250m 3子罐和1个外罐组成,夹层空间充满珠光砂,作为绝热保护层。
为了计算方便,现简化模型如下:外罐看作是绝热保护层的外缘(直径为14450mm ),绝热保护层的厚度取 1.1米,7个子罐可看作是一个大的圆柱内罐(直径为12250mm ),内罐总的高度取子罐的容器高度(为25260mm ),内外罐底部夹层珠光砂(绝热保护层)厚度也取1.1米,采用保守计算的办法,假设火焰可烘烤到储罐的整个外表面,可不考虑混凝土基础平板对储罐的隔热作用。
二、 液化气体压力容器的安全泄放量的计算 计算根据GB150附录B 和《容规》附件五的规定:有完善的绝热材料保温层的液化气体压力容器的安全泄放量为:W S =qAr t δλ)650(61.282.0 =6.4651.139.97309.0)138650(61.282.0×××+= 102 Kg/hW S ┈压力容器安全泄放量Kg/ht ┈泄放压力下介质的饱和温度℃;t=-138℃λ┈常温下绝热材料的导热系数KJ/(m ·h ·℃)(按JB/T9077-99选取) λ=0.025W/ (m ·K)=0.09KJ/( m ·h ·℃) A r ┈容器受热面积:A r =πD 0h 1=973.39m 2其中:D 0┈内容器外直径m :假设D 0=12.266mh 1┈容器最高液位m ;假设h 1=25.26mδ┈容器保温层厚度;δ=1.1mq ┈在泄放压力下液体的汽化潜热kJ/kg ;q=465.6KJ/Kg 全启式安全阀的整定压力为0.46MPa三、 当子罐的排放气体可达成饱和蒸气时,所需安全阀的喉径计算当P d ≤10MPa 时,安全阀排放面积: A 1=W S5.25Kp d=56.43 mm 2 式中:K ┈安全阀额定泄放系数;取K=0.6(全启式安全阀)P d ┈安全阀泄放压力;P d =1.03×0.46+0.1=0.5738MPa (绝压) 则安全阀喉部直径必须满足 对全启式安全阀 h ≥14 dtA=0.785 dt 2dt 2=71.9 mm 2 dt= 8.5 mm四、 当子罐安全阀排出的是气体时,所需安全阀的喉径计算因PdPo =5738.01.0=0.174 (12+k )k/(k+1)=0.543 临界条件: PdPo≤(12+k )k/(k+1) A=ZTM CKPd X Ws/106.72-=27.58 mm 2k —气体绝热系数;k=1.315C —气体特性系数;C=5201112-++k k )k k (=348.38K —排放系数;全启式安全阀K=0.6 M —气体摩尔质量Kg/Kmol;M=16Kg/Kmol Z —气体在操作温度压力下的压缩系数;Z=0.72 T —气体的温度K;T=135K 则安全阀喉部直径必须满足对全启式安全阀 h ≥14 dtA=0.785 dt 2dt 2= 35.1 mm 2 dt= 5.93 mm因此现选用DN100的安全阀,完全可满足安全排放要求。
标准安全阀计算
1.00 1.00 3.25 13.00 25.00 0.00 132.73
不合格
安全阀计算
共 第
1 1
页 页
计算依据 TSG R004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB150-1998《钢制压力容器》附录B 安全阀计算(适用于压缩气体压力容器) 名称 计算公式或依据 序号 符号 单位 数值 一、压力容器安全泄放量(即设备最大生产能力)计算 标准状态下的气体密度 1 ρ o 《化工工艺设计手册.上册》介质的物性参数表 0.77 Kg/m3 3 泄放压力下的气体密度 ρ =ρ o×Pd/0.1 2 ρ 5.86 Kg/m 压力容器进口管内径 设计条件 3 d mm 73.00 进口管内气体流速 4 v m/s 20.00 -3 2 5 泄放压力下压力容器安全泄放量 Ws Kg/h 1767.38 Ws=2.83×10 ρ vd 二、压力容器排放能力计算(气体、临界条件) 6 气体性质 0.90 容器工作压力(表压) 设计条件 7 Pw Mpa 0.35 安全阀整定(开启)压力 设计条件 8 Pz Mpa 0.50 容器设计压力(表压) 设计条件 9 P Mpa 0.60 Pd=P+0.1P+0.1 10 安全阀排放压力(泄放)(绝压) Pd MPa 0.76 安全 全启式安全阀 0.6~0.7 11 阀额 K 0.4~0.5 0.60 带调节阀 定排 微启式安全阀 0.25~0.35 不带调节阀 放系 气体定压比热 12 Cp 《化工工艺设计手册.上册》介质的物性参数表 kJ/(kg.℃) 0.53 气体定容比热 《化工工艺设计手册.上册》介质的物性参数表 13 Cv kJ/(kg.℃) 0.40 空气 14 气体绝热系数 k k=Cp/Cv 1.29 其它气体 空气 《容规》附表5-1 GB15015 气体特性系数 C 346.03 1998表B1 其它气体 16 17 气体摩尔质量 介质的设计温度 设计温度 临界温度 泄放温度 临界温度 对比温度 泄放压力 临界压力 对比压力 出口压力 空气 其它气体 数值1 21 介质临界状态的判定 《化工工艺设计手册.上册》介质的物性参数表 设计条件 《化工工艺设计手册.上册》介质的物性参数表 T=t+273.15 T TL=tL+273.15 TL Tr=T/TL Tr Pd PL 《化工工艺设计手册.上册》介质的物性参数表 Pr=Pd/PL Pr M t tl PO Z X1 PO/Pd 按GB150-1998附录B6.3.1 mm2 mm2 安全阀型式 个 mm mm mm ° mm2 mm2 mm2 设计条件 查GB150-1998附录B 图B1 Kg/Kmol ℃ °K 17.03 400.00 132.40 673.15 405.55 1.66 0.76 10.93 0.07 0.10 0.90 0.55 0.13 临界条件 879.03
安全阀计算水蒸汽
气体特性系数 C
520
k(
2
k +1
) k −1
k +1
数据
单位 °
1962 mm2
1.41
356.67
气体摩尔质量 M
气体在操作温度 压力下的压缩系 Z 数
可查《化工工艺设计设计手册》表13-1, 空气为28.95
可查《压力容器安全技术》(吴粤燊著) 图7-9~图7-14
18.02
Kg/kmo l
0.93
p0/pd
0.0245
是否临界条件
(
2
k
)k −0 ≤(
2
k
) k−1
pd k +1
安全阀排放能力
临界条件时:
7.6 ×10−2 CKPd A
M ZT
Ws 亚临界条件:
55 .84 Kp d A
M ZT
k
[(
p0
2
)k
−(
p0
k +1
)k ]
k −1 pd
pd
三、校核
Ps
安全阀的排放压 力(绝压)
Pd
安全阀的出口侧 压力(绝压)
P0
排放系数
K
安全阀的最小流 道直径
d1
安全阀阀座口径 D
安全阀的开启高 度
h
A42Y-40P DN80
即通常说的开启压力
Pd=1.1Ps+0.1
自由排入大气时,取0.1Mpa 全启式安全阀 K=0.6~0.7,带调节圈的微 启式安全阀 K=0.4~0.5,不带调节圈的 微启式安全阀 K=0.25~0.35。或按实验 数据确定 阀座喉径
仅平面密封的微启式安全阀涉及
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。
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。
6立方高压氮气储罐安全阀计算
依据GB150.1-2011 附录B一、安全阀排放能力的计算:整定压力为2.45Mpa; DN50安全阀阀座喉径为32mm ;1.临界条件:1012-⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤k k d k p p -------------------------------(A )公式中 0p -----安全阀的出口侧压力(绝压), 0p =0.1Mpa ;s p -----安全阀的整定压力, s p =2.45Mpa ;d p -----安全阀的排放压力(绝压), )(795.21.01.1MPa p p s d =+= k--------平均气体绝热系数, 4.1==v p C k<=0358.00d p p 112528.0-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=k k k因为满足公式(A ),所以用下面的公式计算安全阀的排放能力;ZTM A CKp W d s 2106.7-⨯= kg/h 公式中 K-----排放系数, 全启式安全阀取 K=0.6;A-----安全阀最小排气截面积,mm 2 全启式安全阀,即4,41211d A d h π=≥ h-----安全阀的开启高度d 1----安全阀最小流道直径(阀座喉径) mm;()22212.8044324mm d A =⨯=⨯=ππ C-----平均气体特性系数, C=356;(附表5-1)M-----平均气体摩尔质量, M=28 (kg/kmol)T-------气体的温度, T=323 (K );Z------气体在操作温度压力下的平均压缩系数, Z=1.0; 安全阀排放量:)/(107430.1323282.804795.26.0356106.72h kg W s =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=- 本设备最大最大流量为154.8kg/h (用户提供),因此安全阀满足要求。
火灾工况安全阀排放量计算-WCL
0.6 18.27 524.32 284 91504.53
/q(kg/h)
按国外的计算一般不按带保温层计算,按带保温计算,泄放量很小
2、有隔热保温层
Tm(保温管道或者设备的温度℃) λ (绝热材料的导热系数kJ/m2.h.℃) λ =0.041+0.00018Tm δ (保温层厚度m) t(卸放压力下的饱和温度) q卸放压力下液化气体的汽化潜热kJ/kg 球罐直径D Ar容器受热面积=Π D2/2(m2) Ws卸放量=2.61(650-t) λ *Ar0.82/(δ *q)(kg/h) 100 0.0590 0.08 50 284 18 508.94 674.06
安全阀位号
PSV-
小 地上无喷淋 1 18 508.94 284 148828.82
黄色为需要填写的数值 绿色为计算公式计算得出的值 蓝色部分பைடு நூலகம்系数,可以查的
系数F(容器在地上1,地下0.3,带喷淋0.6)
小
球罐安全阀排放量计算(火灾工况)
按国外的计算一般不按带保温层计算,按带保温计算,泄放量很小
1、无保温隔热层
F(设计系数) 球罐直径D Ar容器受热面积=Π D2/2(m2)球罐 q卸放压力下液化气体的汽化潜热kJ/kg Ws卸放量=2.55*10 *F*Ar
5 0.82
设置喷淋>10L/m2.min
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蒸汽锅炉 安全阀排放量计算 安全阀排放量计算
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序号 名 称 1 安全阀位置 2 安全阀位号 3 安全阀型号 4 安全阀公称直径 5 安全阀流道直径 6 安全阀流道面积 7 锅炉额定工作压力 8 安全阀处工作压力 9 最低整定压力 10 最高整定压力 11 整定压力原则 12 13 14 15 16 17 18 19 20 安全阀进口处压力 蒸汽是否过热 饱和蒸汽比容 过热蒸汽温度 过热蒸汽比容 压力修正系数 过热修正系数 蒸汽比容修正系数 安全阀排放量
符号
单位
公 式
d A p0 p1 p z1 p z2
mm mm2 MPa(G) MPa(G) MPa(G) MPa(G) 监察规程 表6-3 监察规程 表6-3
πd 4
2
数 据 汽包 01 A48H-25 DN100 65 3318.307 1.6 1.76 1.830 1.866 较低
备 注
d ≥20mm
p Vb t Vg Kp Kg K E
MPa(G) m /Kg °C 3 m /Kg
3
查汽水热力性质表 查汽水热力性质表 监察规程 表6-1 监察规程 表6-1
Kg/h
K p ·K g 0.235A(10.2p+1)K
1.8304 否 0.101 0 0 1 1 1.0000 15338.8
选项按"较低" 或"较高"压力 整定压力 选"否"或"是" 饱和蒸汽时忽略 饱和蒸汽时忽略
锅炉型号:
江苏太锅炉股份有限公司
项目编号: 文件编号:
蒸汽锅炉 安全阀排放量计算Байду номын сангаас
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锅炉型号:
江苏太锅炉股份有限公司