安全阀排量计算

                      安全阀排量计算

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之前介绍水过滤器在恒通环保应用，现在介绍安全阀流量计算安全阀一般要求（节录）
  6.2用蒸汽作为试验介质时的理论排量
  6. 2.1安全阀流量计算干饱和蒸汽的理论排量计算
  这里干饱和蒸汽是指小干度为98%或大过热度为的蒸汽。安全阀理论排量，定义为：一个流道截面积与安全阀流道面积相等的理想喷管的计算排量。计算理论排量时，假定喷管无阻力，介质作等熵流动，喷管前压力为额定排量压力。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=5m3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)安全阀流量计算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)安全阀流量计算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’(排放压力)×273/(22.4×(273+t))
空气M=28.95
排放压力Pw’=10.68㎏/㎝2
代入上式得
ρ=28.95×10.68×273/22.4×303=12.44㎏/m3
υ—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
    当压力为0. lMPa—llMPa时：
    W。。一5. 2pd    (3)
    当压力大于llMPa～22MPa时：
    式中：
    W。。——理论排量，kg/h 5
    A-流道面积，mm'；
    pd-实际排放压力（绝压），MPa。
    6.2.2过热蒸汽的理论排量计算
    这里过热蒸汽是指过热度大于io'c的蒸汽。
    当压力为0. lMPa—llMPa时：
    W。“一5.2pdKsh    (5)
    当压力大于llMPa～22MPa时：
    Wish—s.2pd（雩≥624442Pp{当00060)K。“    (6)
    式中：
  w．sh-理论排量，kg/h 5
    A-流道面积，mrno；
    翻——实际排放压力（绝压），MPa;
    K。。，  过热修正系数（其圆整数见表2）。


    6.2.3 安全阀流量计算种理论排量计算方法
    干饱和蒸汽和过热蒸汽的理论排量W。也可按下式计算（无压力限制）安全阀流量计算主要有哪些方法?在安全阀铭牌上一般；安全阀流量计算一般是按临界流量公式计算，这是因为；安全阀流量计算公式：；(按照GB/T12241-2005)；式中：Wtg------安全阀的理论排放能力,k；(理论排量Wtg=实际排放量/排放系数)；C--------气

安全阀流量计算公式方法详解安全阀流量计算主要有哪些方法?在安全阀铭牌上一般会标记安全阀流量，但与实际的有一定差别，这就需要安全阀流量计算。下面，世界工厂泵阀网就为大家介绍计算的方法和公式。安全阀流量计算一般是按临界流量公式计算，这是因为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。

安全阀流量计算公式：

(按照GB/T12241-2005)

式中：Wtg------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) Pd-------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=CP/CV)

A--------安全阀流道面积, mm2;

对于全启式安全阀，即为阀座喉径的截面积，A=πd2o/4 ;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A=πd2o h，锥形密封A=πdohsinα。 α——锥形密封面的半锥角 式中：



do ——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h=do/20;无调节圈的，取h=do/ 40

上海申弘阀门有限公司主营阀门有：减压阀(气体减压阀,可调式减压阀,水减压阀,蒸汽减压阀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 =27Pd√M/T kg /h

例1：公称通径DN=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。

解;表压力为1.5MPa，温度为50℃的空气，压缩系数Z≈1，又空气的绝热指数K=1.4，

通径DN=50mm 的阀，阀座喉径d0=40mm(，开启高度选为h=d0/20=2mm，则A=πd0h=π

×40×2=251mm2，空气的平均分子量M=29，排气压力p=1.5+0.1=1.6MPa()，温度

T=273+50=323K

将上列数据代入公式得：

Wtg =27PdA√M/T =27*1.6*251*√29/323=3249KG/h

  式中：
  W．——理论排量，kg/h；
    A-流道面积，mm/；
    玑——实际排放压力（绝压），MPa;
    v-实际排放压力和排放温度下的比体积，ms／kg 5
    C-绝热指数A的函数[见式(8)，其圆整数见表3
    此处，A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^值，则应取在0. 101  3MPa和15。C时的值。
    安全阀流量计算注：由于公式来源不同，从式(5)和式(6)得到的结果未必与从式(7)得到的相同，但其差值是很小的；与本产品相关论文：美标球阀维护