安全閥排量計算

                      安全閥排量計算

                     上海申弘閥門有限公司

之前介紹水過濾器在恒通環保應用，現在介紹安全閥流量計算安全閥一般要求（節錄）
  6.2用蒸汽作為試驗介質時的理論排量
  6. 2.1安全閥流量計算干飽和蒸汽的理論排量計算
  這里干飽和蒸汽是指小干度為98%或大過熱度為的蒸汽。安全閥理論排量，定義為：一個流道截面積與安全閥流道面積相等的理想噴管的計算排量。計算理論排量時，假定噴管無阻力，介質作等熵流動，噴管前壓力為額定排量壓力。安全閥計算實例
我們在壓力容器設計和定期檢驗中均要求對安全閥的安全排放能力進行選型或校驗計算。基于以往資料不齊全,往往以大代小,造成不必要的浪費。現擬以GB150附錄B-B5.1 b)為依據，用不同介質、壓力、溫度對安全閥的安全排放量進行選型計算。
例1：有一空氣儲罐,DN1000㎜，容積V=5m3高工作壓力為0.8MPa，工作溫度為30℃進口管為φ57X3.5,確定安全閥尺寸.


解1)安全閥流量計算確定氣體的狀態條件
     設Po—安全閥出口側壓力（絕壓）0.103MPa（近似為0.1MPa）
     則Pd—安全閥泄放壓力（絕壓）為
Pd=1.1Ps+0.1 =1.1×1.1Pw＋0.1=1.068MPa（GB150附錄B4.2.1）
          當安全閥出口側為大氣時: 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)
是屬于臨界狀態條件, 安全閥排放面積A按（B5）計算
A≥ mm（B5）式中: C氣體特性系數,查表B1或C=520√k（2/(k+1)(k+1)/(k-1)）
K—安全閥額定泄放系數,K=0.9倍的泄放系數(泄放系數由制造廠提供,一般為0.75);或按《容規》附件五第二節有關規定中選取.


2)安全閥流量計算容器安全泄放量的計算:
盛裝壓縮氣體或水蒸汽的容器安全泄放量,按下列規定來確定
a.對壓縮機貯罐或水蒸汽的容器,分別取壓縮機和水蒸汽發生器的大產氣量;
b.氣體儲罐等的安全泄放量按(B1)式計算
Ws=2.83×10-3ρυd2 ㎏/h
(B1)
式中 ρ為排放壓力下的氣體密度.
ρ=M（分子量）×Pw’(排放壓力)×273/(22.4×(273+t))
空氣M=28.95
排放壓力Pw’=10.68㎏/㎝2
代入上式得
ρ=28.95×10.68×273/22.4×303=12.44㎏/m3
υ—容器在工作壓力下的進口管的氣體流速m/s;查表2得υ=10～15m/s
    當壓力為0. lMPa—llMPa時：
    W。。一5. 2pd    (3)
    當壓力大于llMPa～22MPa時：
    式中：
    W。。——理論排量，kg/h 5
    A-流道面積，mm'；
    pd-實際排放壓力（絕壓），MPa。
    6.2.2過熱蒸汽的理論排量計算
    這里過熱蒸汽是指過熱度大于io'c的蒸汽。
    當壓力為0. lMPa—llMPa時：
    W。“一5.2pdKsh    (5)
    當壓力大于llMPa～22MPa時：
    Wish—s.2pd（雩≥624442Pp{當00060)K。“    (6)
    式中：
  w．sh-理論排量，kg/h 5
    A-流道面積，mrno；
    翻——實際排放壓力（絕壓），MPa;
    K。。，  過熱修正系數（其圓整數見表2）。


    6.2.3 安全閥流量計算種理論排量計算方法
    干飽和蒸汽和過熱蒸汽的理論排量W。也可按下式計算（無壓力限制）安全閥流量計算主要有哪些方法?在安全閥銘牌上一般；安全閥流量計算一般是按臨界流量公式計算，這是因為；安全閥流量計算公式：；(按照GB/T12241-2005)；式中：Wtg------安全閥的理論排放能力,k；(理論排量Wtg=實際排放量/排放系數)；C--------氣

安全閥流量計算公式方法詳解安全閥流量計算主要有哪些方法?在安全閥銘牌上一般會標記安全閥流量，但與實際的有一定差別，這就需要安全閥流量計算。下面，世界工廠泵閥網就為大家介紹計算的方法和公式。安全閥流量計算一般是按臨界流量公式計算，這是因為絕大多數壓力容器使用的安全閥，排放氣體時，氣體流速都處于臨界狀態。

安全閥流量計算公式：

(按照GB/T12241-2005)

式中：Wtg------安全閥的理論排放能力, kg/h;

(理論排量Wtg =實際排放量/排放系數)

C--------氣體特性系數 (GB150 與GB/T12241 不同) Pd-------實際排放壓力(絕壓), MPa;

Po-------安全閥的出口側壓力(絕壓)，MPa;

M-------氣體摩爾質量, kg/mol;

T--------氣體的溫度，K;

Z--------氣體在操作溫度壓力下的壓縮系數。

k--------氣體絕熱指數(理想氣體而言k=CP/CV)

A--------安全閥流道面積, mm2;

對于全啟式安全閥，即為閥座喉徑的截面積，A=πd2o/4 ;對于微啟式安全閥即為

閥座口上的環形間隙面積;平面形密封A=πd2o h，錐形密封A=πdohsinα。 α——錐形密封面的半錐角 式中：



do ——安全閥座喉徑，mm;

h ——閥瓣開啟高度，mm。開啟高度h 根據閥的設計或實際測定的數據。 無數據時，有調節圈的，取h=do/20;無調節圈的，取h=do/ 40

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,水減壓閥,蒸汽減壓閥在常溫及壓力不太高的情況下，真實氣體與理想氣體的差異不大，可取壓縮系數Z=1。而一般常用的原子，如空氣、氧氣、氮氣、氫氣及一氧化碳等，絕熱指數k 均約為1.4。因此工作介質為雙原子氣體的中低壓安全閥，可用Z=1，C=2.7(k=1.4)之值代入(9.2.1)式，即可得簡化的安全閥排量計算公式： Wtg =27Pd√M/T kg /h

例1：公稱通徑DN=50mm，具有調節圈的微啟式安全閥用于排氣壓力(表壓)為

p=1.5MPa，溫度為50℃的空氣貯罐，試計算其排量。

解;表壓力為1.5MPa，溫度為50℃的空氣，壓縮系數Z≈1，又空氣的絕熱指數K=1.4，

通徑DN=50mm 的閥，閥座喉徑d0=40mm(，開啟高度選為h=d0/20=2mm，則A=πd0h=π

×40×2=251mm2，空氣的平均分子量M=29，排氣壓力p=1.5+0.1=1.6MPa()，溫度

T=273+50=323K

將上列數據代入公式得：

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

  式中：
  W．——理論排量，kg/h；
    A-流道面積，mm/；
    璣——實際排放壓力（絕壓），MPa;
    v-實際排放壓力和排放溫度下的比體積，ms／kg 5
    C-絕熱指數A的函數[見式(8)，其圓整數見表3
    此處，A為排放時閥進口狀況下的絕熱指數。如果不能獲得在該狀況下的^值，則應取在0. 101  3MPa和15。C時的值。
    安全閥流量計算注：由于公式來源不同，從式(5)和式(6)得到的結果未必與從式(7)得到的相同，但其差值是很小的；與本產品相關論文：美標球閥維護