安全阀计算实例

发布日期:[08-12-13 12:45:28] 浏览人次:[]

例2.将例题1的介质改为蒸汽。

解:在压力容器中,绝大多数安全阀的出口侧压力与它的泄放压力之比即Po/pd都小于理论值0.528。(此值由空气作试验介质求得Po/pd=0.528)属于临界状态。

Pd——安全阀的泄放压力(绝压)

Pd=1.1×P+0.1MPa=1.1×1.1Pw+0.1=1.21×0.8+0.1=1.068MPa

查得ρ=5.388Kg/m3. K=455°(t=182℃)

∴WS=2.83×10-3ρνd2=2.83×10-3×5.388×25×502=953Kg

最小排放面积A

A=

其中蒸汽在工作温度和压力下的压缩系数Z。可根据高鸿华主编《压力容器安全技术问题》第71问中的公式进行计算:(注1)

Z= = =0.93

式中:R——848Kg·m/Kmol·K

T——蒸汽绝对温度K

ν——蒸汽比容

M——分子量。 蒸汽k=1.135

∴A=

=245.7mm2

do= = =17.7㎜

取DN=32的安全阀。(do=20㎜)

注1、介质压缩系数可按GB150附录B章进行计算,一些常用介质的临界特性,由表4查得

 

某些气体的主要物理特性

                   表4

名称

分子量

临界温度t℃

临界压力Patm(绝压)

K=Cp/Cv

氢 H2

2.02

-239.9

12.8

1.407

氧 O2

32

-118.8

49.71

1.4

空气

29

-140.8

37.25

1.4

氧化氮NO

30

-94

67.2

1.4

二氧化碳CO2

44

31.1

72.9

1.30

水蒸汽 H2O

18.2

374.1

225.4

1.3(过热)1.135

氨NH3

17.03

132.4

111.5

1.29

硫化氢 H2S

34.09

100.4

88.9

1.3

氟-12 CF2Cl2

120.09

111.7

39.6

1.14

氯 Cl2

70.91

144.0

76.1

1.36

丙烷 C3H8

44.09

96.84

42.01

1.133

丁烷C4H10

58.12

152.01

37.47

1.094

苯 C6H6

78.11

287.6

48.7

1.18

乙炔 H2C2

26.04

36.3

61.6

1.238

异丁烷

58.12

58.12

36.00

1.079

上述的工况。同样可以用(B7)式进行计算。该式在计算时略去繁锁系数Z的计算,当Pd≤10Mpa时

A= = =242.8mm2

do= = =17.6㎜

众所周知,压缩系数Z是反映了真实气体在压力、温度和比容之间的关系上和理想气体的差异。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。即压缩系数

Z≈1,而一

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