安全阀计算实例

发布日期:[08-12-13 12:45:28] 浏览人次:[]

般常用的二原子气体,如空气、氧、氮、氢及一氧化碳等气体的绝热指数K均为1.4。因此,安全阀排量计算公式简化为下式:

W=27KPdA

用例题1的工况,代入后即得

A= =205.4mm2

Do= = =16.2㎜

与例题1的详细计算相差极小,另一方面应注意的是,如合成氨的循环机的安全阀,由于出口侧的压力很大。因而压力比Po/Pd>(2/(k+1) )k/(k-1)属于处在亚临界状态,则应用式(B6)来计算安全阀泄放量。但锅炉系统的安全阀选型计算要以《锅规》所给出的公式及系数进行计算。

例3:液化石油气贮罐,筒体内径Di=1600㎜,长度L=6000㎜,壁厚δn=16㎜,V=13.3m3,封头形式为椭圆,介质组分为: 丙烯50%、丙烷15%、正异丁烯15%、正异丁烷15%、残液5%.液化石油气组分见表5。

液化石油气单一成分组分及汽化潜热

                    表5

重量组分X1

丙 烷C3H8

丙烯C3H6

正异丁烯

正异丁烷

残液

50℃汽化潜热kJ/kg

285.5

285.96

343.7

317.8

337

液化石油气贮罐,一般不设保温且夏日均配备水喷淋予以冷却。

解:对无绝热材料保冷层的压力容器其安全泄放量按(B3)计算。

W=2.55×105FAt×0.82/q kg/h

式中:F—系数,对于地面上的容器,F=1

At—容器受热面积,椭圆封头的卧式贮罐

At=πD0(L+0.3 D0)=3.14×1.632(6.916+0.3×1.632)=37.9㎡

50℃汽化潜r=∑Xiri=285.5×0.15+285.96×0.5+343.7×0.15+317.8×0.15

+337×0.05=301.9KJ/㎏

∴安全泄放量W’=

= =16640㎏/h

安全阀的泄放能力计算

对于贮罐的筒体长度≥6m时,应设置两个安全阀。在一般情况下分半值来计算较为合理。这样才不致于使安全阀选得过于大型而造成浪费。安全阀的最小排气面积A为

A=

=

=577.3mm2

式中Pd=1.1P+0.1=1.1×1.8+0.1=2.08MPa

M分子量=44 (以主要成分丙烷)

∴do= = =27.12㎜

选用DN40A42H—4.0的全启式安全阀两只。(此档安全阀最小公称直径为40)

由两台或两台以上的装置集中输气到一个贮罐(集中罐)。或由一台设备分别输气到几个贮罐(分气罐)时。贮罐的安全泄放量的计算见例4。

例4、由两台空气压缩机同时向体积为V=100m3的集气罐输气。其输气压力为Pw=1.0MPa;t为常温。进气管为φ108×4。此时贮罐的安全泄放量。

∵在Pw=1.0Mpa;t=20℃时,ρ=12.87㎏/m3。取进气管的气体流速为ν=15m/s

∴贮罐的安全泄放量W为

W‘=7.55(ρo)Vd2 =7.55×1.293×15×1002× =6.55×103㎏/h

式中:ρo——气体在标准状态下的密度㎏/m3;空气在标准状态下的P=12.87㎏/m3

Pd——容器的排放压力MPa(绝对)

T——容器的排放温度(绝对)K

d——容器的总进气管内径㎜

实际上W'=7.55ρoVd2 与W=28×10-3ρVd2是等效的,不同处在于不用去求取气体在排放状态下的密度ρ(㎏/m3)。

除上述的一些常见的贮罐外,我们还遇到如蒸发器、反应器之类由于器内液体受热蒸发而增大压力,或由于化学反应而使介质气化。

体积增大内压升高,其安全泄放量应分别根据输入载热体的放出热量或器内化学反应可能生成的最大气量,以及反应所需的时间来决定。

另外,JB/T4750-2003《制冷装置用压力容器》B.4安全阀及爆破片口径中介绍了配备在容器上的安全阀口径计算方法,我们可以在设计中参考选用。

d=C1 (B.1)

式中C1=35 (B.2)

D0--容器外径m

L—— 容

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文章作者:陈桦 | 文章来源:网络 | 责任编辑:admin | 发送至邮箱: | 加入收藏:
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