安全閥泄放能力的計(jì)算
發(fā)布時(shí)間：
2020-09-02
安全閥泄放能力的計(jì)算
下面介紹的是API的安全閥計(jì)算方法，ASME的方法與API的主要不同在于ASME采用安全閥的噴嘴通過面積和安全閥的流量系數(shù)都是具體閥的實(shí)測(cè)值，而API計(jì)算采用的面積和系數(shù)都是公稱數(shù)值。
1、安全閥有效通過面積
1)全啟式安全閥(安全閥閥芯開啟高度等于或大于1/4噴嘴喉部直徑)。
α——安全閥的有效通過面積，cm2;
D——安全閥噴嘴喉部直徑，cm;
2)微啟式安全閥(安全閥閥芯開啟高度小于1/4噴嘴喉部直徑)。
h——閥芯開啟高度，cm。
當(dāng)閥座為斜面時(shí)：
——斜面角度，(°)
2、安全閥泄放能力的計(jì)算
下面的安全閥泄放能力的計(jì)算方法在工程設(shè)計(jì)中常被采用，根據(jù)API 502推薦的計(jì)算方法進(jìn)行了一些簡(jiǎn)化，使用更方便，通常情況下更保守點(diǎn)。
1)排放介質(zhì)為氣體或蒸汽時(shí)。
——排放量，kg/h;
——安全閥的有效通過面積，cm2;
——安全閥定壓，Pa(G)
——排出氣體的絕對(duì)溫度，K;
——?dú)怏w相對(duì)分子質(zhì)量，排出氣體為混合物時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量為平均值;
——背壓影響泄放能力的修正系數(shù)，由相關(guān)圖表查得。
2)排放介質(zhì)為水蒸汽時(shí)，下面的計(jì)算公式與氣體公式一樣，但下式把蒸汽的物理參數(shù)計(jì)入，不需再代入?？紤]到蒸汽一般排放到大氣，故一般計(jì)算時(shí)不需要考慮安全閥的背壓對(duì)排放的影響;但加入了過熱蒸汽修正系數(shù)，考慮蒸汽過熱對(duì)泄放量的影響。
——過熱蒸汽修正系數(shù)，查相關(guān)圖表可得。
選用波紋管平衡式安全閥時(shí)，上式中的
代替。
3)排放介質(zhì)為液體時(shí)。
a)一般液體。
——定壓，Pa(G);
——背壓，Pa(G);
——液體相對(duì)密度;
——積聚壓力修正系數(shù)，查相關(guān)圖表可得
b)高黏度液體。
當(dāng)管內(nèi)冷態(tài)為高黏度液體時(shí)，需要對(duì)排放量進(jìn)行黏度修正。一般根據(jù)流體在管道內(nèi)流動(dòng)得雷諾數(shù)選用黏度修正系數(shù)
(查相關(guān)圖表可得)。
當(dāng)采用波紋平衡式安全閥時(shí)，上式的右側(cè)要乘以背壓修正系數(shù)
c)飽和液體。
飽和液體是液體在安全閥泄放前是100%液體，但在安全閥排放過程中，介質(zhì)流經(jīng)安全閥孔時(shí)有壓降，產(chǎn)生閃蒸。推薦按閃蒸蒸汽量計(jì)算閥孔面積
和余下的飽和液體量計(jì)算所需閥孔面積
之和，即為需要的安全閥閥孔的通過面積。
由
計(jì)算；
由
計(jì)算。
此法計(jì)算得到的閥孔面積偏大，為了避免流量過小使安全閥啟閉過于頻繁，可以選用兩個(gè)安全閥并聯(lián)安裝，其中一個(gè)閥的閥孔面積為1/3，由上式計(jì)算得到的安全閥有效通過面積a，另一個(gè)為2/3，由上式計(jì)算得到安全有效通過面積a。閥孔面積小的安全閥，其定壓比面積大的高30%。
d)兩相流。
兩相流是介質(zhì)在泄放溫度和壓力下介質(zhì)已是兩相，計(jì)算時(shí)按氣體和液相分別計(jì)算所需的泄壓面積，兩者之和為所需的泄壓面積。其他同飽和液體的計(jì)算。
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