安全阀与防爆片选型与计算

安全阀计算计算数据名称代号计算公式计算结果容器进料管内直径d已知100容器进料管内的流速v设定12泄放压力下气体的密度p查表7.7压力容器安全泄放量WsWs=2.83×10-3×ρυd22614.92安全阀出口侧压力(绝压)Po已知0.1安全阀整定压力Ps已知0.85安全阀的泄放压力（绝压）PdPd=Ps+10%×Ps+0.11.035气体绝热系数k查表1.4气体特征系数C查表356气体摩尔质量M查表28.95泄放压力下介质的饱和温度t已知150泄放装置进口侧的气体温度T已知（T=t+273.15)423.15气体在操作温度压力下压缩系数Z查图1气体临界条件判定Po/Pd0.09662[2/(k+1)]k/(k-1)0.52828Po/Pd=[2/(k+1)]k/(k-1)采用全启式安全阀排放系数K选定0.65安全阀最小排放面积AA=Ws/[7.6*POWER(10,-2)326.96*C*K*Pd*SQRT(M/Z/T)]安全阀数量选定1安全阀最小流通直径(全启式)dtd1=SQRT(4*A/∏)20.40安全阀阀瓣开启高度h(h=0.05~0.025dv)取比值0.05安全阀最小流通直径（微启式）dvA=3.14×dv×h45.62选用安全阀喉径do选定32安全阀阀座口径（公称直径）DN选定50安全阀数量1安全阀型号选定A41H-16C安全阀公称压力选定1.6安全阀工作压力级选定1.0~1.3单位mmm/skg/m3kg/hMPaMPaMPakg/kmol℃Kmm2mmmmmmmmMPaMPa安全阀计算计算数据名称代号计算公式计算结果椭圆封头容器外直径Do已知1.5卧式容器全长L已知4容器受热面积ArAr=3.14Do(L+0.3Do)20.97容器保温层厚度δ已知0.05常温下保温材料的导热系数λ已知0.1764泄放压力下介质的饱和温度t已知150容器外壁校正系数F选定1在泄放压力下液体的汽化潜热q已知546压力容器安全泄放量WsWs=(2.55×105×F×Ar0.82)/q5663.19安全阀出口侧压力(绝压)Po已知0.1安全阀整定压力Ps已知0.85安全阀的泄放压力（绝压）PdPd=Ps+10%×Ps+0.11.035气体绝热系数k查表1.4气体特征系数C查表356气体摩尔质量M查表28.95泄放装置进口侧的气体温度T已知（T=t+273.15)423.15气体在操作温度压力下压缩系数Z查图1气体临界条件判定Po/Pd0.09662[2/(k+1)]k/(k-1)0.52828Po/Pd=[2/(k+1)]k/(k-1)采用全启式安全阀排放系数K选定0.65安全阀最小排放面积AA=Ws/[7.6*POWER(10,-2)708.10*C*K*Pd*SQRT(M/Z/T)]安全阀数量选定1安全阀最小流通直径(全启式)dtd1=SQRT(4*A/∏)30.03安全阀阀瓣开启高度h(h=0.05~0.025dv)取比值0.05安全阀最小流通直径（微启式）dvA=3.14×dv×h67.14选用安全阀喉径do选定32安全阀阀座口径（公称直径）DN选定50安全阀数量1安全阀型号选定A41H-16C安全阀公称压力选定1.6安全阀工作压力级选定1.0~1.3单位mmm2mKJ/m.h.℃℃KJ/Kgkg/hMPaMPaMPakg/kmolKmm2mmmmmmmmMPaMPa安全阀计算设备名称设备位号容积计算数据名称代号计算公式计算结果单位立式容器外直径Do已知1.636m立式容器最高液面高度h1已知1.643m容器受热面积ArAr=3.14Do×h18.44m2有无完善的绝热保温层已知1容器保温层厚度δ已知0.05m常温下保温材料的导热系数λ已知0.177KJ/m.h.℃泄放压力下介质的饱和温度t已知115.8℃容器外壁校正系数F已知或计算0.8在泄放压力下液体的汽化潜热q已知459.42KJ/Kg火灾工况下压力容器安全泄放量WsWs=(2.61×(650-t)×λ×Ar0.82)/(q×δ)61.79kg/h容器换热面积A已知m2总传热系数K选定或计算KJ/m2.h.℃加热介质温度T1已知℃被加热介质温度t1已知℃温度传热推动力ΔtmΔtm=T1－t10.00℃传入的最大热量QQ=KAΔtm0.00KJ/h操作失误下压力容器安全泄放量WsWs=Q/q=H/q0.00kg/h压力容器安全泄放量Ws取各种工况下的最大泄放量61.79kg/h安全阀出口侧压力(绝压)Po已知0.1MPa安全阀整定(开启)压力Ps已知0.25MPa安全阀的泄放压力（绝压）PdPd=Ps+10%×Ps+0.10.375MPa气体绝热系数k查表1.36气体特征系数C查表或计算352.5气体摩尔质量M已知或计算64.9kg/kmol泄放装置进口侧的气体温度T已知（T=t+273.15)388.95K气体在操作温度压力下压缩系数Z查图0.9气体临界条件判定Po/Pd0.26667[2/(k+1)]k/(k-1)0.53511(Po/Pd=[2/(k+1)]k/(k-1))?临界条件选用安全阀型式选用封闭式全启式弹簧安全阀1排放系数K选定0.6安全阀最小排放面积AA=Ws/[0.076CKPd(M/Z/T)0.5]12.99mm2安全阀数量选定1安全阀最小流通直径(全启式)dtd1=SQRT(4*A/∏)4.07mm安全阀阀瓣开启高度h(h=0.05~0.025dv)取比值0.05安全阀最小流通直径（微启式）dvA=3.14×dv×h9.09mm选用安全阀喉径do选定32mm安全阀阀座口径（公称直径）DN选定50mm安全阀数量1安全阀型号选定A41H-16C安全阀公称压力选定1.6MPa安全阀工作压力级选定1.0~1.3MPa爆破片计算设备名称设备位号容积计算数据名称代号计算公式计算结果单位立式容器外直径Do已知1.636m立式容器最高液面高度h1已知1.643m容器受热面积ArAr=3.14Do×h18.44m2有无完善的绝热保温层已知0容器保温层厚度δ已知0.05m常温下保温材料的导热系数λ已知0.177KJ/m.h.℃泄放压力下介质的饱和温度t已知227.8℃容器外壁校正系数F已知或计算1在泄放压力下液体的汽化潜热q已知459.42KJ/Kg火灾工况下压力容器安全泄放量WsWs=(2.55×105×F×Ar0.82)/q3192.41kg/h容器换热面积A已知m2总传热系数K选定或计算KJ/m2.h.℃加热介质温度T1已知℃被加热介质温度t1已知℃温度传热推动力ΔtmΔtm=T1－t10.00℃传入的最大热量QQ=KAΔtm0.00KJ/h操作失误下压力容器安全泄放量WsWs=Q/q=H/q0.00kg/h压力容器安全泄放量Ws取各种工况下的最大泄放量945.42kg/h爆破片出口侧压力(绝压)Po已知0.1MPa爆破片的设计爆破压力P已知或计算0.35MPa爆破片的设计爆破压力(绝压)P(a)计算0.45MPa爆破片的泄放压力（绝压）PdPd=Ps+10%×Ps+0.10.485MPa气体绝热系数k查表1.06气体特征系数C查表或计算322.32气体摩尔质量M已知或计算73.09kg/kmol泄放装置进口侧的气体温度T已知（T=t+273.15)500.95K气体在操作温度压力下压缩系数Z查图0.9气体临界条件判定Po/Pd0.20619[2/(k+1)]k/(k-1)0.59321(Po/Pd=[2/(k+1)]k/(k-1))?临界条件选用爆破片型式选用正拱形爆破片1流量(排放)系数K选定0.62爆破片最小泄放面积AA=Ws/[0.076CKPd(M/Z/T)0.5]214.96mm2爆破片数量选定1爆破片最小流通直径d1d1=SQRT(4*A/∏)16.54mm选用爆破片泄爆口直径do选定100mm爆破片泄放面积A'计算7854mm气体特征系数C查表或计算0.29额定泄放系数C0选定0.62爆破片的额定泄放量W'W'=55.8C0CPA(M/Z/T)0.514304.04kg/h爆破片数量1爆破片型号选定YD100-0.35-60A爆破片公称压力选定0.35MPa爆破片公称直径选定100mm爆破片核算设备名称设备位号容积xxx加氢釜防爆片Rxx100A/B5000L计算数据名称代号计算公式计算结果单位立式容器外直径Do已知1.75m立式容器最高液面高度h1已知1.9m容器受热面积ArAr=3.14Do×h1+1.075×Do213.74m2有无完善的绝热保温层已知1容器保温层厚度δ已知0.05m常温下保温材料的导热系数λ已知0.144KJ/m.h.℃泄放压力下介质的饱和温度t已知232.9℃容器外壁校正系数F已知或计算泄放介质100％TOLUENEVAPOR在泄放压力下液体的汽化潜热q已知258.28KJ/Kg火灾工况下压力容器安全泄放量WsWs=(2.61×(650-t)×λ×Ar0.82)/(q×δ)104.06kg/h容器换热面积A已知14.90m2总传热系数K选定或计算1046.70KJ/m2.h.℃加热介质温度T1已知160.00℃被加热介质温度t1已知110.00℃温度传热推动力ΔtmΔtm=T1－t150.00℃传入的最大热量QQ=KAΔtm779791.50KJ/h操作失误下压力容器安全泄放量WsWs=Q/q=H/q3019.17kg/h压力容器安全泄放量Ws取各种工况下的最大泄放量3019.17kg/h爆破片出口侧压力(绝压)Po已知0.1MPa爆破片的设计爆破压力P已知或计算1.2MPa爆破片的设计爆破压力(绝压)P(a)计算1.3MPa爆破片的泄放压力（绝压）PdPd=Ps+10%×Ps+0.11.42MPa气体绝热系数kk=Cp/Cv查图1.2气体特征系数C计算337.24气体摩尔质量M已知或计算92.14kg/kmol泄放装置进口侧的气体温度T已知（T=t+273.15)506.05K气体在操作温度压力下压缩系数Z查图0.8气体临界条件判定Po/Pd0.07042[2/(k+1)]k/(k-1)0.56447(Po/Pd=[2/(k+1)]k/(k-1))?临界条件选用爆破片型式选用正拱形爆破片1流量(排放)系数K选定0.62爆破片最小泄放面积AA=Ws/[0.076CKPd(M/Z/T)0.5]190.27mm2爆破片数量选定1爆破片最小流通直径d1d1=SQRT(4*A/∏)15.56mm选用爆破片泄爆口直径do选定200mm爆破片泄放面积A'计算31416mm气体特征系数C查表或计算0.17额定泄放系数C0选定0.62爆破片的额定泄放量W'W'=55.8C0CPA(M/Z/T)0.5114866.25kg/h爆破片数量1爆破片型号选定LPT200-1.2-110A爆破片公称压力选定1.2MPa爆破片公称直径选定200mm核算结论合格1112520kkkkC7/7