压力容器安全阀选择计算

一、安全阀最大排汽量计算G=0.00525*C0*A*PP=1.1*p+101.325式中:C0—流量系数0.6A—安全阀喉部截面积mm27854P—安全阀入口蒸汽压力KPa706.325p—安全阀整定压力KPa550G—安全阀最大排气量kg/h17475二、安全阀排汽反力计算1安全阀排汽反力F=1.02*G/1000*(i0-1914298)^0.5i0—安全阀入口蒸汽焓J/kg27480231式中:F—安全阀排汽反力N901262安全阀排汽反力矩M=4*F*di/1000式中:di—安全阀出口直径mm175M—安全阀排汽反力矩N-m63088安全阀型号:A48Y-16CDN150全启式除氧器安全阀选择及排汽反力计算安全阀尺寸表型号喉部截面积A(mm2)31449180419633318785412270开启高度h(mm)≥5≥6.25≥8≥12.5≥16.25≥25≥31.25阀座喉径do(mm)2025325065100125适用的公称压力PN1.6~PN4.0(Mpa)公称直径dn32405080100150200出口直径di(mm)405065100125175225安全阀排放液化气体时的计算(易燃或火灾工况)1压力容器安全泄放量的计算(无保温,卧式椭圆封头)G=2.55*105*F*Ar0.82/q式中:F—系数1地下取F=0.3;地上取F=1;设喷淋取F=0.6Ar—容器受热面积m242.1Ar=π*Do*(L+0.3*Do)Do—容器外径m2.028L—容器总长m6q—泄放压力下气化潜热kJ/kg519G—容器安全泄放量kg/h105512安全阀排放能力的计算a.临界条件:Po/Pd≤(2/(k+1))k/(k-1)Ws=7.6*10-2*C*K*Pd*A*(M/(Z*T))1/2b.亚临界条件:Po/Pd＞(2/(k+1))k/(k-1)Ws=55.84*K*Pd*A*(M/(Z*T)*(k/(k-1))*((Po/Pd)2/k-(Po/Pd)(k+1)/k))1/2式中:Po—安全阀出口侧压力(绝压)Mpa0.1Pd—安全阀排放压力(绝压)Pd=1.1Ps+0.1Mpa0.705Ps—安全阀整定压力Mpa0.55k—气体绝热系数k=CP/CV1.33CP—定压比热12CV—定容比热9C—气体特性系数349C=520*(k*(2/(k+1))(k+1)/(k+1))1/2M—气体摩尔质量kg/kmoi44K—排放系数0.65全启式(0.6~0.7);微启式带调节圈(0.4~0.5);微启式不带调节圈(0.25~0.35)T—气体温度℃20K293Z—气体压缩系数(操作温度压力下)0.259Tr—对比温度0.625Pr—对比压力0.098To—气体临界温度K469po—气体临界压力Mpa7.2A—安全阀喉部面积mm21963判断:(2/(k+1))k/(k-1)-Po/Pd0.4安全阀的选择计算a.临界条件:Po/Pd≤(2/(k+1))k/(k-1)TRUEWs—安全阀的排放能力kg/h18168b.亚临界条件:Po/Pd＞(2/(k+1))k/(k-1)FALSEWs—安全阀的排放能力kg/h1332所需安全阀数量个1安全阀型号:A42Y-16DN80全启式出口直径di(mm)405065100125175225阀座喉径do(mm)2025325065100125喉部截面积A(mm2)31449180419633318785412270开启高度h(mm)≥5≥6.25≥8≥12.5≥16.25≥25≥31.25安全阀尺寸表型号适用的公称压力PN1.6~PN4.0(Mpa)公称直径dn32405080100150200安全阀排放气体时的计算1压力容器安全泄放量的计算G=2.83*10-3*ρ*ν*d2式中:ρ0—气体密度（标态0℃）kg/m31.293T—气体温度℃150ρ—气体密度kg/m311.39ν—气体进口流速m/s40d—气体进口内径mm150G—容器安全泄放量kg/h32932安全阀排放能力的计算a.临界条件:Po/Pd≤(2/(k+1))k/(k-1)Ws=7.6*10-2*C*K*Pd*A*(M/(Z*T))1/2b.亚临界条件:Po/Pd＞(2/(k+1))k/(k-1)Ws=55.84*K*Pd*A*(M/(Z*T)*(k/(k-1))*((Po/Pd)2/k-(Po/Pd)(k+1)/k))1/2式中:Po—安全阀出口侧压力(绝压)Mpa0.1Pd—安全阀排放压力(绝压)Pd=1.1Ps+0.1Mpa1.365Ps—安全阀整定压力Mpa1.15k—气体绝热系数k=CP/CV1.39CP—定压比热1.00755CV—定容比热0.72275C—气体特性系数355C=520*(k*(2/(k+1))(k+1)/(k+1))1/2M—气体摩尔质量kg/kmoi29K—排放系数0.65全启式(0.6~0.7);微启式带调节圈(0.4~0.5);微启式不带调节圈(0.25~0.35)T—气体温度℃150K423Z—气体压缩系数(操作温度压力下)空气Z=1.01A—安全阀喉部面积mm2804判断:(2/(k+1))k/(k-1)-Po/Pd0.46a.临界条件:Po/Pd≤(2/(k+1))k/(k-1)TRUEWs—安全阀的排放能力kg/h5039所需安全阀数量个1安全阀型号:A48H-16DN32b.亚临界条件:Po/Pd＞(2/(k+1))k/(k-1)FALSEWs—安全阀的排放能力kg/h2165安全阀型号:A48Y-16CDN50安全阀的选择计算安全阀尺寸表全启式出口直径di(mm)405065100125175225阀座喉径do(mm)2025325065100125喉部截面积A(mm2)31449180419633318785412270开启高度h(mm)≥5≥6.25≥8≥12.5≥16.25≥25≥31.25型号适用的公称压力PN1.6~PN4.0(Mpa)公称直径dn32405080100150200空气的数据0.99360.7088安全阀排放蒸汽时的计算1压力容器安全泄放量的计算G=2.83*10-3*ρ*ν*d2式中:ρ—蒸汽密度kg/m34.2ν—蒸汽进口流速m/s12d—蒸汽进口内径mm147G—容器安全泄放量kg/h30822安全阀排放能力的计算蒸汽(含量不小于98%,最大过热度为10oC)1).当P≤10Mpa时Ws=5.25*C0*A*PP=1.03*p+0.1式中:C0—流量系数0.65全启式(0.6~0.7);微启式带调节圈(0.4~0.5);微启式不带调节圈(0.25~0.35)A—安全阀喉部截面积mm2804P—安全阀入口蒸汽压力MPa1.1815p—安全阀整定压力MPa1.05Ws—安全阀最大排气量kg/h32422).当10MPa＜P≤22Mpa时Ws=5.25*C0*A*P*(190.6*P-6898)/(229.2*P-7315)Ws—安全阀最大排气量kg/h3071所需安全阀数量个1∵WsG∴安全阀型号:A48Y-16CDN50全启式安全阀的选择计算安全阀尺寸表阀座喉径do(mm)2025325065100125喉部截面积A(mm2)31449180419633318785412270开启高度h(mm)≥5≥6.25≥8≥12.5≥16.25≥25≥31.25型号适用的公称压力PN1.6~PN4.0(Mpa)公称直径dn32405080100150200出口直径di(mm)405065100125175225管侧安全阀计算安全阀排放液体时的计算压力容器安全泄放量的计算W=β*Q/(ρ*Cp)式中:Q—最大传热量kJ/h150981600G—液体流量kg/h1032000T1—液体进口温度℃80T2—液体出口温度℃115ρ—液体密度kg/m3958.4β—液体膨胀系数1/C0.000522Cp—定压比热kJ/(kg.C)4.18W—容器安全泄放量m3/h19.673安全阀排放能力的计算Ws=5.1*Co*Kp*Kw*Kv*A/(ρ/(Pd-Po))1/2式中:Po—安全阀出口侧压力(绝压)Mpa0.1Pd—安全阀排放压力(绝压)pd=1.1ps+0.1Mpa2.025Ps—安全阀整定压力Mpa1.75Co—流量系数0.65安装位置:容器取0.65;管道取0.62Kp—超压系数(查图16.0.9)0.63Kw—背压修正系数1弹簧式安全阀Kw=1.0;波纹管背压平衡式安全阀查图16.0.10Kv—黏度修正系数(查图16.0.11)3雷诺数Re=v*di/ν95968.75v—流速m/s1.85di—管内径m0.0166ν—运动黏度m2/s0.00000032A—安全阀喉部面积mm2201Ws—安全阀最大排量m3/h56所需安全阀数量个1安全阀最大排量容器的安全泄放量安全阀型号:A47H-16DN40安全阀排放液体时的计算1压力容器安全泄放量的计算W=MAX(G1,G2)式中：G—加热器最大给水流量m3/s135d—换热管内径mm21Pt—水侧设计压力Mpa1.6Ps—壳侧设计压力Mpa1.1G1—10%给水流量m3/s13.5G2—两根管断裂时流至气侧水量m3/s0.02G2=64*10-6d2(Pt-Ps)0.5W—压力容器安全泄放量m3/s13.52安全阀排放能力的计算Ws=0.545*10-6*A*(2*1.1*PS*v*!06)0.5式中：v—阀前饱和水的比容m3/kg0.024定值A—安全阀的排放面积mm212270Ws—安全阀的排放量m3/s1.612所需安全阀数量个9安全阀型号：A48Y—16CDN150全启式热网加热器汽侧安全阀计算阀座喉径do(mm)2025325065100125喉部截面积A(mm2)31449180419633318785412270开启高度h(mm)≥5≥6.25≥8≥12.5≥16.25≥25≥31.25安全阀尺寸表型号适用的公称压力PN1.6~PN4.0(Mpa)公称直径dn32405080100150200出口直径di(mm)4050651001251752251容积式换热器安全泄放量的计算容积式换热器型号：SHV-121-4-0.6W=K*V*(T2-T1)式中:K—水的膨胀系数0.0006V—换热器的容积m34T1—液体进口温度℃10T2—液体出口温度℃65W—容器安全泄放量m3/h0.1322安全阀最大排放能力的计算安全阀型号：A47H-10DN40Ws=5.1*K*A*(ρ*ΔP)1/2式中:K—排放系数0.45ΔP—阀门前后压力降Mpa0.696ΔP=Pd-P0Pd=1.2Ps+0.1Mpa0.796Ps—安全阀整定压力Mpa0.58P0—安全阀出口侧压力(绝压）Mpa0.1A—安全阀最小排气截面积mm2201h—安全阀最大开启高度mm1.6d1—安全阀阀座喉径mm32D—安全阀阀座口径mm40ρ—阀门入口侧温度下的液体密度㎏/m3980Ws—安全阀最大排放量m3/h12.0473判断：∵WsW∴安全阀合格0全启式安全阀K=0.60~0.70；带调节圈的微启式安全阀K=0.40~0.50不带调节圈的微启式安全阀K=0.25~0.35微启式安全阀，平面密封，A=πDhh=(1/20)d1全启式型号适用的公称压力PN1.6~PN4.0(Mpa)公称直径dn2532405080100150出口直径di(mm)2532405080100150微阀座喉径do(mm)202532506580100启喉部截面积A(mm2)7812520131481612562356式开启高度h(mm)≥1.0≥1.25≥1.6≥2.0≥3.25≥4.0≥5.0出口直径di(mm)405065100125175225阀座喉径do(mm)2025325065100125喉部截面积A(mm2)31449180419633318785412270开启高度h(mm)≥5≥6.25≥8≥12.5≥16.25≥25≥3