超压泄放装置计算

1、超压泄放装置计算例题新容规中3.4设计文件一节，对压力容器安全泄放提出了更明确的计算要求。但现状是因超压泄放装置计算条件的多样性，设备人员对工艺参数选择的生疏，所以每次计算都象是一次重新入门。本文结合多年来的设计实践，编制了相应的软件与实例，力求能帮助容器及管道专业设计人员熟悉计算过程，提高设计质量和效率。对手工或权威电算也有提示、校对和协助作用。例1:一空气储罐最高工作压力为0.8MPa,工作温度为30C,进口管为(1)57x3.5,确定安全阀尺寸。解：根据题意：介质：空气一查得参数：k=1.4,C=356,M=28.96,Z=1选用全启式安全阀，排放系数K取0.7(在0.60.7范围可选)

2、工作压力Pw=0.8MPa设计压力取P=1.1Pw=0.88MPa出口侧压力p0(绝压)：0.103MPa(近似为0.1MPa)pd-安全阀泄放压力(绝压)：Pd=1.1Pw+0.1+0.1P=1.068MPa(GB150附录B4.2.1)泄放温度取30C,(本例取与工作温度相同)此温度下的密度p=121.87*M*Pd/Tk=12.44kg/m3进口管为小57x3.5(d=50mm)，进气流速选：15m/s.1计算安全泄放量：(按压缩气或蒸气公式(B1)计算)Ws=2.83x10-3pvd2=0.00283x12.44x15x502=1320.2kg/h(B1)2计算安全泄放面积：确定气体的

3、状态条件P0/Pd=0.103/1.068=0.0936(2/(k+1)k/(k-1)=(2/(1.4+1)1.4/(1.4-1)=0.53P0/Pd<(2/(k+1)k/(k-1)是属于临界状态条件，：安全泄放面积A按(B5)计算A)Ws/(0.076CKPd(M/Z/T)0.5)(B5)=1320.2/(0.076x356x0.7x1.068x(28.96/1/303)0.5)=211.12mm23选用安全阀规格及整定压力：选用带板手全启式安全阀的喉径应：d0>(A/0.785)1/2=(211.12/0.785)1/2=16.4mm查安全阀样本接近并大于16.4mm的喉径为2

4、0mm入口的公称管径为DN32:选用公称直径DN32的全启式带板手安全阀。安全阀的整定压力介于工作和设计压力之间，P=1.05Pw=0.84MPa软件解：见图(1)例2.有一工作压力为0.8MPa的饱和蒸汽储罐，进口管为（1）57x3.5,进口气速为25m/s,确定安全阀尺寸。解：根据题意：介质：饱和蒸汽选用全启式安全阀，排放系数K取0.7工作压力Pw=0.8MPa设计压力取P=1.1Pw=0.88MPa出口侧压力p0（绝压）：0.103MPa（近似为0.1MPa）pd-安全阀泄放压力（绝压）：Pd=1.1Pw+0.1+0.1P=1.068MPa查表1.068MPa压力下的温度为181.8C;

5、此温度下的密度P=5.362kg/m3进口管为小57x3.5（d=50mm），进气流速选：25m/s.1计算安全泄放量：（按压缩气或蒸气公式（B1）计算）Ws=2.83x10-3pvd2=0.00283x5.362x25x502=948.4Kg2计算安全泄放面积：当PcK10Mpa时，安全泄放面积A按(B7)计算A>Ws/(5.25KPd)=948.4/(5.25x0.7x1.068)=241.6mm23选用安全阀规格及整定压力：选用带板手全启式安全阀的喉径应：do)(A/0.785)0.5=(241.6/0.785)0.5=17.54mm查安全阀样本接近并大于17.54mm的喉径为20

6、mm入口的公称管径为DN32:选用公称直径DN32的全启式带板手安全阀。安全阀的整定压力介于工作和设计压力之间，P=1.05Pw=0.84MPa软件解：见图(2)例3:一立式液氮贮罐，工作压力0.8MPa,泄放压力下饱和温度为-159C,泄放压力下气化潜热为117.31KJ/kg,贮罐内胆外径Di=1916mm贮液高度H=3692mm保温厚度为242mm材料导热系数为0.1062KJ/mhC,采用非调微启平面密封安全阀，排放系数选0.25,确定安全阀尺寸解：根据题意：介质：液氮一查得参数：k=1.4,C=356,M=28.02,Z=1选用非调微启平面密封安全阀，排放系数K取0.25工作压力Pw

7、=0.8MPa设计压力取P=1.1Pw=0.88MPa出口侧压力p0(绝压)：0.1MPapd-安全阀泄放压力(绝压)：Pd=1.1Pw+0.1+0.1P=1.068MPa泄放温度为t=-159C,此温度下的气化潜热q=117.31KJ/kg贮罐内月！外径Do=1916mm贮液高度h1=3692mm保温厚度为242mm材料导热系数入为0.1062KJ/mh1计算安全泄放量：采用有可靠保温设备公式(B4)计算：立式容器受热面积：Ar=3.14Doh1=3.14x1916x3692/106=22.21m2Ws=2.61(650-t)入Ar0.82/(Sq)(B4)=2.61x(650+159)X0

8、.1062x22.210.82/(0.242x117.31)=100.40kg/h2计算安全泄放面积：确定气体的状态条件：Po/Pd=0.103/1.068=0.0936(2/(k+1)k/(k-1)=(2/(1.4+1)1.4/(1.4-1)=0.53.Po/Pd<(2/(k+1)k/(k-1):是属于临界状态条件，安全泄放面积A应按式(B5)计算A)Ws/(7.6x10-3CKPd(M/Z/T)0.5)(B5)=100.4/(0.076x356x0.25x1.068x(28.02/1/114)0.5)=28.04mm2满足上述面积微启式安全阀的喉径应：d0>(20A/无)1/2

9、=(20x28.04/3.14)1/2=13.36mm.d0<32所以按下式再算d0>(40A/无)1/2=(40x28.04/3.14)1/2=18.9mm查安全阀样本接近并大于18.9mm的喉径为20mm入口的公称管径为DN32:选用公称直径DN32的微启平面密封安全阀。安全阀的整定压力介于工作和设计压力之间，Ps=1.05Pw=0.84MPa软件解：见图(3)例4:一制冷装置中，高压侧有两连通贮氨器共用一个安全阀，一台外径为816mm总长为2466mm另一台外径为1020mm,总长为3070mm确定安全阀的口径。解：根据题意：介质：氨一查得R717常数C1=8x10-3(x10-3以改原公式中长度单位以mm计)贮罐1外径Do1=8