安全阀计算书
设备参数:蒸汽分汽缸DN273X8㎜,容积V=0.085m3,最高工作压力为1.4MPa,工作温度为105,进口管为φ108X6 。
计算过程如下:
(1).确定气体的状态条件:
设Po—安全阀出口侧压力(绝压)0.103MPa (近似为0.1MPa)
则P d—安全阀泄放压力(绝压)为
P d=1.1Ps+0.1 =1.1×1.1Pw+0.1=1.794MPa (GB150附录B4.2.1)
当安全阀出口侧为大气时: Po/Pd=0.103/1.794=0.057
而{2/(k+1)}k/(k-1)={2/(1.4+1)}1.4/(1.4-1)=0.55 (水蒸汽的绝热指数为k=1.3)
∴Po/Pd<(2/(k+1))k/(k-1)
是属于临界状态条件, 安全阀排放面积A按GB150式(B5)计算
(B5)
式中: C:气体特性系数,查表B1或C=520√k(2/(k+1)(k+1)/(k-1))得出:C=347
K:安全阀额定泄放系数,K=0.9倍的泄放系数(泄放系数由制造厂提供,一般为0.75);或按《容规》附件五第二节有关规定中选取. 本计算书取:K=0.675
M:气体摩尔质量,水蒸汽摩尔质量M=18.2Kg/kmol
Z:气体压缩系数,水蒸汽Z=0.9216
T:气体绝对温度,T=273+105=378k
(2). 容器安全泄放量的计算:
盛装压缩气体或水蒸汽的容器安全泄放量,按下列规定来确定
a.对压缩机贮罐或水蒸汽的容器,分别取压缩机和水蒸汽发生器的最大产气量;
b.气体储罐等的安全泄放量按GB150式(B1)计算
Ws=2.83×10-3ρυd2㎏/h (B1)
ρ:为排放压力下的气体密度㎏/m3.
ρ=M/V
ρ=M(分子量)×Pw’(排放绝对压力)×T标/P (V×T)
空气分子量 M=18.2 标准状态理想气体摩尔体积 V=22.4
排放绝对压力 Pw’=17.94㎏/㎝2
大气绝对压力 P=1.03㎏/㎝2
将M、Pw’、 T标、P、V、T代入上式得
ρ=18.2×17.94×273/1.03×22.4×378=10.22㎏/m3
υ:容器在工作压力下的进口管的气体流速m/s;根据HG/T20570.6-95中表2.0.1饱和水蒸汽管径DN :200~100mm时,υ:35~25m/s 所以本计算书取:υ=25m/s
d:进气管内径, d=92mm
将上述ρ、ν、d代入式(B1)得
Ws=2.83×10-3×10.22×25×922 =6120㎏/h
(3). 安全阀排放面积的计算:
将上述Ws、C、K、P d、M、Z、T代入上式(B5)可计算出:A=873.3mm2
根据设备工况选用全启式安全阀
则:A=0.785d02=873.3mm2
安全阀喉径为:d0=33.4㎜
根据安全阀公称直径与喉径对照表
表1 安全阀公称直径与喉径对照表
∴选用公称直径DN80的全启式安全阀.。