压力容器安全阀选择计算
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序号名称符号计算公式(或来源)数值单位1安全阀型号A28H-16 DN15 开启压力1.05MPa 2压力容器进口管内径d 按设计图
20.00mm 3压力容器进口管内气体流速ν给定
12.00m/s 4容器设计温度T1给定
100.00℃5容器设计压力P
1.10Mpa 60℃、1个气压下气体密度ρ1查表
1.29kg/m 37安全阀整定压力p s 给 定
1.05Mpa 8在50℃、1.0MPa下的气体密度ρρ1X(psX1.1+0.1)X273/(0.1X(273+T1))11.88kg/m 39常数给定
0.0028310压力容器安全泄放量Ws 1Ws 1=0.00283ρνd 2161.33kg/h 11安全阀的公称通径DN
15mm 12安全阀的排放压力(绝压)p d p d =1.1P s +0.1 1.26Mpa 13安全阀最小流道直径d 1按设计图
10.00mm 14安全阀开启高度h 制造厂型号给定 2.50mm 15安全阀的最小排气截面积A A=πd 12/4
78.50mm 216气体摩尔质量M 查表
29.00kg/kmol 17设计温度T T1+273.3
373.30K 18压缩系数Z 查表(图4)
1.0019气体特性系数C 查《压力容器安全技术监督规程》附表5-1356.0020排放系数K 给定
0.6021安全阀排放量Ws Ws=7.6×10-2CKAp d (M/ZT)
1/2
445.76kg/h 22结论 W S >Ws 1 安全安全阀计算
(按《压力容器安全技术监察规程》计算)
压力容器安全泄放量的计算
安全阀排放能力计算。
火力发电厂标准1.排放热源为过热蒸汽,安全阀的通流量为:G=0.0024μ1nF(p0/v0)0.52.排放热源为饱和蒸汽,安全阀的通流量为:G=0.0024μ1nF(p0/v0)0.53.设计压力为1MPa与以下的蒸汽管道或压力容器,可以按下式计算安全阀的通过能力或在给定通流量下确定安全阀的个数:G=0.00508μ2nF[(p0- p2) /v0]0.5以上三式中G-安全阀的通流量,t/h;p0-蒸汽在安全阀前的滞止绝对压力,MPa;v0-蒸汽在安全阀前的滞止绝对比容,m3/kg;p2-蒸汽在安全阀后的绝对压力,MPa;确定p2时,应考虑阀后管道与附件的阻力;n-并联装置的安全阀数量,个;μ1,μ2-安全阀的流量系数,应有试验确定或按厂家资料取值。
可取μ1=0.9;μ2=0.6;B-考虑蒸汽可压缩的修正系数,与绝热指数k,压力比p2/ p0,阻力等因数有关。
对于水,取B=1;对于蒸汽,可按C.8.1查取;F-每个安全阀通流面的最小断面积,其值应按厂家资料确定,对于全启式安全阀:F=πd2/4;对于微启式安全阀:F=πdh;其中d-安全阀最小通流截面直径mm;h=安全阀的阀杆升程mm。
动力管道设计手册安全阀的选择1.由工作压力决定安全阀的公称压力;2.由工作温度决定安全阀的温度适用范围;3.由开口压力选择安全阀弹簧;4.最后根据安全阀的排放量,计算安全喉部面积和直径,选取安全阀的公称通径与型号、个数;5.由介质种类决定安全阀的材质与结构。
微启式安全阀排放量小,出口通径等于一般等于进口通径,常用于液体介质。
全启式安全阀排放量大,DN≥40时,出口通径比进口通径大一级,多用于气体介质。
安全阀反力计算1.按照API RP 520 PartⅡ(《安全阀的尺寸、选择和安装》PartⅡ安装)F=W×{kT/[(k+1)M]}0.5÷27.8+(A0+p2)F-排放点的反力,N;W-气体流量,kg/h;k –绝热指数,K=C P、C V;C P-比定压热容;C V-比定容热容;M-流体的气体分子量;T-绝对温度(摄氏温度+273),°K;A0-排放点的出口面积,cm2;P2-排放点的静压力,kgf/ cm2;单原子k=1.67;双原子k=1.4;多原子k=1.3;。
安全阀选型计算书编写:张景富西安协力动力科技有限公司二零一零年九月一、加热器安全阀的选型计算1.主要计算参数:该电厂共有四台热网加热器,每台加热器的壳程有2个蒸汽进口(Ф720×24),管程进出口为Ф720×10,疏水管Ф273×7,加热蒸汽总流量250~300t/h,蒸汽压力0.4Mpa,壳程工作温度227℃,换热管Ф19×2,加热器管程水进口压力为1.6Mpa,进出口水温70~130℃。
2.壳程安全阀的选型根据GB150-1998附录B5“容器安全泄放量的计算”热网加热器壳程的水蒸汽的容器安全泄放量为:W S=2.83×10-3ρvd2式中 W S----容器的安全泄放量,kg/h;ρ----泄放压力下气体密度,kg/m3。
v----容器进料口内的流速,m/s;d----容器进料口的内径,mm;加热器壳程蒸汽压力为0.4Mpa,即工作压力为0.3Mpa,在这程压力下蒸汽密度ρ=1.66kg/ m3按四台设备共8个进口,每个进口蒸汽流量QQ=300÷8=37.5t/h=10.42kg/sQ/ρ=10.42/1.66=6.277 m3/s进口管截面:A=π0.72/4=0.385㎡进料管内的流速:V=6.277/0.385=16.3m/sW S=2.83×10-3×1.66×16.3×7002=37521 kg/h按锅炉压力容器压力管道安全泄放装置实用手册《安全阀》一书中的附录一全启式安全阀额定排量(kg/h),附表1-2可以查出开启压力为0.7Mpa,排放量为38700 kg/h,阀座喉径125mm合适,(注意:壳程设计压力为0.8Mpa)按青岛电站阀门厂产品选择公称直径DN200安全阀,型号:A48Y-16C DN200 3.管程安全阀的选择:按《安全阀》一书第183页换热器管破裂时的泄放量计算:W=5.6×d2×(G1×ΔP)1/2式中 W----安全泄放量,kg/h ;d----换热管的内径,mm ;G 1----液相密度,kg/m 3;ΔP---管程与壳程的压差,MPa 。
安全阀计算公式安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一,也是在线压力容器定期检验中必检项目。
它包括防超压和防真空两大系列,即一为排泄容器内部超压介质防止容器失效,另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。
凡符合《容规》适用范围的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。
一.安全阀的选用方法a)根据计算确定安全阀•公称直径•必须使安全阀的排放能力》压力容器的安全泄放量b)根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级;c)对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320C的气体用的安全阀, 应选用带散热器(翅片)的形式;d)对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的, 则应采用封闭式带板手安全阀;e)当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过10%开启压力时,应选用带波纹管的安全阀;f )对空气、60C以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带板手安全阀g)液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀•h)根据介质特性选合适的安全阀材料:如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀.i )对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定,泄放量小的工况,宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况,宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀. 对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀j )工作压力Pw低的固定式容器,可采用静重式(高压锅)或杠杆重锤式安全阀•移动式设备应采用弹簧式安全阀•k)对于介质较稠且易堵塞的,宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置.l)根据安全阀公称压力大小来选择的弹簧工作压力等级•安全阀公称压力与弹簧工作压力关系,见表1安全阀公称压力PN与弹簧工作压力关系表安全阀应动作灵敏可靠,当到达开启压力时,阀瓣应及时开启和完全上升,以顺利排放同时应具有良好的密封性能,不仅正常工作时保持不漏,而且要求阀瓣在开启复位后及时关闭且保持密封;在排气压力下阀瓣应达到全开位置,无震荡现象,并保证排出规定的气量。
安全阀的选型计算与设置规定安全阀是一种用于保护压力容器和管道系统不超过允许压力的装置。
安全阀的选型、计算和设置是确保装置正常运行和安全操作的关键。
1.安全阀的选型:选择合适的安全阀需要考虑以下因素:-工作压力:安全阀的额定压力必须大于或等于工作压力。
-流量:根据流体在压力释放时的需求,选择合适的安全阀口径。
-温度:根据流体的温度选择适当的材料和阀芯结构。
-流体性质:根据不同的流体性质选择适当的材料,如液态、气态或腐蚀性流体。
2.安全阀的计算:安全阀的计算主要包括以下几个方面:-弹簧选择:根据安全阀的工作压力和弹簧的特性曲线,选择合适的弹簧。
-泄露流量计算:根据流体在压力释放时的需求,计算出需要泄露的流量。
-冲击压力计算:计算流体在压力释放时产生的冲击压力,选择合适的安全阀结构和材料来抵抗冲击压力。
3.安全阀的设置规定:根据不同国家和地区的标准和规范,设置安全阀需要满足以下要求:-安装位置:安全阀应设置在压力容器或管道系统的高压部分,使其能及时响应并释放压力。
-排放方向:安全阀的排放方向应指向安全区域,远离人员和设备。
-固定方式:安全阀应牢固固定在安装位置上,以防止振动或其他因素导致安全阀脱落或破坏。
-调整和维护:安全阀应定期检查和维护,确保其正常运行和可靠性。
总之,安全阀的选型、计算和设置规定是确保装置安全操作的重要环节。
正确选择合适的安全阀,进行计算和设置,能够保证装置在超压情况下能够及时响应,释放压力,保护人员和设备的安全。
同时,也需要按照规范要求进行定期检查和维护,确保安全阀的正常运行和可靠性。
安全阀计算
设备名称:
图号:
安全阀计算
一、压力容器安全泄放量W S′的计算
W S′=2.83×10-3ρυd2㎏/h
=2.83×10-3×1.8×10×8002
=32601㎏/h
式中:W
′—压力容器安全泄放量,㎏/h;
S
d—压力容器进口管内径,㎜;
υ—压力容器进口管内流速,υ=10m/s;
ρ—泄放压力下的介质密度,ρ=1.8kg/m3
二、安全阀排放能力W S的计算
选用安全阀型号:A48Y-16DN300; 喉径d1=200㎜。
Ws= 5.25×KP d A kg/h
= 5.25×0.70×0.4×31400
=46157kg/h
式中: Ws—安全阀排放能力,kg/h;
P d—安全阀排放压力(绝压)P d=1.05×0.3+0.1MP a=0.4 MP a;
A—安全阀最小排放面积A=0.785d t2=0.785×2002=17671 mm2。
K —排放系数,近似取K=0.70
三、比较
W S=46157kg/h>W S′=32601㎏/h 故安全
安全阀计算参考资料
1、国家质量技术监督局:《固定式压力容器安全技术监察规程》
2、GB/T150-2011《压力容器》
3、《化工管路手册》化学工业出版社
4、《石油化工基础数据手册》。
1. 概述1.1 安全阀的功能安全阀是靠入口介质静压驱动,在出现工况不正常或事故时开启,排出一定数量介质,以防止被保护设备或系统内的压力超过预定的安全值。
当压力恢复接近正常后,安全阀自行关闭,阻止介质继续流出。
1.2 安全阀分类可按以下三种方法分类:1.2.1按国家标准《安全阀的一般要求,GB12241-89》分类A、直接荷载式一种直接用机械载荷加重锤、弹簧等克制阀瓣下介质压力所产生作用力的安全阀;B、带动力辅助装置式系一专用安全阀类型,在阀杆处加一个动力辅助装置,如果需要,可在低于正常开启压力下开启,不适用于炼厂;C、带补充载荷式该安全阀系一专用类型,在阀杆处加一向下外力,在达到开启压力前,始终保持有一增强密封的附加力,不适用于炼厂;D、先导式先导式是由一个导阀排出的介质来控制主阀开启的安全阀,有活塞式和隔膜式两种根本类型。
活塞式由装浮动活塞的主阀和一个导阀构成,活塞的顶部有效面积大于底部有效面积。
当主阀关闭时,底部承受系统的压力,其顶部有一气室,通过导管与入口系统相通,顶部同样受系统的压力。
由于顶部面积较底部大,因而主阀被紧紧地压在阀座上。
系统压力升高到定压时,导阀开启,将顶部气室介质排出,压力降低,当主阀底部压力能克制顶部压力时,主阀开启,工艺介质流过主阀排至泄压系统或大气。
系统压力降低到接近正常操作压力时,导阀关闭,气室压力上升,从而关闭主阀。
膈膜式与活塞式的机能相似,只是活塞用柔性隔膜和阀盘组成的整体所取代。
在定压下,隔膜顶部放空,主阀开启,压力恢复到接近正常状态时,隔膜重新充压,主阀关闭。
先导式安全阀可用于各种工况,但由于其价格过高,一般宜用于背压超过30%定压和腐蚀性介质或易堵塞阀孔的介质等工况。
1.2.2按阀片开启高分类A、全启式h≥1/4d oh—开启高度,cm;d o—喷嘴直径,cm。
由于全启式与微启式的性能不同,按全启式方法计算出的泄放面积不可用一样的微启式泄放面积代用。
全启式安全阀一般用于排放介质为气体的条件下,当到达开启压力时瞬时全启。
目次1 总则1.1 目的1.2 范围1.3 引用标准2 计算要求2.1 一般要求2.2 安全阀的计算2.3 安全阀的选择2.4 计算举例2.5 安全阀选型举例1 总则1.1 目的为规范储运系统压力容器上安全阀的计算和选择,特编制本标准。
1.2 范围1.2.1 本标准规定了储运系统压力容器上安全阀计算的一般要求﹑安全阀的选择﹑计算举例﹑安全阀选型举例等要求。
1.2.2 本标准适用于储运系统中储存物料为气、液相处于平衡状态的液化石油气、液氨等并以泄放气体为安全措施的压力容器上安全阀的计算和选择。
安全阀可以为弹簧全启封闭式。
本标准适用于国内工程,对涉外工程应按指定标准执行。
1.3 引用标准使用本标准时,应使用下列标准最新版本。
GB/T 12241 《安全阀一般要求》12 计算要求2.1 一般要求2.1.1 名词定义2.1.1.1 定压:定压系指安全阀在运行条件下阀瓣开始升起,介质连续排放时的瞬时压力。
2.1.1.2 冷定压:冷定压系指安全阀直接向大气排放介质时,阀瓣开始升起,介质连续排放时的瞬时压力。
对平衡式安全阀定压与冷定压数值相同,对非平衡式安全阀冷定压为定压减去背压;当设置两个以上非平衡式安全阀时,每个安全阀的冷定压应经放空管道系统压降计算后确定。
2.1.1.3 排放压力:排放压力系指安全阀瓣达到规定开启高度后,其进口侧的压力数值。
2.1.1.4 背压:背压系指安全阀出口处的压力。
当安全阀直接向大气排放时,背压可视为零,当安全阀的出口与放空系统密闭连接时,安全阀的背压由两部分组成,即由排放背压与附加背压组成。
a) 排放背压是排放介质在放空系统流动的阻力;b) 附加背压是安全阀不排放时,在安全阀出口处存在的压力,是由其他压力源在排放系统中引起的。
2.1.1.5 平衡式安全阀:平衡式安全阀系指背压对工作特性影响最低的安全阀,带波纹管的安全阀即是其中之一,波纹管使作用在阀瓣上、下两面的压力互相抵消,对阀瓣的升降不发生作用。
压力容器设计中安全阀选型的计算分析安全阀在压力容器设计中起到非常重要的作用,它能够保护容器免于
因内部压力过高而发生事故。
安全阀的选型需要进行计算分析,主要包括
以下几个方面:设计压力、流量计算、开启压力和设计温度。
1.设计压力:安全阀的选型首先要确定压力容器的设计压力。
设计压
力一般由工程师根据具体使用要求和工艺条件确定,一般是指容器允许接
受的最大工作压力。
2.流量计算:在选型安全阀时,需要计算容器所需的放散流量。
放散
流量是指安全阀在开启状态下所能排出的流体的体积流率。
可以通过压力
容器中储存的能量量的计算来确定放散流量,公式为
Q=V*Cd*√(2*γ*ΔP/ρ)
其中,Q是放散流量,V是容器体积,Cd是安全阀的流量系数,γ是
流体的比热比,ΔP是阀门的开启压差,ρ是流体的密度。
3.开启压力:开启压力是指安全阀开始排放流体的最低压力。
根据设
计压力和流量计算的结果确定开启压力是安全阀选型的重要依据。
一般来说,开启压力应该要略低于容器的设计压力。
4.设计温度:安全阀在选型时还需要考虑容器的设计温度。
设计温度
是指容器允许工作的最高温度。
在选型时需要根据设计温度来选择合适的
材料,以确保安全阀在高温条件下仍能正常工作。
在进行安全阀选型计算时,还需要考虑一些其他因素,如阀门的材料、密封性能、可靠性和适用的标准等。
安全阀的计算分析需要专业的压力容
器设计工程师进行,以确保选用的安全阀符合容器的要求,并能够在安全
工作范围内可靠地工作。
安全阀计算规定1. 应用范围1.1 本规定仅适用于化工生产装置中压力大于0.2MPa的压力容器上防超压用安全阀的设置和计算,不包括压力大于100MPa的超高压系统。
适用于化工生产装置中上述范围内的压力容器和管道所用安全阀;不适用于其它行业的压力容器上用的安全阀,如各类槽车、各类气瓶、锅炉系统、非金属材料容器,以及核工业、电力工业等。
1.2计算方法引自《工艺设计手册》(Q/SPIDI 3PR04-3-1998),使用本规定时,一般情况应根据本规定进行安全阀计算,复杂工况仍按《工艺设计手册》有关章节进行计算。
1.3 本规定提供了超压原因分析,使用本规定必须详细阅读该章节。
2. 计算规定的一般说明2.1 安全阀适用于清洁、无颗粒、低粘度流体,凡必须安装泄压装置而又不适合安全阀的场所,应安装爆破片或安全阀与爆破片串联使用。
2.2在工艺包设计阶段(PDP),应根据工艺装置的操作规范,按照本规定(见5.0章节),对本规定所列的每个工况进行分析,根据PDP的物流表,确定每个工况的排放量,填入安全阀数据表一。
2.3在基础设计阶段(BDP)和详细设计阶段(DDP),按照泄放量的计算书规定(见6.0章节),在安全阀数据表一的基础上,形成安全阀数据表二(数据汇总表)和安全阀数据表三。
安全阀数据表三作为条件提交有关专业。
3. 术语定义3.1积聚(accumulation):在安全阀泄放过程中,超过容器的最大允许工作压力的压力,用压力单位或百分数表示。
最大允许积聚由应用的操作规范和火灾事故制定。
3.2 背压(back pressure):是由于泄放系统有压力而存在于安全阀出口处的压力,背压有固定的和变化的两种形式。
背压是附加背压和积聚背压之和。
3.3附加背压(superimposed back pressure):当安全阀启动时,存在于安全阀出口的静压,它是由于其它阀排放而造成的压力,它有两种形式,固定的和变化的。
3.4积聚背压(built-up back pressure):泄压阀打开后由于流动使泄放主管中增加的压力。
安全阀的选用标准及计算选型摘要:安全阀作为压力容器或者管道上关键的泄压保护装置,在现代工业中应用非常广泛。
当设备或者管道压力超过允许值后,安全阀开启,排放泄压,防止容器刚度失效。
因此,安全阀及排放系统,对着设备安全及人身安全都有着极为重要的意义。
关键词:安全阀;设置;计算1 安全阀的简介安全阀是一种安全保护用阀,它在受外力作用下处于常闭状态,当设备或管道内的介质压力升高,超过规定值时自动开启,通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值,对人身安全和设备运行起重要保护作用。
在工艺和工艺系统专业的设计中,安全阀的设计内容,主要指安全阀的排放量计算和安全阀的设置两个方面。
按照惯例安全阀的喷嘴面积的计算和选型是由制造商来完成的。
1.1 安全阀常用分类化工装置中常用的安全阀主要分为以下三类:(1)通用式(弹簧直接载荷式)用于腐蚀性较小介质防泄漏或背压较低场合,背压的要求:Pb<10%Ps ,也有资料认为应 Pb<3%Ps ,建议用于背压低的场合,如通大气。
(Pb 代表背压力,Ps 代表整定压力)。
(2)平衡波纹管式平衡波纹管式安全阀是平衡式安全阀的一种。
它借助于在阀瓣和阀盖间安装波纹管的方法,将普通式安全阀的背压影响降低到最少。
用于腐蚀性介质防泄漏或背压波动较大场合,价格较弹簧直接载荷式高。
背压的要求:10%Ps<Pb<30%Ps。
(3)先导式一种依靠从导阀排出介质来驱动或控制的安全阀,该导阀本身应是符合标准要求的直接载荷式安全阀。
由于先导式安全阀是用于要求背压不影响安全阀的工作特性时,故一般可不考虑背压的影响,价格高。
安全阀按结构分类:(1)全启式安全阀:阀瓣可以自动开启,其实际排放面积不决定于阀瓣的位置。
h≥d/4(h 表示开启高度,d表示安全阀阀座喉径)。
适用于安全泄放量较大的的场合,一般用于排放介质为气体的条件下。
(2)微启式安全阀:阀瓣可以自动开启,其实际排放面积取决于阀瓣的位置。
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/h150981600
G—液体流量kg/h1032000
T1—液体进口温度℃80
T2—液体出口温度℃115ρ—液体密度kg/m3958.4
β—液体膨胀系数1/C0.000522
Cp—定压比热kJ/(kg.C) 4.18
W—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)Mpa0.1
Pd—安全阀排放压力(绝压)
pd=1.1ps+0.1Mpa 2.025
Ps—安全阀整定压力Mpa 1.75
Co—流量系数0.65
安装位置:容器取0.65;管道取0.62
Kp—超压系数(查图16.0.9)0.63
Kw—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16.0.10
Kv—黏度修正系数(查图16.0.11)3
雷诺数 Re=v*di/ν95968.75
v—流速m/s 1.85
di—管内径m0.0166
ν—运动黏度m2/s0.00000032
A—安全阀喉部面积mm2201
Ws—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-16 DN40。