超压泄放装置计算

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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30℃，进口管为φ57x3.5，确定安全阀尺寸。解：根据题意：介质：空气—查得参数：k=1.

2、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0.6~0.7范围可选）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30℃,（本例取与工作温度相同）此温度下的密度ρ=121.87*M*Pd/Tk=12.44kg/m3进口管为φ57x3.5(d=50mm)，进气流速选

3、：15m/s.1）计算安全泄放量：(按压缩气或蒸气公式(B1)计算)Ws=2.83x10-3ρνd2=0.00283x12.44x15x502=1320.2  kg/h （B1）2）计算安全泄放面积：确定气体的状态条件P0/Pd=0.103/1.068=0.0936（2/（k+1））k/(k-1)=（2/（1.4+1））1.4/(1.4-1)=0.53∵P0/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）   

4、         　　　　　　　（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20mm，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

5、） 例2．有一工作压力为0.8MPa的饱和蒸汽储罐，进口管为φ57x3.5，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181.8℃；此温度下的密度ρ=5.362kg/m3进口管为φ57x3.5(d=5

6、0mm)，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=2.83x10-3ρνd2=0.00283x5.362x25x502=948.4Kg2）计算安全泄放面积：当Pd≤10Mpa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1

7、7.54mm的喉径为20mm，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-159℃，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/mh℃，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

8、质：液氮—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=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=-159℃，此温度下的气化潜热q=117.31KJ/kg                贮罐内胆外径Do=1916mm，贮液高度