安全阀出口反力的计算书和反力数据表
本计算书参考了HG-T 20570.2-95(安全阀的设置和选用)中相关规定
1. 安全阀出口反力的计算(HG-T 20570.2-95,第45页)
物料泄放时,流体的流动会对排放管道产生作用力,并通过排出管道传至安全阀,进而以力矩的形式通过安全阀入口管道传至设备接管。这个力和力矩是否对安全阀的进出口管道和设备的接管、法兰产生不良影响(如容器是否要补强等) ,需要进行详细的计算后确定。
作用力的大小与物料泄放至大气还是泄放至密闭系统有很大关系。
1.1. 气相物料泄放至大气
对于可压缩流体(气体或蒸汽) 临界稳态流动,且物料流经安全阀后经一段水平管、一个900长半径弯头、一段垂直立管排入大气,如图所示:
F ——反作用力;
A ——截面积;
管线支撑应尽可能安装在放空管的中心线位置。
作用力(f )按式(1)计算:
f =1. 02⨯10-
6⨯W ⨯kT +10⨯a ⨯p 2 (1) (k +1) M
式中
f —泄放反力,N ;
W —介质流量,kg/h;
a —泄放管出口截面积,mm 2;(该计算中未选取大一级的喉部面积) T —进口温度,K ;
P 2—泄放管出口静压力,MPa.g ;(泄放压力?背压?大气压)(该计算
中使用的是安全阀泄放压力)
k —绝热指数。
1.2. 气相物料泄放至密闭系统
泄放至密闭系统的稳态流动,在排出管中一般不会产生大的作用力和力矩,仅计算管径突然扩大位置的作用力。如果需要计算泄放至密闭系统的作用力,则应采用复杂的非稳态分析方法,可从专门资料中查阅。
1.3. 液相物料的泄放反力
液体泄放时在安全阀出口中心线处的水平反力(f)按式(14.0.1-2)计算:
f =0. 694⨯P ⨯a (2)
式中
f —泄放反力,N ;
P —泄放压力,MPa ;
a —安全阀喉径面积,mm 2,
2. 出口管道由于泄放时的作用力、振动和自身的自重、热胀冷缩等原因,应设支架支撑。
3. 安全阀反力数据表
安全阀反力数据表采用行业标准《工艺系统专业提交文件内容的规定》(HG20558.2-93)“安全阀反力数据表”。
安全阀出口反力的计算书和反力数据表
本计算书参考了HG-T 20570.2-95(安全阀的设置和选用)中相关规定
1. 安全阀出口反力的计算(HG-T 20570.2-95,第45页)
物料泄放时,流体的流动会对排放管道产生作用力,并通过排出管道传至安全阀,进而以力矩的形式通过安全阀入口管道传至设备接管。这个力和力矩是否对安全阀的进出口管道和设备的接管、法兰产生不良影响(如容器是否要补强等) ,需要进行详细的计算后确定。
作用力的大小与物料泄放至大气还是泄放至密闭系统有很大关系。
1.1. 气相物料泄放至大气
对于可压缩流体(气体或蒸汽) 临界稳态流动,且物料流经安全阀后经一段水平管、一个900长半径弯头、一段垂直立管排入大气,如图所示:
F ——反作用力;
A ——截面积;
管线支撑应尽可能安装在放空管的中心线位置。
作用力(f )按式(1)计算:
f =1. 02⨯10-
6⨯W ⨯kT +10⨯a ⨯p 2 (1) (k +1) M
式中
f —泄放反力,N ;
W —介质流量,kg/h;
a —泄放管出口截面积,mm 2;(该计算中未选取大一级的喉部面积) T —进口温度,K ;
P 2—泄放管出口静压力,MPa.g ;(泄放压力?背压?大气压)(该计算
中使用的是安全阀泄放压力)
k —绝热指数。
1.2. 气相物料泄放至密闭系统
泄放至密闭系统的稳态流动,在排出管中一般不会产生大的作用力和力矩,仅计算管径突然扩大位置的作用力。如果需要计算泄放至密闭系统的作用力,则应采用复杂的非稳态分析方法,可从专门资料中查阅。
1.3. 液相物料的泄放反力
液体泄放时在安全阀出口中心线处的水平反力(f)按式(14.0.1-2)计算:
f =0. 694⨯P ⨯a (2)
式中
f —泄放反力,N ;
P —泄放压力,MPa ;
a —安全阀喉径面积,mm 2,
2. 出口管道由于泄放时的作用力、振动和自身的自重、热胀冷缩等原因,应设支架支撑。
3. 安全阀反力数据表
安全阀反力数据表采用行业标准《工艺系统专业提交文件内容的规定》(HG20558.2-93)“安全阀反力数据表”。