泄放面积总结分享

David

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一、简介介绍

       泄放面积计算的是物料流经泄放装置时通过的最小截面积。对于全启式安全阀为喉径截面积，对于微启式安全阀为环隙面积。本处根据《压力容器》(GB 150-2011)的标准进行计算，分为气体、饱和蒸汽、液体等多种情况。

二、术语定义

       （一）符号定义及图表

       A——安全阀或爆破片的最小泄放面积，mm2；

       C——气体特性系数，可查表B.4或按下式求取：

       K——泄放装置的泄放系数；

       对于安全阀，K取额定泄放系数(额定泄放系数通常由安全阀制造厂提供)；

       对于爆破片，K为与爆破片装置入口管道形状有关的系数，可查表B.5确定，但同时应满足a)～d)条件：

       a)直接向大气排放；

       b)爆破片安全装置离容器本体的距离不超过8倍管径；

       c)爆破片安全装置泄放管长度不超过5倍管径；

       d)爆破片安全装置上、下游接管的公称直径不小于爆破片安全装置的泄放口公称直径。当入口管道形状不易确定或不满足a)～d)时，可取K=0.62;对于液体介质，取0.62或按有关安全技术规范的规定；

       k——气体绝热指数，查表B.6；

       M——气体的摩尔质量，kg/kmol；

       p0——泄放装置出口侧压力(绝压)，MPa；

       pf——泄放装置的泄放压力(绝压)，包括设计压力和超压限度两部分，MPa；

       Δp——泄放装置泄放时内、外侧的压力差，MPa；

       R——通用气体常数，J/(kmol·K)，R=8314；

       Re—雷诺数，Re=0.3134W/(μ*√A)；

       Tf——泄放装置泄放温度，K；

       W——泄放装置泄放量，kg/h；

       Ws——容器的安全泄放量，kg/h；

       Z——气体的压缩系数，见图B.1，对于空气Z=1.0；

       ζ——液体动力黏度校正系数，见图B.2，当液体的黏度不大于20℃水的黏度时，取ζ=1.0；

       μ——液体动力黏度，Pa·s；

       ρ——泄放条件(设定温度与设定压力)下的介质密度，kg/m3。

       （二）超压限度

       1、当容器上仅安装一个泄放装置时，泄放装置的动作压力应不大于设计压力，容器的超压限度应不大于设计压力的10%或20kPa中的较大值。

       2、当容器上安装多个泄放装置时，其中一个泄放装置的动作压力应不大于设计压力，其他泄放装置的动作压力可提高至设计压力的1.05倍；容器的超压限度应不大于设计压力的16%或30kPa中的较大值。

       3、当考虑容器在遇到火灾或接近不能预料的外来热源而可能酿成危险时，容器的超压限度应不大于设计压力的21%；若上述情况1或2中泄放装置不能满足这一超压限度要求时，应安装辅助的泄放装置，辅助泄放装置动作压力不大于设计压力的1.1倍。

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三、计算方法

       （一）气体

       1、临界条件，即时：

       2、亚临界条件，即时：

       （二）饱和蒸汽

       饱和蒸汽中蒸汽含量应不小于98过热度不大于11℃。

       1、当pf≤10MPa时

       2、当10MPa<pf≤22MPa时

（三）液体

       对于黏滞性流体的泄放面积计算程序如下：

       1、假设为非黏滞性流体，取ζ=1.0按式(B.9)计算出初始的泄放面积与相应的直径，并向上圆整到产品系列化规格最近的公称直径及相对应的泄放面积；

       2、根据步骤1计算出的圆整后泄放面积按式(B.9)及ζ=1.0 计算泄放量W；

       3、根据步骤2计算出的泄放量W及步骤1计算出的圆整后泄放面积按式Re=0.3134W/(μ*√A)计算雷诺数，由图 B.2查得ζ值，并以查得的ζ值按式(B.9)重新计算泄放量W；

       4、若W≥Ws，则该直径(面积)即为所求；若W<Ws则采用大一档的产品公称直径相对应的泄放面积代替步骤1计算出的圆整后泄放面积重复步骤2~4的计算，直至W≥Ws。