呼吸阀原理及设置计算
呼吸阀工作原理（图）
呼吸阀⼯作原理（图）呼吸阀⼯作原理（图）Writer： admin Time：2019-12-07 09:28 Browse：1969℃呼吸阀(Breathing Valve）⽤于储罐⽓压平衡，减少介质挥发的安全节能产品，其原理是利⽤正负压阀盘的重量来控制储罐的排⽓正压和吸⽓负压；确保罐内的压⼒不再继续下降或上升，让罐内与罐外的⽓压平衡，是保护储罐的安全装置。
呼吸阀⼯作原理（图）1、当罐内介质的压⼒在呼吸阀的控制操作压⼒范围之内时，呼吸阀不⼯作，保持油罐的密闭性；2、当储罐内压⼒过⾼时（作业⼈员往储罐输送汽油时，罐内开始增压）达到设定的压⼒时，呼吸阀开始⼯作，呼吸阀正压阀盘被打开，将储罐内产⽣的⽓压开始往外排出，当罐体内的压⼒低于设定压⼒时，呼吸阀密封板关闭，保持关闭状态，防⽌罐内介质挥发。
3、当储罐内产⽣负压时（作业⼈员往储罐外输送汽油时，罐内开始产⽣负压）达到设定的负压时，呼吸阀开始⼯作，呼吸阀负压阀盘被打开，空⽓将吸⼊储罐内，当罐体内的压⼒恢复正常设定压⼒时，呼吸阀密封板关闭，保持关闭状态，防⽌罐内介质挥发。
呼吸阀结构原理呼吸阀是指既保证贮罐空间在⼀定压⼒范围内与⼤⽓隔绝、⼜能在超过或低于此压⼒范围时与⼤⽓相通（呼吸）的⼀种阀门。
其作⽤是防⽌贮罐因超压或真空导致破坏，同时可减少贮液的蒸发损失。
主要由阀座、阀罩、保护罩及由真空和压⼒控制的两组启闭装置组成。
启闭装置包括阀瓣、导杆、弹簧、弹簧座及密封环等。
当罐内压⼒达到额定呼出正压时，压⼒阀瓣开启，罐内蒸⽓排出；当罐内真空度达到额定吸⼊负压时，真空阀瓣开启，空⽓进⼊。
1、呼吸阀主要由阀体，正压阀盘，负压阀盘组成。
2、紧定式呼吸阀通常⽤于低压直通管道，密封性能完全取决于塞⼦和塞体之间的吻合度好坏，其密封⾯的压紧是依靠拧紧下部的螺母来实现的。
⼀般⽤于PN≤0.6Mpa。
3、填料式呼吸阀是通过压紧填料来实现塞⼦和塞体密封的。
由于有填料，因此密封性能较好。
呼吸阀
此外，应当充分考虑到下列情况对气体最大流 量的影响:
(1)地面或半地下油罐在炎热季节突遇暴雨、冰雹等的气候骤 变; (2)地面或半地下油罐在炎热季节雨后突转阳光暴晒等气候骤 变; (3)洞库油罐在夏季接收高温油料; (4)洞库油罐在寒冷季节发油时吸人大量低温空气; (5)各种油罐在附近环境发生火灾时对油罐的加温作用; (6)意外情况下油罐消防液的大量涌人; (7)气体体积的变化在空罐和存油较少时尤为严重。
G Pf 4 nP 4
由此可得
G
nPQqi 2
2 g P1 n Po
呼吸阀的分类
1、紧定式呼吸阀 2、填料式呼吸阀 3、自封呼吸阀 碳钢呼吸阀 铸钢呼吸阀 不锈钢(304、304L、316、316L) 呼吸阀 铝合金呼吸阀 塑料(PVC、PP)呼吸阀
3.呼吸阀的相关标准及设计计算
国内呼吸阀现行标准
（SY-T0511-1996） 石油储罐呼吸阀
（GB5908－2005） 石油储罐阻火器 （CBT 692-1994） 油舱呼吸阀
确定呼吸阀的通气量主要是根据对油罐呼吸时 气体流量的估算。主要依据下列气体流量估算公 式:
t Qej 1.2V 273
Q ya —呼出气体流量 Q z —吸人气体流量 Qej —油罐收油时油品的最大流量 Qef —油罐发油时油品的最大流量 V —气体空间的体积 t —气体空间的昼夜温差 —无收油作业时，一天之内呼吸阀的 呼(吸)时间 —考虑到由于罐内油气浓度变化使呼 吸气体积增加的系数
Q ya
t Qz Qef 1.2V 273
呼吸阀的压降P用下式计算
8Q z max P Po Pf Pm Po nP 2 4 gd
Po —气流通过防火器时产生的压降
呼吸阀报告1
Vtk为储罐容积：m³
Ri 为保温系数，无保温为1，部分保温和全保温时可通过API 2000的公式计算。
4.1.2进料
API2000规定，当储存物料闪点≥37.8℃或蒸汽压力小于5KPa时，V呼出量=V热
效应（呼出）+V泵进料量*1.01
4.2.1正常操作热效应吸入量计算(根据API 2000-2009)
储罐共用一个呼吸阀）
5、全天候呼吸阀内部结构：
KDCC 国都化工车间目前使用的均为全天候呼吸阀。
是由一个低压安全阀（即呼气阀盘）和一个真空阀（即呼气阀盘）
组合而成，故名呼吸阀。一般当储罐内部液体为易燃易爆物料时，需要
在呼吸阀和储罐之间加上阻火器，阻火器可有效的阻断火苗，保证储罐
的防火安全，阻火呼吸阀，是取出阻火器，将阻火器简制为一套有阻火
呼
吸
呼
吸
⑶、单呼阀工作原理图：
呼
单呼
阀阻
火器
外置
单呼阀阻火式内置：
呼
单呼
阀阻
火器
内置
⑷、单吸阀工作原理（阻火式与非阻火式）
吸
吸
⑸、呼吸人孔（阻火式与非阻火式）
呼吸人孔工作原理：是用弹簧限位阀板,由正负压力决定或呼或吸.呼吸阀应该具有
泄放正压和负压两方面功能，具体：当容器承受正压时，呼吸阀打开呼出气体泄放正
除，达到氮封的目的。
9、呼吸阀的微修及保养：
①、呼吸阀属精密产品，是储罐的安全喉道，特别是阀盘随时都在起
跳，故阀杆与阀套间应保持绝对干净，不得有杂质。每周必需定人定时
上罐检查，当储罐工作时，会听到呼吸阀内“砰”-“砰”-“砰”轻微的
响声，即该阀处到正常的工作状态，否则，应立即拆开检查；
呼吸阀的工作原理
呼吸阀的工作原理呼吸阀是一种常见的机械装置，用于控制气体或者液体在容器中的流动。
它通常由阀体、阀盖、阀芯和弹簧等组成。
呼吸阀的工作原理是通过阀芯的挪移来控制流体的进出，以保持容器内外的压力平衡。
当容器内外的压力差异较大时，呼吸阀开始工作。
当容器内部压力高于外部压力时，阀芯受到内部压力的作用，向上挪移，使阀口打开，允许气体或者液体从容器中流出，以减少内部压力。
当容器内部压力低于外部压力时，阀芯受到外部压力的作用，向下挪移，使阀口关闭，阻挠外部气体或者液体进入容器，以增加内部压力。
呼吸阀的阀芯通常由弹簧控制，弹簧的弹性使阀芯在压力差异减小时能恢复到初始位置，保持阀口关闭。
当压力差异增大时，弹簧会被压缩，使阀芯向上或者向下挪移，从而打开或者关闭阀口。
呼吸阀的工作原理可以用以下步骤总结：1. 初始状态下，呼吸阀的阀口关闭，阀芯处于初始位置，弹簧未被压缩。
2. 当容器内部压力高于外部压力时，阀芯受到内部压力的作用，向上挪移，阀口打开，允许气体或者液体从容器中流出，以减少内部压力。
3. 当容器内部压力低于外部压力时，阀芯受到外部压力的作用，向下挪移，阀口关闭，阻挠外部气体或者液体进入容器，以增加内部压力。
4. 当压力差异减小时，弹簧的弹性使阀芯恢复到初始位置，阀口关闭。
呼吸阀在许多应用中起着重要的作用。
例如，在气罐或者液体储罐中，呼吸阀可以保持内部和外部压力平衡，防止容器因压力过高或者过低而受损。
在汽车发动机中，呼吸阀可控制进气和排气，确保发动机正常运行。
在防水设备中，呼吸阀可以防止水从外部进入设备，同时又能排出内部产生的气体。
总之，呼吸阀是一种基于压力差异工作的机械装置，通过阀芯的挪移来控制流体的进出，以维持容器内外的压力平衡。
它在许多领域中都有广泛的应用，起着重要的作用。
呼吸阀的工作原理
呼吸阀的工作原理呼吸阀是一种常见的工业设备，用于控制气体或液体在管道系统中的流动。
它能够保持系统内的压力稳定，并防止逆流或过压现象的发生。
本文将详细介绍呼吸阀的工作原理。
一、呼吸阀的基本构造呼吸阀通常由阀体、阀盖、阀芯和弹簧等部件组成。
阀体和阀盖之间通常有密封垫片，以确保阀门的密封性能。
阀芯是呼吸阀的核心部件，它能够根据系统内外压力的变化来控制阀门的开启和关闭。
二、呼吸阀的工作原理基于压力差的作用。
当系统内的压力高于外部环境时，呼吸阀关闭，阻止介质的流动。
当系统内的压力低于外部环境时，呼吸阀打开，允许介质流入系统，以平衡压力差。
具体而言，呼吸阀的工作原理如下：1. 压力差引起阀门开启或关闭呼吸阀内部的阀芯通过弹簧与阀盖相连。
当系统内的压力高于外部环境时，阀芯受到压力的作用，将阀门关闭。
这是因为系统内的高压会使阀芯受力，将阀门关闭，阻止介质的流动。
而当系统内的压力低于外部环境时，阀芯受到外部环境的压力作用，弹簧将阀芯向上推动，打开阀门。
这样，外部环境的介质就可以通过呼吸阀进入系统，以平衡压力差。
2. 弹簧的作用弹簧是呼吸阀中的重要组成部分，它能够提供阀芯所需的恢复力。
当系统内的压力降低时，弹簧将阀芯向上推动，打开阀门。
而当系统内的压力增加时，弹簧将阀芯向下压，关闭阀门。
弹簧的刚度决定了呼吸阀的灵敏度。
刚度越大，阀芯所需的压力差就越大，阀门关闭或打开的压力差也就越大。
3. 密封垫片的作用呼吸阀通常在阀体和阀盖之间设置密封垫片，以确保阀门的密封性能。
当阀门关闭时，密封垫片能够有效阻止介质的泄漏。
而当阀门打开时，密封垫片会稍微分开，以允许介质流入或流出系统。
三、呼吸阀的应用领域呼吸阀广泛应用于各个领域，特别是在工业和化工领域中。
以下是一些常见的应用场景：1. 管道系统的压力平衡呼吸阀能够在管道系统内外的压力差变化时，自动调节阀门的开启和关闭，以保持系统内的压力稳定。
这对于需要保持恒定压力的系统非常重要，如水处理、石油化工和供水系统等。
呼吸阀计算公式
呼吸阀计算公式呼吸阀是一种用于保护储罐安全的重要设备，它能够在储罐内压力过高或过低时自动开启或关闭，以维持储罐内的压力平衡。
要确定呼吸阀的规格和性能，就需要用到一些计算公式。
接下来咱就好好唠唠这呼吸阀的计算公式。
先来说说呼吸阀的呼气量计算公式。
这呼气量啊，就像是一个人的肺活量，得算准了才能保证呼吸阀正常工作。
一般来说，呼气量的计算公式是：$Q_{h} = 2.16\times10^{-5}\times K_{b}\times K_{c}\timesM\times P\times V^{0.82}$ 。
这里面的每个字母都有它的含义，$K_{b}$是物料系数，$K_{c}$是修正系数，$M$是储罐内物料的分子量，$P$是储罐的设计压力，$V$是储罐的容积。
这公式看起来挺复杂，但其实就像是解一道数学题，只要把每个数都搞清楚，代入进去算就行了。
我记得有一次，我去一个化工厂参观。
那时候他们正在安装新的储罐，工程师们就在那儿拿着计算器，对着一堆数据算呼吸阀的呼气量。
我凑过去看，只见他们一会儿皱着眉头，一会儿又露出恍然大悟的表情。
一个年轻的工程师还跟我开玩笑说：“这呼吸阀的计算啊，比我当年高考数学题还难！”我笑着说：“那可得算准了，不然这储罐可就不安全啦！”他们认真地点点头，继续埋头计算。
再说说吸气量的计算公式，$Q_{x} = 0.76\times10^{-5}\timesK_{b}\times K_{c}\times M\times P\times V^{0.82}$ 。
和呼气量的公式有点像，就是系数不太一样。
在实际应用中，这些公式可不能生搬硬套。
比如说，不同的物料、不同的环境条件，都可能影响到系数的取值。
这就需要工程师们有丰富的经验和敏锐的判断力。
还有啊，呼吸阀的口径大小也和这些计算结果有关。
一般来说，计算出的呼气量和吸气量越大，需要的呼吸阀口径也就越大。
但也不是越大越好，还得考虑成本、安装空间等因素。
罐顶上呼吸阀的安装设置,选型和计算方法
罐顶上呼吸阀的安装设置,选型和计算方法不锈钢呼吸阀常压、低压储罐是石油化工厂中必不可少的设备。
常压、低压储罐在使用过程中经常会由于储罐内液面的改变、或者外界温度的变化等原因导致储罐内气体膨胀或收缩，储罐内气相的压力也随之波动，气体压力的波动极易使储罐出现超压或真空的情况，严重时会造成储罐超压鼓罐或低压瘪罐。
为了防止储罐出现超压或负压等失稳状态，工艺设计中通常采用在罐顶安装呼吸阀的方式来维持储罐气压平衡，确保储罐在超压或真空时免遭破坏，保护储罐安全，并且减少储罐内物料的挥发和损耗，对安全和环保均起到一定的促进作用。
一、储罐呼吸阀结构及工作原理：呼吸阀产品应符合SY/T0511-1996标准要求，分为普通型和全天候型两大系列，其操作温度和代号分别为：全天候型代号Q操作温度-30～+60℃，普通型代号P操作温度0～+60℃。
呼吸阀类型呼吸阀的结构形式多种多样，其外形多半呈球型。
国外产品有些外形根据实际需要有桶形、盘形等。
呼吸阀的内部结构实质上是由一个压力阀盘（即呼气阀）和一个真空阀盘（即吸气阀）组合而成的，压力阀盘和真空阀盘既可并排布置也可重叠布置。
其工作原理：当储罐压力和大气压力相等时，压力阀和真空阀的阀盘和阀座紧密配合，阀座边上密封结构有“吸附”效应，使阀座严密不漏。
当压力或真空度增加时，阀盘开始开启由于在阀座边上仍存在着“吸附”效应，所以仍能保持良好的密封。
当罐内压力升高到定压值时，将压力阀打开，罐内气体通过呼气阀（即压力阀）侧排人外界大气中，此时真空阀由于受到罐内正压作用处于关闭状态。
反之当罐内压力下降到一定真空度时，真空阀由于大气压的正压作证：呼吸阀的起跳压力应低于该呼吸阀所在储罐的正压设计压力，从而保护储罐不出现鼓罐事故，但应高于该储罐的操作压力，以确保储罐的正常操作；储罐呼吸阀的负压吸入压力要高于储罐设计的负压设计压力，从而保证储罐不出现憋罐事故。
三、呼吸阀呼吸量的确定其在正常状态下起密封作用以防止储罐内气体泄出只有在下列条件下呼吸阀才开始工作：1、储罐向外输出物料时，呼吸阀即开始向罐内吸入空气或氮气。
呼吸阀的工作原理
呼吸阀的工作原理呼吸阀是一种常见的阀门装置，用于控制气体或液体在管道中的流动，以及保护系统免受过压或负压的影响。
呼吸阀通常由阀体、阀盖、阀瓣、弹簧和密封件等组成。
下面将详细介绍呼吸阀的工作原理和相关知识。
1. 工作原理呼吸阀的工作原理基于压力差的作用。
当管道中的压力超过设定值时，呼吸阀会打开，允许气体或液体流出或流入系统，以降低压力。
当管道中的压力恢复到设定值以下时，呼吸阀会关闭，阻止气体或液体的进出。
2. 结构组成呼吸阀通常由以下几个主要部分组成：(1) 阀体：呼吸阀的主要外壳，用于容纳其他部件。
(2) 阀盖：连接在阀体上，起到密封和固定其他部件的作用。
(3) 阀瓣：位于阀体内部，通过与阀座的接触来打开或关闭阀门。
(4) 弹簧：用于提供阀瓣的关闭力，使阀门保持在关闭状态。
(5) 密封件：安装在阀瓣和阀座之间，确保阀门的密封性能。
3. 工作过程当管道中的压力超过设定值时，呼吸阀会自动打开。
此时，阀瓣会与阀座分离，形成一个通道，允许气体或液体流出或流入系统。
流体的流动方向取决于呼吸阀的安装位置和管道布局。
当管道中的压力降低到设定值以下时，呼吸阀会自动关闭。
阀瓣会被弹簧推回原位，与阀座紧密接触，阻止气体或液体进出系统。
4. 应用领域呼吸阀广泛应用于各种工业领域和设备中，包括石油、化工、冶金、电力等。
它们常用于储罐、管道、压力容器等系统中，以保护系统免受过压或负压的影响。
呼吸阀还可以用于防止管道内的介质反流，以及排除系统中的气体或液体。
5. 选型考虑因素在选择呼吸阀时，需要考虑以下几个因素：(1) 工作压力：根据实际需求确定呼吸阀的工作压力范围，确保其能够适应系统的压力条件。
(2) 介质类型：根据介质的性质选择合适的材料，以确保呼吸阀在介质中具有良好的耐腐蚀性能。
(3) 流量要求：根据系统的流量要求选择合适的呼吸阀尺寸，以确保其能够满足系统的流量需求。
(4) 安装位置：根据系统的实际情况选择合适的安装位置，以便呼吸阀能够正常工作并方便维护。
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橡胶或三元乙丙胶等。
工作介质中含有颗粒物质的工况，由于颗粒物质容 易阻塞阀杆与导向套之间的缝隙，从而影响阀杆运 动，直至阀杆卡死，呼吸阀失效。 通过普通呼吸 阀的内部结构进行改进。减少颗粒物对阀体内部的影 响。
重力载荷 PRV(单呼阀)
普通重力式单呼阀与泄压人孔泄放对比
罐内压力低于设 定压力时无动作
罐内压力高于设 定压力时泄放
• 5.呼吸量计算 呼吸阀的呼出、吸入量一般按照API 2000来计算：
• 计算依据 :
• Max. Inpumping Rate
in USGPH
• Max Outpumping Rate
呼吸阀 原理及设置计算
一、呼吸阀工作原理
立式金属拱顶罐
二、呼吸阀的设置和计算
一 概述
主要内容
二 设计规范
三 呼吸阀的选型
四 泄压人孔
五 呼吸量计算
• 1.概述 呼吸阀是一种用于石油、化工、天然气等
行业的低 压保护设备。它可以用来保持储罐压力始终处于正常状 态，降低储罐内挥发性液体的蒸发损失，并保持储罐免 受超压或超真空的破坏。
• 1.2 Venting for Thermal inbreathing
• See API table
• 超压呼出量
• 2.1 Venting Requirement for Max oil movement IN the tank • 1200 x Inpumping rate/4200 = ……….. NCUFT/HR
• 2.2 Venting for Thermal outbreathing • See API table
• 综合考虑上述吸入量和呼出量来选择呼吸阀尺寸。
in USGPH
• Tank Volume GALLONS
in BBL or
• Product Flash Point
in °F
• 真空吸入量
• 1.1 Venting Requirement for Max. oil movement OUT of tank
• 560 x Outpumping Rate/4200 = ……….NCUFT/HR
GB50160 《石油化工企业设计防火规范》2008版， 第6.2.19节规定：甲B、乙类液体的固定顶罐应设阻火器 和呼吸阀；对于采用氮气或其他气体气封的甲B、乙类液 体的储罐还应设置事故泄压设备。
呼吸阀不仅能维持储罐气压平衡，确保储罐在超压 和真空时，免遭损坏；且能减少储罐内介质的挥发和损 耗。
吸入：在出料或气候条件影响冷却时 向内吸入
• 3 . 呼吸阀的选型 目前石油化工企业常用的呼吸阀
可分为三种基本类 型，即：重力式呼吸阀、弹簧式呼吸阀和先导式呼吸 阀。
》 1.重力式呼吸阀具有结构简单、维修方便、密封可 靠等特点，其设定压力范围为+2mbarg～+69mbarg,
-2mbarg ～ -43mbarg。 》 2.弹簧式呼吸阀较重力式呼吸 阀设定压力较高，其设定压力范围 为+69mbarg～+1.034barg,
普通重力式呼吸阀与先导式呼吸阀的比较
100%
先导式呼吸阀
重力式呼吸阀
泄放能力
SET 110%
150%
200%
储罐上配套使用的氮封阀和阻火器，氮封阀主要用
于调节储罐氮封气体压力；阻火器的功能是阻止火焰 在气体管道系统内的传播以保护储存有易燃性介质的 低压储罐，它通常与呼吸阀配合使用，以提高储罐的 防火性能和安全性能。
-43mbarg ～480barg。
》 3.先导式呼吸阀由主阀和导阀组成，两阀先后动作。
联合完成呼气或吸气的动作。导阀一旦打开，主阀 就完全打开；导阀一旦关闭，主阀就迅速关闭。因此
阀门能够在低于设定压力10%时保持密封，在高于设定 压力10%时达到全排量 。先导式呼吸阀设定压力范围 为+5mbarg～+1.034barg, -2mbarg～-43mbarg。
用于PTA装置上的呼吸阀，就因为工作介质中含有 颗粒，因此需要选用这种改进的呼吸阀。
下为普通呼吸阀与PTA呼吸阀的结构对比
普通呼吸阀与PTA呼吸阀的结构对比
• 4.泄压人孔 泄压人孔（紧急泄放人孔），是一
种快速泄压装 置；相当于一种有预加重量荷载的单呼阀，但开启更 快速，泄压效果更好，泄放量大，通常用于保护大型 储罐。
呼出：在进料或气候条件影响受热时 向外呼出
呼出：在储罐受到外部火灾时 向外呼出
呼吸阀（压力/真空 泄放阀）
超压保护与罐连接来自真空补气呼吸阀工作示意
呼出气体
容器设备接口
吸入空气
典型的储罐安全保护装置安装图
• 2 . 设计规范
API 2000 SY/T0511-96
常压储罐和低压储罐的通气 石油储罐呼吸阀和损耗。