压力容器安全阀选择计算
安全阀计算
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。
安全阀选择计算
补强圈计算厚度 S =A4/(B' -d)= 适用于标准补强圈 JB/T4736-95
0.00
mm
安 全 阀 选 择 计 算
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元件名称
安全阀 安全阀排气截面积计算
计算依据
压力容器安全技术监督规程 (1999) 初 始 数 据
附件5
已
介 标准状态排气量 标准状态气体密度
质 Vn = γ = pd = 904.8 0.7168 27.6 0.1 1.309506 648.5606 383.15 0.66 349 16.03 1 mm kg/kmol kg/h k Nm /h kg/m3 Mpa Mpa
取fr =
1.0000
因开孔削弱所需补强面积 A = dδ + 2δ (δ nt - CT )(1 - fr )
448.51 m m2
(2/(k+1))k/(k-1) = 安全阀开启压力pz
0.544016
0.8 Mpa
t
共 单 位
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a, b
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Pc t
1.9 100 20 305 10 பைடு நூலகம்.8 1 113 1 20 100
MPa
o
管口符号 h2 Ä ¦ n
Z C A1
¦ Ä
e
h1 W A4
Ä ¦
t nt
C
Ä ¦
mm mm mm mm MPa
A2
D Ti
A3
d
C
Ä ¦
开孔处筒体焊接接头系数 φ 接管材料 接 接管尺寸 接管名义壁厚 接管壁厚负偏差 腐蚀裕量 管 设计温度下许用应力 接管焊接接头系数 δ nt CT1 CT2 [σ ] φ
安 全 阀 选 择 计 算
356 356 356 352 350 348 349 348 344 343 342 337 333 333 330 327 327 324 322 321 320
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mm
O2 CO Cl2 H2S CO2 CH4 NH3 SO2 C2H4 C2H2 C2H6 C3H8 C3H6 C6H6 C6H12 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 C8H18
32 28.96 28.01 70.91 34.08 44.01 16.03 17.03 64.06 28.05 26.04 30.07 44.09 42.08 78.1 84.1 58.12 72.15 86.17 100.18 114.22
904.8 0.7168 27.6 0.1
附件5
Nm3/h kg/m3 Mpa Mpa kg/h k
安全阀的出口侧压力（绝压） po = 知 选 气体绝热指数 排气能力 气体温度 排放系数 气体特性系数 取 气体摩尔质量 压缩系数 微启式阀开启高度 安全阀的最小 排气截面积 选用安全阀型式 全启式喉径 微启式阀座口径 选用安全阀型号 临界条件
1.4289 1.2928 1.25 3.22 1.5392 1.9768 0.7168 0.7714 2.9263 1.2605 1.1709 1.356 2.01 1.915 3.49 3.75 2.703 3.457 3.845 4.459 5.03
1.4 1.4 1.4 1.36 1.33 1.31 1.32 1.31 1.27 1.26 1.25 1.2 1.16 1.16 1.127 1.1 1.1 1.08 1.06 1.05 1.04
1.30951 648.561
383.15
安全阀管径选择计算
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
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
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》。
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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。