安全阀计算书
液氨安全阀计算书
计算单位
校核条件
安全泄放装置类型
■安全阀
□爆破片
安全阀出口侧压力po
0.1
MPa
最低标定压力psmin
MPa
额定泄放系数K
0.585
爆破片级别
超压限度p
0.05
MPa
介质类型
非易燃液化气体
容器类别
椭圆形封头的卧式容器
设计压力p
2
MPa
容器内径Di
3000
mm
筒体长度
8500
mm
筒体壁厚
22
mm
输入热量H
kJ/h
容器保温状况
无绝热保温
泄放压力下液体的汽化潜热q
1044
kJ/kg
容器所处环境
可能发生火灾的环境
泄放压力下气体密度
kg/m3
容器位置
置于地面以上
容器进料管内的流速
m/s
常温下保温层材料的导热系数
kJ/mh℃
进料管内直径d
mm
保温层厚度
mm
立式容器最高液位h1
mm
泄放压力下介质的饱和温度t
℃
容器受热面积Ar(用户输入)
mm2
气体的绝热指数k
1.29
泄放装置进口侧的气体温度T
52.5
℃
介质的临界压力Pc
11.33
MPa
介质的临界温度Tc
405
K
气体的摩尔质量M
17Leabharlann kg/kmol安全泄放量Ws(用户输入)
kg/h
计算结果
受热面积
半球形封头卧式容器
m2
椭圆形封头卧式容器
105.5
安全阀计算书
安全阀计算1．PSV-010 （E-DC-251）按《炼油装置工艺管线安装设计手册》（下册）有关公式计算。
注：原始数据由IFP提供1.泄放量取最大流量：G=90.6m3/h。
2.安全阀泄放压力(即安全阀定压)P0=3.7Mpa（G）=38kg/cm2（A）安全阀聚积压力P a=0.21 P0=0.21x38=7.89kg/cm2（A）最大排放量时进口压力P1P1= P0+ P a=45.98kg/cm2（A）安全阀背压P2= 1.01kg/cm2（A）3.计算喷嘴面积K=1.03查图9-3 K=1.03时ðX=0.6P X= P1X0.6=27.588 kg/cm2（A）P2 <P X 可按下列公式计算：A=G/（CKP1）*（ZT1/M）1/2式中：K=0.8 M=53.24 Z=0.0107 T1=4080k C=238 G=12778kg/h P1=45.98 代入公式计算得：A=0.4197cm2选A42Y-40型安全阀，d=8，DN=40，D出口=50。
2．PSV-011 （E-EA-254 shell side）按《炼油装置工艺管线安装设计手册》（下册）有关公式计算。
注：原始数据由IFP提供1.泄放量取最大流量：G=90.6m3/h。
2.安全阀泄放压力(即安全阀定压)P0=3.7Mpa（G）=38kg/cm2（A）安全阀聚积压力P a=0.1 P0=0.1x38=3.8kg/cm2（A）最大排放量时进口压力P1P1= P0+ P a=41.8kg/cm2（A）安全阀背压P2= 1.01kg/cm2（A）3.计算喷嘴面积K=1.03查图9-3 K=1.03时ðX=0.6P X= P1X0.6=25.08 kg/cm2（A）P2 <P X 可按下列公式计算：A=G/（CKP1）*（ZT1/M）1/2式中：K=0.8 M=53.24 Z=0.0107 T1=4080k C=238 G=12778kg/h P1=41.8 代入公式计算得：A=0.46cm2选A42Y-40型安全阀，d=8，DN=40，D出口=50。
安全阀计算书
安全阀计算书设备参数：蒸汽分汽缸DN273X8㎜，容积V=0.085m3，最高工作压力为1.4MPa，工作温度为105，进口管为φ108X6 。
计算过程如下：（1）.确定气体的状态条件：设Po—安全阀出口侧压力（绝压）0.103MPa （近似为0.1MPa）则P d—安全阀泄放压力（绝压）为P d=1.1Ps+0.1 =1.1×1.1Pw＋0.1=1.794MPa （GB150附录B4.2.1）当安全阀出口侧为大气时: Po/Pd=0.103/1.794=0.057而{2/(k+1)}k/(k-1)={2/(1.4+1)}1.4/(1.4-1)=0.55 （水蒸汽的绝热指数为k=1.3）∴Po/Pd＜（2/(k+1)）k/(k-1)是属于临界状态条件, 安全阀排放面积A按GB150式（B5）计算（B5）式中: C：气体特性系数,查表B1或C=520√k（2/(k+1)(k+1)/(k-1)）得出：C=347K：安全阀额定泄放系数,K=0.9倍的泄放系数(泄放系数由制造厂提供,一般为0.75);或按《容规》附件五第二节有关规定中选取. 本计算书取：K=0.675M：气体摩尔质量，水蒸汽摩尔质量M=18.2Kg/kmolZ：气体压缩系数，水蒸汽Z=0.9216T：气体绝对温度，T=273+105=378k（2）. 容器安全泄放量的计算:盛装压缩气体或水蒸汽的容器安全泄放量,按下列规定来确定a.对压缩机贮罐或水蒸汽的容器,分别取压缩机和水蒸汽发生器的最大产气量;b.气体储罐等的安全泄放量按GB150式(B1)计算Ws=2.83×10-3ρυd2㎏/h (B1)ρ：为排放压力下的气体密度㎏/m3.ρ=M/Vρ=M（分子量）×Pw’(排放绝对压力)×T标/P (V×T)空气分子量 M=18.2 标准状态理想气体摩尔体积 V=22.4排放绝对压力 Pw’=17.94㎏/㎝2大气绝对压力 P=1.03㎏/㎝2将M、Pw’、 T标、P、V、T代入上式得ρ=18.2×17.94×273/1.03×22.4×378=10.22㎏/m3υ：容器在工作压力下的进口管的气体流速m/s;根据HG/T20570.6-95中表2.0.1饱和水蒸汽管径DN ：200~100mm时，υ：35~25m/s 所以本计算书取：υ=25m/sd：进气管内径， d=92mm将上述ρ、ν、d代入式（B1）得Ws=2.83×10-3×10.22×25×922 =6120㎏/h（3）. 安全阀排放面积的计算:将上述Ws、C、K、P d、M、Z、T代入上式（B5）可计算出：A=873.3mm2根据设备工况选用全启式安全阀则：A=0.785d02=873.3mm2安全阀喉径为：d0=33.4㎜根据安全阀公称直径与喉径对照表表1 安全阀公称直径与喉径对照表∴选用公称直径DN80的全启式安全阀.。
安全阀计算
安全阀设计计算
一、气体密度ρ KG/M3 ρ =KX121.9XMP/T 1.16130687 二、安全泄放量 （压缩气体、水蒸汽） KG/M3 0.2
HB100-2008
T=273+t 393 适用于≤1.5MPa p工作压力 1.25 M:分子量 18 t 120 p设计压力 0.1
P=表压+0.1(Mpa)
C:气体特性系数,可查表 0 d0:阀座喉径 65 满足计算要求
K:排放系数 0.65
Pd:排放压力 1Biblioteka 54375Ps 1.3125
Z:压缩系数 1
Pd:排放压力=1.03PS+0.1 1.451875 空气 356
C 水蒸汽 350
Z:压缩系数取1 计算的喉径尺寸升高两级即为所选取的安全阀的公称尺寸:DN 计算: 审核: 日期: 满足计算要求,安全阀为全启式,型号:A48H-16C(A28H-16C)
K=1.04,修正系数
WSO=2.83X10-3Xρ XVXd2 V空气:10~15;水蒸汽:20~30米秒 d:进气口内径mm 25 149
1824.088798 三、安全阀排放能力 1、压缩气体 KG/M3 WS=7.6X10-2CKPdA(M/ZT)1/2 0 A:排放面积=1/4d02X3.14 3316.625 计算的喉径尺寸升高两级即为所选取的安全阀的公称尺寸:DN 2、饱和水蒸汽 KG/M3 16432.2963 WS=5.25KAPd
安全阀口径、排量计算书
排放压力P（A）
0.2442MPa
9
压缩指数Z
1
5
排量系数Kd
0.75
10
大气压力Pd
0.1MPa
计算排放出口截面绝对压力Pc（MPa）
当Pc小于大气压时排放速度为亚音速，排放反作用力按下式计算：
M:摩尔质量18Kg/Kmol
ρ:密度Kg/m
Ps:整定压力：0.14MPa
Pdr:额定排放压力：Pdr=Ps(1+△P0)+0.1= 0.2442MPa
Pb:背压：MPa
Kb:背压修正系数：1.00
T:排放温度：273+120K
Kt:温度修正系数：
Ws:安全排放量：11640Kg/h
K:绝热指数：
C:气体特征系数：
Kdr:额定排量系数：0.75
Z:压缩系数：
Ksh:过热修正系数：1.00
μ:粘度：cp
Kv:粘度修正系数：
口径计算
As所需流道面积：
=Ws/(5.25 X Kdr X Ksh X Pdr)=11640/（5.25*0.75*1*0.2442）
=12105.61mm2
选择流道面积（喉口直径200）：A=31400mm2
安全阀口径、排量计算书
用户
工程
规范、标准
规格
型号：DN300阀体材质：WCB
进口尺寸X流道直径X出口尺寸：300X200X400开启高度：50mm
流道直径：200 mm流道面积：31400mm2
工作介质：蒸汽整定压力：0.14MPa
背压：0.1Mpa（大气压）
参数
△P0:允许超过压力百分率3%
Kp:超过压力修正系数
排量计算
安全阀参数及计算书1
1.000
24 附加变动Super. Min/Max
0.690 MPa(G) 10 %
MPa(G) / 0.047 MPa(G)
17 粘 度 Viscosity
μ
25 排放背压 Bulit-Up
18 工作温度 Oper. Temp.
282
oC 26 总背压 Total
Pb
19 排放温度 Reliev. Temp. T
HCL
20 工作压力 Oper. Pressure
0.048 MPa(G)
12 介质状态 State
13 摩尔质量 Mol. Weight
M
14 密 度 Density
ρ
15 绝热指数Spe. Heat Ratio k
16 压缩系数Compress. Factor Z
Gas
21 整定压力 Set Pressure Ps
μ
25 排放背压 Bulit-Up
18 工作温度 Oper. Temp.
232
oC 26 总背压 Total
Pb
19 排放温度 Reliev. Temp. T
230
oC 27 所需排量Required Cap. W
MPa(G) 0.000 MPa(G) 128.8 kg/h
计 算 和 选 择 CALCULATION AND SELECTION
Kc：爆破片修正系数 RUPTURE DISK CORRECTION FACTOR 1.00
C：气体特征系数 COEFFICIENT DETERMINED BY k 357
北京航天动力研究所
（原中国航天科技集团公司第十一研究所(京)） BEIJING AEROSPACE PROPULSION INSTITUTE
安全阀参数及计算书
1234511121314151617181920212223242526272829303132333435363738工位号台 数结构型式阀盖型式波纹管试验杆扳 手制造标准所需排量工作压力整定压力工作温度排放温度背 压超过压力压缩系数绝热指数启闭压差计算面积流道直径高 度W M Ps Zk As A Wr 特殊技术要求批 准校 对设 计kg/h MPa(G)oC%mm 2mmΔP 0PREPARED BY CHECKED BY APPROVED BY 工 艺 条 件一 般 事 项GENERALTag No.Quantity Design TypeBonnet Type BellowsTest GagLifting Lever PROCESS CONDITONS CodeRequired Cap.Oper. Pressure Set Pressure Oper. Temp.Reliev. Temp.Back Pressure Overpressure Compress. Factor Spe. Heat RatioBlowdown Calculated Area Throat DiameterApproach Height P b 39粘 度μViscosity（原中国航天科技集团公司第十一研究所(京)）北京航天动力研究所678910密封面型式Seat Type 金属对金属 Metal to Metal保温夹套with Jacked 爆破片Rupture Disk 三通切换Crossover Valve介 质Fluid 摩尔质量Mol. Weight密 度Density Super. Const.附加恒定介质状态StateSuper. Min/Max 附加变动Built-Up排放背压Total总背压计 算 和 选 择CALCULATION AND SELECTION 选择面积Selected Area 面积代号Orifice Design.提供排量Relieving Cap.型 号Model No.切换阀型号冷态试验差压力CDTP ρ排放反力Reactive Force噪 音Noise Level 材 料MATERIALS连 接CONNECTION 404142阀体/阀盖Body/Bonnet 434445阀座/阀瓣Nozzle/Disk弹 簧Spring o C mm 2484950连接标准Connection Code 进 口Inlet 出 口Outlet附 件ACCESSORIES4647面心距Center to FaceE / P X 约 重Approach Weight H 51525354 2ASME VIII常规式 Conventional封闭式 Close无 No否 No 否 NoT 空气Gas 29.00kg/kmol 1.0010.9954-6060 2.700MPa(G) 2.97010.00MPa(G)MPa(G)/MPa(G)MPa(G) 0.000 2330.4kg/h 116.4 153.9E 3082.0HTO-03aCB14.0MPa(G)2.97010264N in open systemWCB 304+Ste.50CrVA 无(No)无 No 无 No ASME B16.5105.039.0 450 201″300lb RF 2″150lb RFmmmmmm kgC：气体特征系数 COEFFICIENT DETERMINED BY kPdr：额定排放压力 RATED RELIEVING PRESSURE Kb：背压修正系数 BACK PRESS. CORRECTION FACTOR T：排放温度 RELIEVING TEMPERATUREMPa (A)K Kdr：额定排量系数 RATED COEFFICIENT OF DISCHARGE 5557计算公式CALCULATION FORMULA3.36800.8373161.000Kc：爆破片修正系数 RUPTURE DISK CORRECTION FACTOR 1.00333.00Crossover Valve /115.0安装位置Location %提供入口配对法兰。
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及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,应考虑阀后管道及附件的阻力；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及型号、个数；5.由介质种类决定安全阀的材质及结构。
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，D N≥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 Par tⅡ（《安全阀的尺寸、选择和安装》Par tⅡ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；。
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Kb T Wr C Z
40 1 1.3 0.8 1
口径计算 SIZING
Ac 所需流道面积 REQUIRED ORIFICE AREA =Wr/（0.076×C×Kdr×Kb×Pdr×(M/Z×T) ）= 所需流道直径 do= 选择流道直径 d0= 选择流道面积 SELECTED ORIFICE AREA 19.00153844 mm 20.3 A= mm 324 mm2
50CrVA
阀座Nozzle 304 波纹管Bellows
阀瓣Dics 304
密封面形式Seat Type 连接 CONNECTION 进口 INLET 1 1/2″150Lb RF 设计PRED 日 期DATE
堆焊Stellite合金 HG/T 20615 出口OUTLE 审核APPR 编号MANUF No. 2″150Lb RF 批准APPROVED 注Notes：
连接 CONNECTION
1/2
Ksh 过热修正系数SUPERHEAT CORRECTION FACTOR 安全阀类型 TYPE 全启式 弹 簧 波纹管 带 带 开式
安全阀型式 TYPE OF SAFETY VALVE
微启式 导 阀 活 塞 不带 不带 闭式
283.4
mm
2
驱动型式 DRIVER TYPE 背压平衡机构BACKPRESSURE BALANCE 扳手 WRENCH 散热片 PLATE FIN 阀盖 BONNET
背压力MPa(G) BACK PRESSURE Pdr=Ps（1+ΔPo）+0.1= 排放温度 （℃） RELIEVING TEMPERAYURE 温度修正系数 TEMPERATURE CORRECTION FACTOR 绝热指数 RATIO OF THE SPECIFIC HEATS 额定排量系数 RATED COEFFICIENT OF DISCHARGE
SV-2410A,B
1.5×G×2 20.3 燃料气 0.05
型号 TYPE NO. 开启高度(mm) LIFT 流道面积(mm2) ORIFICE AREA 整定压力MPa(G) SET PRESSURE 5.1 324 0.5
参数 PARAMETERS
ΔPo M Ps Pdr 允许超过压力百分率 ALLOWABLE OVERPRESSURE 分子量 MOLECULAR WEIGHT 整定压力 SET PRESSURE (MPa) 额定排放压力 MPa(A) RATED RELIEVING PRESSURE 背压修正系数 BACK PRESS.CORRECTION FACTOR 绝对温度 ABSOLUTE TEMPERATURE（K） 需要排量 REQUIRED CAPACITY（kg/h） 气体特性系数COEFFICIENT DETERMINED BY k 压缩系数COMPRESSIBILITY FACTOR 1 313 1037.3 347 1 T1 Kt k Kdr 10% 22.3 0.5 Kp ρ Pb 超过压力修正系数 OVERPRESSURE CORRECTION FACTOR 密度 DENSITY (Kg/m3) 1 3.438 0.05 0.65
安全阀计算书
SIZE AND CAPACITY OF SAFETY VALVE 使用单位 USER
工程名称 PROJECT NAME
规范、标准 CODE AND STANDARD
API std 526＆API RP 520
规格 SPECIFICATION
工位号 TAG NO. 进口尺寸×流道直径×出口尺寸 INLET×ORIFICE×OUTLET 流道直径(mm) ORIFICE DIAMETER 工作介质 FLUID 背压力MPa(G) BACK PRESSURE
排量计算 CAPACITY
Wdr 额定排量 RATED RELIEVING CAPACITY
=0.076×A×C×Kdr×Kb×Pdr×(M/(Z×T))1/2=
1186.0
kg/h
所以计算排量满足需要排量 THEREFORE CAPACITY IS ENOUGH
材 质 MATERIAL
阀体body WCB 弹簧Spring