過(guò)熱蒸汽的安全閥理論排量計(jì)算 上海申弘閥門(mén)有限公司 2.之前介紹蒸汽截止閥熱損失,現(xiàn)在介紹過(guò)熱蒸汽的安全閥理論排量計(jì)算 過(guò)熱蒸汽是指過(guò)熱度大于io'c的蒸汽。 當(dāng)壓力為O.l~llMPa時(shí) Wm=5. 2pdK。h (3-3) 當(dāng)壓力為大于11~22MPa時(shí) Wrs一s.2pa×(娶{差舞三{裟)K,n ( 3-4) 式中w TS1、——理論排量,kg/h 5 A-流道面積,ffiffl2; p.j——實(shí)際排放壓力(壓力),MPa; Km——過(guò)熱修正系數(shù)。 另外,還有一種無(wú)壓力限制的計(jì)算干飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽的理論排量的方法.以及對(duì)用于非蒸汽泄放時(shí)安全閥排量的具體理論計(jì)算方法,皆可參考GB/T 12 241(見(jiàn)附錄4)或相關(guān)資料。 在確定安全閥的數(shù)量時(shí),要綜合考慮安全閥的生產(chǎn)加工的成本與可能性、系統(tǒng)安裝安全閥數(shù)量的要求以及安全閥安裝位置的限制等因素。 工作壓力1.2MPa,工作溫度:310℃,取設(shè)計(jì)壓力1.4MPa,設(shè)計(jì)溫度:320℃。 過(guò)熱蒸汽的安全閥理論排量計(jì)算過(guò)熱度大于11℃了 當(dāng)如何計(jì)算安全閥泄放面積是否滿足設(shè)計(jì)制造鍋爐壓力容器時(shí),計(jì)算安全閥排量是選用安全閥的主要依據(jù)。安全檢驗(yàn)時(shí),也經(jīng)常遇到核算安全閥排放能力和流通截面的問(wèn)題。因而,正確理解和運(yùn)用安全閥排量計(jì)算公式,是合理選用安全閥及判定其可靠性的重要前提。 程達(dá)權(quán)、宋鴻銘提供的國(guó)外鍋爐規(guī)范所采用的安全閥排量公式,是值得參考的技術(shù)資料,現(xiàn)于發(fā)表,供從事鍋爐設(shè)計(jì)制造、運(yùn)行管理及安全監(jiān)察的人員參考。 在一個(gè)熱力系統(tǒng)上選擇安裝兩臺(tái)安全閥要比安裝一臺(tái)安全閥可靠些。比如有些情況下,當(dāng)熱力系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的動(dòng)作壓力時(shí),某些安全閥并沒(méi)有動(dòng)作。除整定誤差的原因外,還可能是因?yàn)榘踩y長(zhǎng)時(shí)間與工質(zhì)接觸,工質(zhì)中的一些鹽類(lèi)會(huì)沉積在安全閥的閥瓣與閥座上,使安全閥出現(xiàn)黏結(jié),或安全閥外部活動(dòng)部件因長(zhǎng)時(shí)問(wèn)的不動(dòng)作,也會(huì)出現(xiàn)R澀現(xiàn)象。這些都會(huì)使安全閥的動(dòng)作壓力出現(xiàn)較大的正偏羞,甚至拒動(dòng)。對(duì)這種情況,除按規(guī)定定期對(duì)安全閥進(jìn)行放汽試驗(yàn)外,還可要求每臺(tái)鍋爐至少安裝兩臺(tái)及以上的安全閥,用以提高鍋爐及承壓系統(tǒng)在超壓時(shí)安全閥起座的概率。 上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有:截止閥,電動(dòng)截止閥,氣動(dòng)截止閥,電動(dòng)蝶閥,氣動(dòng)蝶閥如果選用的安全閥公稱直徑過(guò)大,會(huì)出現(xiàn)安全閥的排量與系統(tǒng)的泄放量不相匹配的情況(選用的安全閥泄放量過(guò)大)。這種情況會(huì)引起安全閥工作的不穩(wěn)定,從而引起承壓系統(tǒng)內(nèi)壓力的波動(dòng):當(dāng)熱力系統(tǒng)內(nèi)壓力超過(guò)安全閥的起座壓力而使安全閥開(kāi)啟泄放后,較大的泄放量會(huì)使閥前系統(tǒng)壓力迅速下降,當(dāng)系統(tǒng)壓力降到安全閥回座壓力范圍以下時(shí),安全閥回座,但在安全閥關(guān)閉后,閥前系統(tǒng)壓力又會(huì)迅速上升,使系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)又再次超壓,安全閥再次開(kāi)啟泄放。這樣,安全閥會(huì)出現(xiàn)反復(fù)打開(kāi)與關(guān)閉現(xiàn)象。這種現(xiàn)象不僅會(huì)損壞安全閥,同時(shí)也會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)不穩(wěn)定與振動(dòng)。 2.1催化裝置*再生工況,安全閥排放量的計(jì)算與分析 2.1.1汽包安全閥流道面積 利用式(1)計(jì)算汽包安全閥流道面積: EA=(3)其中:E———20t/h; P———4.22MPa;K=KpKg,查《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》表7-1得:Kp=1,Kg=1。 將已知數(shù)據(jù)代入式(3)得:A=1932mm2 實(shí)際選用的安全閥為d=40mm雙杠桿全啟式安全閥,故流道面積與流道直徑的關(guān)系式表達(dá)為: 2 A=2π(d/2)代入已知數(shù)據(jù),得:A=2512mm2 汽包安全閥流道面積大于計(jì)算值,所以安全閥選用是合適的。
2.1.2汽包安全閥排放量 在額定蒸汽壓力下,按實(shí)際情況A=2512mm2 校核計(jì)算安全閥排放量(P取安全閥定壓值4.47MPa),其排放量可達(dá)到27.5t/h,滿足《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求。2.1.3過(guò)熱器安全閥排放量 按實(shí)際選用的安全閥d=40mm雙杠桿全啟式安全閥,對(duì)過(guò)熱器安全閥排放量進(jìn)行校核計(jì)算如下(P取安全閥定壓值3.97MPa): 查《過(guò)熱蒸汽熱力性質(zhì)表》,Vg=0.0816m3/kg, Vb=0.05074m3/kg[1]。查《飽和蒸汽熱力性質(zhì)表》,K=KpKg=1×!=0.788將已知數(shù)據(jù)代入式(1),得:E=19.3t/h2.1.4小結(jié)由于過(guò)熱器共有2個(gè)安全閥在用,故而排放量E=2×19.3=38.6t/h。這樣,汽包安全閥和過(guò) 38.6+27.5=66.1熱器安全閥總的排放能力為: t/h,大于過(guò)熱器額定負(fù)荷20+36.6=56.6t/h,安全閥選用是合適的,符合《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求。 2.2催化裝置不*再生工況,安全閥排放量的計(jì)算與分析 2004年,催化裝置進(jìn)行MIP技術(shù)改造。改造后裝置由*再生工況改為不*再生工況,這時(shí)原有的安全閥是否合適呢?2.2.1汽包安全閥校核計(jì)算 由于汽包設(shè)有2個(gè)安全閥,故而安全閥總的排放量是單臺(tái)安全閥排放量的2倍,即: E=2×27.5=55t/h可見(jiàn),2個(gè)安全閥總的排放量大于額定蒸發(fā)量50t/h,*符合《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求。需要強(qiáng)調(diào)的是:2個(gè)安全閥必須同時(shí)投用!
2.2.2過(guò)熱器安全閥校核計(jì)算 由于過(guò)熱器設(shè)有第3個(gè)備用安全閥,故而排 即:放量按1臺(tái)安全閥排放量的3倍進(jìn)行計(jì)算, E=3×19.3=58t/h2.2.3小結(jié) 汽包安全閥和過(guò)熱器安全閥總的排放能力為:55+58=113t/h,大于過(guò)熱器額定負(fù)荷109.5t/h,符合《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求。但應(yīng)注意,備用安全閥必須及時(shí)投用。3結(jié)語(yǔ) 由于工況改變,余熱鍋爐和煉油裝置同時(shí)提高了蒸發(fā)量,此時(shí)必須對(duì)原有安全閥的排放量進(jìn)行校核計(jì)算,原設(shè)備在用的安全閥排放量不能滿選用過(guò)大口徑的安全閥.還會(huì)使閥門(mén)的加工難度增加,增加制造成本,從而使系統(tǒng)投入增大。安裝過(guò)大口徑的安全閥時(shí),需要在閥前承壓系統(tǒng)上開(kāi)較大的孔,從而使系統(tǒng)設(shè)備的開(kāi)孔處出現(xiàn)較大幅度的強(qiáng)度減弱。對(duì)于這種情況,的辦法是選用多臺(tái)較小口徑的安全閥。 同時(shí),安全閥在泄放時(shí)產(chǎn)生的巨大反作用力對(duì)系統(tǒng)的安裝部位的影響也是必須考慮的因素。 安全閥閥體材質(zhì)的選擇要與所使用的介質(zhì)溫度相匹配,詳見(jiàn)第二章。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有石油化工用閥門(mén)原則
|