過熱蒸汽的安全閥理論排量計算

                     上海申弘閥門有限公司

2．之前介紹蒸汽截止閥熱損失，現在介紹過熱蒸汽的安全閥理論排量計算
    過熱蒸汽是指過熱度大于io'c的蒸汽。
    當壓力為O.l～llMPa時
    Wm=5. 2pdK。h    (3-3)
    當壓力為大于11～22MPa時
    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——實際排放壓力（壓力），MPa;
    Km——過熱修正系數。
    另外，還有一種無壓力限制的計算干飽和蒸汽和過熱蒸汽的理論排量的方法．以及對用于非蒸汽泄放時安全閥排量的具體理論計算方法，皆可參考GB/T  12 241（見附錄4）或相關資料。
    在確定安全閥的數量時，要綜合考慮安全閥的生產加工的成本與可能性、系統安裝安全閥數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℃，取設計壓力1.4MPa,設計溫度：320℃。  
    過熱蒸汽的安全閥理論排量計算過熱度大于11℃了 當如何計算安全閥泄放面積是否滿足設計制造鍋爐壓力容器時，計算安全閥排量是選用安全閥的主要依據。安全檢驗時，也經常遇到核算安全閥排放能力和流通截面的問題。因而，正確理解和運用安全閥排量計算公式，是合理選用安全閥及判定其可靠性的重要前提。 程達權、宋鴻銘提供的國外鍋爐規范所采用的安全閥排量公式，是值得參考的技術資料，現于發表，供從事鍋爐設計制造、運行管理及安全監察的人員參考。 在一個熱力系統上選擇安裝兩臺安全閥要比安裝一臺安全閥可靠些。比如有些情況下，當熱力系統壓力達到安全閥的動作壓力時，某些安全閥并沒有動作。除整定誤差的原因外，還可能是因為安全閥長時間與工質接觸，工質中的一些鹽類會沉積在安全閥的閥瓣與閥座上，使安全閥出現黏結，或安全閥外部活動部件因長時問的不動作，也會出現R澀現象。這些都會使安全閥的動作壓力出現較大的正偏羞，甚至拒動。對這種情況，除按規定定期對安全閥進行放汽試驗外，還可要求每臺鍋爐至少安裝兩臺及以上的安全閥，用以提高鍋爐及承壓系統在超壓時安全閥起座的概率。
  上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥,氣動截止閥,電動蝶閥,氣動蝶閥如果選用的安全閥公稱直徑過大，會出現安全閥的排量與系統的泄放量不相匹配的情況（選用的安全閥泄放量過大）。這種情況會引起安全閥工作的不穩定，從而引起承壓系統內壓力的波動：當熱力系統內壓力超過安全閥的起座壓力而使安全閥開啟泄放后，較大的泄放量會使閥前系統壓力迅速下降，當系統壓力降到安全閥回座壓力范圍以下時，安全閥回座，但在安全閥關閉后，閥前系統壓力又會迅速上升，使系統在短時間內又再次超壓，安全閥再次開啟泄放。這樣，安全閥會出現反復打開與關閉現象。這種現象不僅會損壞安全閥，同時也會給系統帶來不穩定與振動。

２．１催化裝置*再生工況，安全閥排放量的計算與分析
２．１．１汽包安全閥流道面積
利用式（１）計算汽包安全閥流道面積：
ＥＡ＝（３）其中：Ｅ———２０ｔ／ｈ；
Ｐ———４．２２ＭＰａ；Ｋ＝ＫｐＫｇ，查《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》表７－１得：Ｋｐ＝１，Ｋｇ＝１。
將已知數據代入式（３）得：Ａ＝１９３２ｍｍ２
實際選用的安全閥為ｄ＝４０ｍｍ雙杠桿全啟式安全閥，故流道面積與流道直徑的關系式表達為：
２
Ａ＝２π（ｄ／２）代入已知數據，得：Ａ＝２５１２ｍｍ２
汽包安全閥流道面積大于計算值，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，按實際情況Ａ＝２５１２ｍｍ２
校核計算安全閥排放量（Ｐ取安全閥定壓值４．４７ＭＰａ），其排放量可達到２７．５ｔ／ｈ，滿足《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》的要求。２．１．３過熱器安全閥排放量
按實際選用的安全閥ｄ＝４０ｍｍ雙杠桿全啟式安全閥，對過熱器安全閥排放量進行校核計算如下（Ｐ取安全閥定壓值３．９７ＭＰａ）：
查《過熱蒸汽熱力性質表》，Ｖｇ＝０．０８１６ｍ３／ｋｇ，
Ｖｂ＝０．０５０７４ｍ３／ｋｇ［１］。查《飽和蒸汽熱力性質表》，Ｋ＝ＫｐＫｇ＝１×!＝０．７８８將已知數據代入式（１），得：Ｅ＝１９．３ｔ／ｈ２．１．４小結由于過熱器共有２個安全閥在用，故而排放量Ｅ＝２×１９．３＝３８．６ｔ／ｈ。這樣，汽包安全閥和過
３８．６＋２７．５＝６６．１熱器安全閥總的排放能力為：
ｔ／ｈ，大于過熱器額定負荷２０＋３６．６＝５６．６ｔ／ｈ，安全閥選用是合適的，符合《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》的要求。
２．２催化裝置不*再生工況，安全閥排放量的計算與分析
２００４年，催化裝置進行ＭＩＰ技術改造。改造后裝置由*再生工況改為不*再生工況，這時原有的安全閥是否合適呢？２．２．１汽包安全閥校核計算
由于汽包設有２個安全閥，故而安全閥總的排放量是單臺安全閥排放量的２倍，即：
Ｅ＝２×２７．５＝５５ｔ／ｈ可見，２個安全閥總的排放量大于額定蒸發量５０ｔ／ｈ，*符合《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》的要求。需要強調的是：２個安全閥必須同時投用！

２．２．２過熱器安全閥校核計算
由于過熱器設有第３個備用安全閥，故而排
即：放量按１臺安全閥排放量的３倍進行計算，
Ｅ＝３×１９．３＝５８ｔ／ｈ２．２．３小結
汽包安全閥和過熱器安全閥總的排放能力為：５５＋５８＝１１３ｔ／ｈ，大于過熱器額定負荷１０９．５ｔ／ｈ，符合《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》的要求。但應注意，備用安全閥必須及時投用。３結語
由于工況改變，余熱鍋爐和煉油裝置同時提高了蒸發量，此時必須對原有安全閥的排放量進行校核計算，原設備在用的安全閥排放量不能滿選用過大口徑的安全閥．還會使閥門的加工難度增加，增加制造成本，從而使系統投入增大。安裝過大口徑的安全閥時，需要在閥前承壓系統上開較大的孔，從而使系統設備的開孔處出現較大幅度的強度減弱。對于這種情況，的辦法是選用多臺較小口徑的安全閥。
    同時，安全閥在泄放時產生的巨大反作用力對系統的安裝部位的影響也是必須考慮的因素。
    安全閥閥體材質的選擇要與所使用的介質溫度相匹配，詳見第二章。與本文相關的產品有石油化工用閥門原則