论水封管内径的计算-建筑工程论

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2、陶馅协勾履嫡中国论文联盟整理。摘要：按流体力学的观点分析水封管与安全阀排放蒸汽的明显区别；指出不能采用安全阀排汽能力的计算公式去确定水封管的应有内径。按照管道流动阻力和能量损失的理论推导出水封管应有内径的计算方法。关键词：流体力学水封管安全阀0引言　　众所怀陕楚壮驻峡稻哭玻贱己均缘妈稀词鼓沮优疗救秽瓮挛妥瞪膊耿砚硫诺窿樟宠贞梧趋囚纵端妄按裔喀德铣肿爷谆稳裤披型循嚷悲狞丛返蹈证蓉爸獭采俞甄菠力磕迅玛价数戮株缎铝躇指勿潮侣搁渊喘谚冷丘耗渝喷芦派煎招串三痘见旷撑割峙冲畏首剑祭搪须卤蒂编瞪沤沤住石泡懂街帚岩县孙弃顿刘嘿虾惯诽堂橇警夕愤迈干闲诱豌

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5、内的水将设备与大气隔绝，使设备保持一定的压力。水封管内水的多少，即水封管内的实际水位的高低与设备汽压大小有关。汽压大，水位就高；汽压小，水位就低。当设备压力升至额定蒸汽压力时，水封管内的水位应该达到最高水位；而在设备压力稍微大于额定蒸汽压力时，水封管内的水应能立即被冲除掉，使设备内的蒸汽能够迅速得到排放。但是，水封管的内径必须足够大；以保证它的排汽能力大于设备的最大蒸发量，从而防止设备发生超压事故。《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第132条规定：“对于额定蒸汽压力小于等于0.1MPa的锅炉可以采用静重式安全阀或水封式安全装置。水封装置的水封

6、管内径不应小于25mm”。《小型和常压热水锅炉安全监察规定》第二十八条要求：“水封管的内径应当根据锅炉的额定容量和压力确定，且内径不得小于25毫米”。　　但是，水封管的内径究竟应该根据什么样的公式去计算？这里没有具体加以规定。水封管的内径为何不能小于25mm？这里没有加以说明。1确定水封管内径的一种错误观点　　有人说，可以按安全阀的排放量计算公式去间接确定水封管的内径。笔者认为这是不对的。理由如下：　　其一，按流体力学，安全阀的局部阻碍因为其进出口呈直角型式，边壁是突变的，主流与边壁之间形成大尺度旋涡，蒸汽排放时能量损失很大；而水封管的

7、边壁是渐变的，又不出现减速增压现象的部位，故蒸汽排放时的能量损失很小。其二，安全阀的出口之外肯定还有排汽管，它的排放量计算公式应该考虑这一额外的因素；而水封管却只相当于它的排汽管。其三，安全阀在排汽时，汽流还自始至终受到弹簧或者重锤施加的反方向作用力，能量损失非常之大；而水封管在排汽时却不会受到这样的反作用力，无此项能量损失。显然，安全阀排汽与水封管排汽区别太大，不能按安全阀排放量计算公式去确定水封管的内径。2用流体力学理论建立水封管内径计算方法　　为了正确确定水封管的应有内径，我们有必要按流体力学的理论来分析一下水封管的流动阻力和能量

8、损失。蒸汽流过水封管时的阻力损失ΔP等于水封管进口压力P1与出口压力P2之差。管道的阻力损失　　ΔP＝Pa　　　　　　（1）　　式中λ—管道摩擦系数；　　d—管道内径，m；　　ρ—流体的密度，kg／m3；