安全阀排汽的两种计算方法比较

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1、垫!Q：垫ScienceandTechnOlOgyInnovationHerald工业技术安全阀排汽的两种计算方法比较①林燕杨道宏(广东省电力设计研究院广东广州510663)摘要：本文主要介绍了安全阀排汽管道热力参数的两种计算方法，为设计者正确地进行热力参数的计算，合理地设计安全阀的支承结构提供参考。同时，对排汽管道计算方法中的几个重要问题进行了分析，提出了安全阀排汽管道计算参数的几种确定方法；通过理论分析和实际计算，提出了不同计算方法所适用的范围和条件。关键词：安全阀排汽管道临界参数排汽反力中图分类号：TM62文献标识码：A文章编号：1674—098X(20

2、09)10(b)一0057-03安全阀是锅炉、压力容器和其他受压通流面积突然扩大，蒸汽的压力和流速下力设备的调压保护装置。当设备压力超过降，焓值升高。从阀管进口到阀管出口2点，安全阀开启压力时，阀瓣开启；当压力降至蒸汽流动为可压缩流体等截面有摩阻的绝安全阀回座压力时，阀瓣关闭。各种承压类热流动，这一过程线通常称之为芬诺线设备在使用中必须装有符合安全技术规范(FannoLines)，通常蒸汽在2点又达到临界的安全阀。而其在排放过程中对进、出口管流动。蒸汽从阀管出口又经历了一个自由道和支承结构产生各种作用力(如排汽反膨胀过程到达排放管进173A，在排放管中力、汽流

3、对管道的摩擦力、汽流通过弯头处蒸汽经历了一个较低质量流速的芬诺线到的离心力、蒸汽内压力、温度应力等)都属达排放管出口4点，由于有消音器的存在，于冲击性动力荷载，其所引起的应力和弯蒸汽在4点达不到临界流速。从点4：~lj点7，矩是不容忽视的。蒸汽在消音器内经过两层／ML时分别又达目前国内相关规范已对安全阀排汽管到了临界流动。如果不装消音器，蒸汽将沿道布置形式进行了规定，并明确了开放式一条芬诺线从3’流动到4’，蒸汽在排放管和闭式排放结构适应的主要范围。设计人出IZl能否达到临界流动要看’c是否大于员在设计过程中的主要任务是根据排汽管大气压Jp，，通常电厂中的排汽

4、管道’c>p道不同的结构形式和安全阀前蒸汽的已知为临界出流(见图l、2)。参数，计算出管道不同位置蒸汽的温度、压力、流速和排汽反力，从而确定排汽管道的2安全阀排汽管道临界参数的确定压力等级、管道材质和支吊架荷载等。目前安全阀排汽管道设计计算所用参数在国内规范中，仅在规范_1中给出相关的计算取用时需要根据其实际含义正确选取才能公式。该计算方法是将蒸汽视为理想气体保证计算结果的正确性。推导而得到的，对于饱和蒸汽，由于其热力2．1滞止参数的确定学特性已经偏离理想气体，所以按此公式滞止压力pn应取用安全阀的排放压力计算的结果有待讨论。文献【2】对排汽管道的，因为排放压

5、力才是安全阀达到稳定流计算方法提出了参考意见，但其中仍然有动时进口的实际压力，同时由于安全阀排一些结论和方法值得讨论。在国外规范中，放前蒸汽流在安全阀进口方向速度几乎为图1排汽管道结构简图排汽管道的计算方法目前仅规范在中以零，因此蒸汽的实际压力即为蒸汽的滞止非强制性规定的方式给出了计算公式。该压力。排放压力和整定压力的关系可根据计算方法与文献⋯所推荐的计算方法不同安全阀厂家提供的资料确定，对于蒸汽，可之处是在公式中引入了与水蒸汽的实际热取用1．03倍的整定压力。力学特性相关的系数a，两种计算方法中哪滞止温度应为蒸汽在排放压力下可一种的计算精度较高，需要进行分析

6、和比能达到的最高温度。对于除氧器、高低压加较。本文针对排汽管道设计计算方法中的热器内的蒸汽应取用排放压力对应下的饱几个重要问题进行了分析、讨论和研究，提和温度。确定滞止压力和滞止温度后即可通出了相关的意见，希望对于正确进行参数过水蒸汽表得到滞止比容和滞止焓值。。计算有所帮助。2．2其它参数的确定安全阀额定排量是指安全阀实际排放1排汽过程分析量中允许作为安全阀实际安全使用的那一排汽管道的热力学过程与采用不同的部分排放量。是安全阀的重要性能指标，又S结构形式有关，图1所示的装有消音器的开称“安全阀额定泄放量”。设计、选择安全阀图2安全阀排汽管一消音器热力过程式排放

7、结构是电厂中最常见的一种排汽管时，必须使安全阀的额定排量大于设备或下面介绍前面所述的两种计算方法⋯：道结构形式，以此为研究对象具有较广泛系统要求的安全排量。安全阀的额定排量方法一：按滞止压力和滞止比容来计的代表性。由制造厂直接提供或按下述方法计算：(1)算临界参数，《汽水管规》即采用该方法。排汽管道的热力过程如图2所示。安全实际排量X减低系数(取0．9)；(2)理论排量因为：阀排汽时由于安全阀的喉部面积狭小，蒸X排量系数×减低系数(取0．9)；(3)理论排汽在喉部达到临界流速，从而达到了临界量X额定排量系数。初次计算时排放管的W2流量，因此排汽管道的流量即为安

8、全阀的公称压力取值可与阀管公称压力相同