城市配气站工艺设计(9)

当

P1?P2?0.08时Z=1； P1P1?P2P?P2； ?0.08时Z=1-0.46?1P1P1当

调压阀计算公式

?qv?d???324??

0.476???ZT?103.98P(P?P)?212??3

0.238 （3-17）

式中：qv—标准状态下气体流量，m/d d—流通直径,mm P1—阀前压力(绝), P2—阀后压力(绝), MPa; Δ—气体相对密度; Z—阀前气体压缩系数;

T—阀前气体绝对温度,K，取288K。

1.1号调压阀的计算

已知Q=6*10^4 m3/d=2500 m3/h，P1=0. 6MPa，P2=0.4 MPa，t=293.15，

ρ=0.6*1.293=0.7758kg/ m3

所以Qmax=3000 m3/h Qmin=1250 m3/h 又因为：

p1?p2?0.333?0.08 p1可以带入式中求得： Z=1-0.46*0.09=0.958 带入式中得 最大流量时：

37

Cmax=

169?30000.784??0.6?0.4??10?60.7758?293.15?12=34.67t/h

最小流量时 Cmin=

169?12500.784??0.6?0.4??100.476?0.60.7758?293.15?12=14.5mm

?6?10?4?直径d???324?????0.6?0.99?293.15??103.98?0.28??0.6?0.4????0.238=42.3mm

2.2号调压阀

已知Q=5*10^4 m3/d=2083.3 m3/h，. P1=0. 31 MPa，P2=0.26 MPa，t=293.15，ρ=0.58*1.293=0.749kg/ m3

所以Qmax=2499 m3/h Qmin=1041.65 m3/h 又因为：

p1?p2?0.53?0.08 p1可以带入式中求得： Z=1-0.46*0.16=0.76 带入式中得 最大流量时： Cmax=

169?24990.784??0.6?0.28??10?0.60.749?293.15?12=23.52t/h

最小流量时 Cmin=

169?10410.784??0.6?0.28??10????0.476?0.60.7758?293.15?12=9.83 t/h

?5?10?4直径d???324???0.58?0.99?293.15?103.98?0.26??0.31?0.26????0.238=34.7mm

3.3号调压阀

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已知Q=4*10^4 m3/d=1666.7 m3/h，P1=0. 6 MPa，P2=0.2 MPa，t=293.15，ρ=0.56*1.293=0.7258kg/ m3

所以Qmax=2000 m3/h Qmin=833.3 m3/h 又因为：

p1?p2?0.67?0.08 p1可以带入式中求得： Z=1-0.46*0.67=0.691 带入式中得： 最大流量时： Cmax=

169?20000.784??0.6?0.2??10?0.60.7258?293.15?12=12.83t/h

最小流量时： Cmin=

169?12500.784??0.6?0.2??100.476?0.60.7258?293.15?12=8.02 t/h

?4?10?4?直径d???324??????0.56?0.99?293.15?103.98?0.24??0.31?0.24????0.238=29.11mm

3.3 安全阀

3.3.1 安全阀的计算

在计算和选择安全阀时，按下列步骤进行：

(1) 根据工艺设计确定安全阀的泄放压力(安全阀定压)； (2) 根据工艺要求，确定所需要的最大泄放量； (3) 计算安全阀的通道截面积；

(4) 根据等于或大于计算所得的数据，选用等于或大于的通道截面积，如果计算值过大，应选用两个或两个以上的安全阀。

(5) 根据安全阀的泄放压力，选用弹簧的定压范围。

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3.3.1.1 最大泄放量的计算

最大泄放量根据以下公式计算[5]：

G=1?Q (3-18) 3式中 ?——天然气的密度，kg/m3 Q——气体流量，m3/h 1号安全阀的最大泄放量

1带入数据计算：g??0.62?1.293?6250=1671.8 m3/h

32号安全阀的最大泄放量：

1 带入数据计算：g??0.62?1.293?6250?2=835.06 m3/h

33号安全阀的最大泄放量：

1 带入数据计算：g??0.6?1.293?2500=646.5 m3/h

34号安全阀的最大泄放量：

1 带入数据计算：g??0.6?1.293?2083.3=538.7 m3/h

35号安全阀的最大泄放量：

1 带入数据计算：g??0.6?1.293?1666.7=431.0 m3/h

33.3.1.2 安全阀截面积计算

安全阀通道截面积，计算公式[5]如下：

A?G10.197CKP1MZT1 (3-19)

式中 A——安全阀通道截面积，cm3； G——安全阀的最大泄放量，kg/h ；

P1——安全阀在最大泄放量时的进口压力，MP;

K——流量系数，可取0.9～0.97，与阀的结构有关，由制造厂给出；

C——f(k)可查图，与气体的绝热指数?有关，与阀的结构无关；

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C—f（k）与气体的绝热指数k有关；

?2?C?387k??k?1??k?1k?1

其中，k是气体绝热指数。

Y1??i k?1ki?1式中 Yi——第i组分的气体摩尔分数；

ki——第i组分的气体绝热指数。

Y1??i?1.287 k?1ki?1计算K=1.7 计算出C值为282.5

M——气体千克分子量

T1——安全阀进口处绝对温度，K；

Z——气体压缩系数。

其中1号安全阀：

A?1670.1210.197?282.5?0.95?0.6?0.62?270.99?293.15?4.267cm2

则安全阀的直径：

d?其中2号安全阀：

4A??4?4.267=23.3mm

3.14

A?1291.72?10.197?282.5?0.95?0.6?

0.62?270.99?293.15?2.134 cm 2

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