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大型储罐呼吸阀计算选型
2021-06-10 21:07:34 来源:SH大型储罐呼吸阀计算选型
在储罐选用呼吸阀时,需要确定呼吸阀的口径及个数,以确保呼吸阀的呼吸量足够平衡储罐压力,呼吸阀口径选小了或者个数不够容易导致储罐压力失衡,引起危险;当储罐压力和大气压力相等时,压力阀和真空阀的阀盘和阀座紧密配合,阀座边上密封结构有“吸附”效应,使阀座严密不漏。当压力或真空度增加时,阀盘开始开启由于在阀座边上仍存在着“吸附”效应,所以仍能保持良好的密封。当罐内压力升高到定压值时,将压力阀打开,罐内气体通过呼气阀(即压力阀)侧排人外界大气中,此时真空阀由于受到罐内正压作用处于关闭状态。反之当罐内压力下降到一定真空度时,真空阀由于大气压的正压作用而打开,外界的气体通过吸气阀(即真空阀)侧进入罐内,此时压力阀处于关闭状态。在任何时候,压力阀和真空阀不能同时处于打开的状态。当罐内压力或真空度降到正常操作压力状态时,压力阀和真空阀处于关闭状态,停止呼气或吸气过程。
大型储罐呼吸阀计算选型
2、呼吸阀呼出与吸入压力的确定 目前,国内生产的呼吸阀,其操作压力范围通常分为3 级:A级(-30~+36mmH2O),B级(-30~+100mmH2O),C级(-30~+180mmH2O),呼出与呼入压力见表2所示。
表2呼吸阀呼出与呼入压力
代号
呼出压力pa
吸入压力pa
A
+355
-295
B
+980
-295
C
+1765
-295
当温度一定时,挥发性液体的饱和蒸汽压是相应确定的,若储罐呼吸阀设定的呼出压力低,则储罐内挥发性液体的气相分率相对较大,导致液体相对容易挥发,通过呼吸阀排出而损耗掉,若储罐呼吸阀设定的呼出压力高,则储罐需要承受的压力就高,由于呼吸阀本身的结构特点导致其有可能会延迟起跳,这样有可能会导致储罐承受超压风险,从而发生鼓罐事故。
呼吸阀的口径大小与选用个数主要与储罐进出的*大液体量有关系,与储罐自身体积大小并无直接关系,当然一般体积大的储罐需要的呼吸阀口径就越大,个数也会越多(受到口径范围限制,有时需选用多个呼吸阀),结合行业设计标准,我厂将呼吸阀口径与储罐进出的*大液体量关系整理如下表:
进出储罐*大液体量(m³/小时)
选用呼吸阀口径(mm)*个数
≤25
DN80*1个
26-50
DN100*1个
51-100
DN150*1个
101-150
DN150*2个
151-250
DN200*2个
251-300
DN200*2个
301-500
DN250*2个
501-700
DN300*2个
701-1000
DN300*3个
1001-1500
DN350*3个
注意:罐内介质的闪点≤60℃时,需选用带阻火功能的呼吸阀;当建罐地区历年*冷月份平均气温有零下时,需对选用的呼吸阀采取防冻措施;
根据储罐每小时进出*大液体量参数来选用呼吸阀是通用的做法,如果进出液体量很小,也可选择DN80以下规格的呼吸阀,只要呼吸阀的呼吸量满足实际需求即可。
大型储罐呼吸阀计算选型储罐热呼吸通气需要量
储罐容量/m³
吸入量(负压)/m³
呼出量(正压)/(m³/h)
闪电>45℃
闪电≤45℃
100
16.9
10.1
16.9
200
33.7
20.2
33.7
300
50.6
30.3
50.6
400
71.2
40.5
67.5
500
84.3
50.6
84.3
700
118.0
70.8
118.0
1000
169.0
101.0
169.0
2000
337.0
202.0
337.0
3000
506.0
303.0
506.0
4000
647.0
472.0
647.0
5000
787.0
537.0
787.0
10000
1210.0
807.0
1210.0
20000
1877.0
1307.0
1877.0
30000
2495.0
1497.0
2495.0
50000
4320.0
2590.0
4320.0
4、呼吸阀的进出口规格尺寸的确定根据设置呼吸阀具体场合的工况条件,参照上述呼吸阀 呼吸量的计算方法,通过计算确定呼吸阀的呼吸量;再对照呼吸阀制造厂家提供的不同规格的呼吸阀在各种压力等级下呼出或吸入的性能曲线,即可选出满足要求的呼吸阀的规格尺寸。但是在工艺设计中有时并没有厂家的呼吸阀性能曲线,此时就需要化工工艺设计人员通过工艺计算得出呼吸阀进出口的规格尺寸。我们通过多年的设计经验总结出呼吸阀进出口规格尺寸的计算方法:
⑴.按照本文章节3中介绍的吸阀呼吸量的计算方法计算出呼吸阀的呼吸量V(m3/h); ⑵.呼吸阀进出口管线的气体流速不宜太高,以免流体阻力降较大,导致呼吸阀补气不及或排气不畅,通常呼吸阀进出口管线气体的流速选择U=3-5m/s;
⑶.确定出上述V和U值,根据气体在管路中的流动方程:d=18.81V0.5U-0.5即可计算出管道的直径d(mm),再向上适当圆整,选择工程上常用的公称直径即可确定呼吸阀进出口的规格尺寸。
5、大型储罐呼吸阀计算选型呼吸阀的设置:
⑴.呼吸阀应安装在储罐顶部的*高点。理论上讲,从降低蒸发损耗和其它的排气观点考虑,呼吸阀应安装在储罐气相空间的*高点,以便顺利地提供通向呼吸阀*直接和*大的通道”,
⑵.当储罐体积较大或者储罐比较重要时,为防止单台呼吸阀因故障导致储罐出现超压或负压的风险,此时可以安装两台呼吸阀。为避免两台呼吸阀同时动作而增加故障的几率,工艺设计时通常将此两台呼吸阀的吸入和排出压力梯度设计,正常情况下一台工作另一台备用。
⑶.如果呼吸量较大,导致单个呼吸阀的呼吸量不能满足要求时,可设置两个以上呼吸阀。当安装两个呼吸阀时,它们与罐顶的中心距离应相等即在罐顶对称布置。
⑷.如果呼吸阀安装在氮封储罐上则氮气供气管的接管位置一定要远离呼吸阀接口,并由罐顶部插入储罐内约200min,这样氮气进罐后不直接排出起到氮封作用。
⑸.如果呼吸阀内带有阻火器,必须考虑阻火器的压降对呼吸阀排出压力的影响,以免储罐超压。
⑹.当建罐地区历年*冷月份温度的平均值低于或等于0℃时,呼吸阀必须有防冻措施,以防止呼吸阀阀盘冻住或阻塞导致储罐排气不畅或补气不足而导致储罐超压鼓罐或低压瘪罐。
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