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在計(jì)算安全閥時(shí)，最大泄放量應(yīng)根據(jù)工藝過程的具體情況確定，并按可能發(fā)生的最危險(xiǎn)情況考慮。根據(jù)資料，對于易燃液化氣體，如液化石油氣，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，安全閥的泄放量最大。在火災(zāi)情況下，設(shè)備吸熱，液相迅速汽化，引起設(shè)備的壓力升高，這種情況下液相的汽化量即為安全閥的泄放量。泄放量決定于火災(zāi)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)傳入設(shè)備的熱量和液體的氣化潛熱。一般情況下，液化石油氣儲(chǔ)罐不保溫，儲(chǔ)罐的安全泄放量可按式計(jì)算：
式中:Ws ———液化石油氣儲(chǔ)罐的安全泄放量，kg/ h 。
q ———液相液化石油氣的蒸發(fā)潛熱，kJ / kg 。
F ———系數(shù)，儲(chǔ)罐在地面以下，用沙土覆蓋時(shí)，取F = 0. 3 。儲(chǔ)罐在地面上時(shí)，取F= 1 。當(dāng)設(shè)置大于10 L/ (m2·min) 的噴淋裝置時(shí)，取F = 0. 6。
Ar ———儲(chǔ)罐的受熱面積，m2 。
對半球形封頭的臥式儲(chǔ)罐， Ar = πDo l。對橢圓形封頭的臥式儲(chǔ)罐， Ar = πDo ( l + 0. 3Do ) 。立式儲(chǔ)罐，Ar =πDo l 。球形儲(chǔ)罐，Ar 為0. 5πD2
o ，或從地平面起到7. 5 m 高以下所包括的外表面積，取兩者中較大值。
以上計(jì)算Ar 的公式中: Do 為儲(chǔ)罐外徑。 l 為臥式儲(chǔ)罐總長或立式儲(chǔ)罐內(nèi)最高液位， 單位均為m。
安全閥噴嘴面積的計(jì)算
液化石油氣儲(chǔ)罐安全閥起跳排放出的是氣體，其噴嘴面積可按一般氣體安全閥噴嘴面積通用公式計(jì)算，安全閥的排氣能力決定于安全閥的噴嘴面積。即根據(jù)安全閥出口壓力(背壓) 的大小不同，安全閥的排氣能力應(yīng)按臨界條件和亞臨界條件兩種狀況進(jìn)行計(jì)算:
式中: p0 ———安全閥的出口側(cè)壓力(絕壓) ，MPa 。
ps ———安全閥的定壓，MPa 。
pd ———安全閥的排放壓力(絕壓) ，MPa 。
k ———絕熱系數(shù)，對于液化石油氣。
液化石油氣儲(chǔ)罐安全閥放空氣體一般排入火炬系統(tǒng)或直接高空排放，其出口側(cè)壓力(背壓) p0很小，即p0/ pd < 0. 574 4 ，因此安全閥的排氣能力可按臨界條件計(jì)算
即:式中:W ———安全閥的排放能力，kg/ h 。
K ———安全閥的排放系數(shù)，與安全閥的結(jié)構(gòu)型式有關(guān)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，無參考數(shù)據(jù)時(shí)，可按下述規(guī)定選取 :
對全啟式安全閥， K = 0. 6～0. 7 。對帶調(diào)節(jié)圈的微啟式安全閥， K = 0. 4～0. 5 。 對不帶調(diào)節(jié)圈的微啟式安全閥， K = 0. 25～0. 35 。液化石油氣儲(chǔ)罐設(shè)置的安全閥，需要有較大的排氣能力，應(yīng)選用全啟式安全閥， K 取0. 65 。
A ———安全閥的噴嘴面積，mm2 。
C ———氣體的特性系數(shù)，僅與氣體的絕熱系數(shù)k 有關(guān)，可按下式計(jì)算 :
對于液化石油氣， 絕熱指數(shù)k ≈1. 15 ，計(jì)算得C = 332 。
Z ———安全閥進(jìn)口處氣體的壓縮系數(shù)，液化石油氣的壓縮系數(shù)Z≈0. 7 。
T ———安全閥進(jìn)口處介質(zhì)的熱力學(xué)溫度，K。
M ———氣體的摩爾質(zhì)量，kg/ kmol 。
安全閥的排放能力應(yīng)大于或等于儲(chǔ)罐的安全泄放量，在實(shí)際計(jì)算中，可根據(jù)儲(chǔ)罐的安全泄放量計(jì)算出安全閥的噴嘴面積。將式(1) 代入式(2) 得出噴嘴面積的計(jì)算式:
將上述液化石油氣的特性系數(shù)C、安全閥的排放系數(shù)K 和液化石油氣的壓縮因子Z 的值代入式( 3) ， 可得出安全閥噴嘴面積的簡化計(jì)算公式:
式(4) 可用于不保溫的液化石油氣儲(chǔ)罐安全閥噴嘴面積的計(jì)算，當(dāng)已知液化石油氣的組分時(shí)，可求出蒸發(fā)潛熱q、摩爾質(zhì)量M 。根據(jù)儲(chǔ)罐的布置方式和噴淋強(qiáng)度求出系數(shù)F 。根據(jù)儲(chǔ)罐的型式求出儲(chǔ)罐的受熱面積Ar 。根據(jù)儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力或最高操作壓力確定安全閥的排放壓力pd 。根據(jù)排放壓力可求出排放溫度T。將以上數(shù)據(jù)代入式(4)能方便地計(jì)算出安全閥的噴嘴面積，根據(jù)計(jì)算的噴嘴面積選用相應(yīng)規(guī)格的安全閥。所選用的安全閥噴嘴面積必須大于或等于噴嘴面積的計(jì)算值。
在液化石油氣儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)時(shí)，有時(shí)液化石油氣的組分不明確，或盛裝組分不一樣的液化石油氣，這種情況下很難精確算出安全閥的噴嘴面積。在近似計(jì)算中，可參考下列液化石油氣參數(shù)[2 ]進(jìn)行計(jì)算:
摩爾質(zhì)量M≈50 kg/ kmol
20 ℃時(shí)的液相密度500～550 kg/ m3
汽化潛熱λ= 250～340 (kJ / kg) (70～50 ℃)
安全閥排放溫度T1 = 323～343 K。
為了安全起見，按以上數(shù)據(jù)計(jì)算出的噴嘴面積，在實(shí)際選用安全閥時(shí)應(yīng)考慮一定的富余量。
