سایزینگ و محاسبه سطح مقطع شیر اطمینان

برای انتخاب مناسب‌ترین Pressure Relief Valve برای کاربردهای فرآیندی، باید اطلاعات لازم فراهم شود. جزئیات مربوط به سیال و شرایط آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در زیر لیستی از داده‌های مورد نیاز برای سایزینگ صحیح و انتخاب یک شیر اطمینان آورده شده است:

  1. ویژگی‌های سیال
  • Fluid and state
  • Molecular weight
  • Viscosity
  • Ratio of specific heats (k)
  • Compressibility factor (z)
  1. شرایط عملیاتی
  • Maximum operating pressure (psig)
  • Maximum operating temperature (°F)
  • Maximum allowable working pressure (psig)
  1. شرایط تخلیه
  • Required relieving capacity
  • Gas or vapor (lb/hr)
  • Gas or vapor (scfm)
  • Liquid (gpm)
  • Set pressure (psig)
  • Allowable overpressure (%)
  • Superimposed back pressure (psig) (مشخص کنید: ثابت یا متغیر)
  • Built-up back pressure (psig)
  • Relieving temperature (°F)

📘 قوانین API RP 520

API RP 520 قوانین مربوط به سایزینگ شیرهای اطمینان را تعیین کرده است. این استاندارد به شیرهای اطمینان فلنجی با Spring-loaded و Pilot-operated با D-T orifice پرداخته است. شیرهایی که کوچکتر یا بزرگتر از این سایز باشند، توسط API RP 520 پوشش داده نمی‌شوند.

🧮 فرمول‌های محاسبه

قوانین و معادلات API RP 520 برای تخمین نیازهای دستگاه‌های اطمینان فشار استفاده می‌شوند. تولیدکنندگان ممکن است معیارهای خود را برای ضریب‌های تخلیه و ضریب‌های تصحیح داشته باشند که با موارد ذکر شده در API RP 520 متفاوت است. انتخاب نهایی دستگاه اطمینان فشار با استفاده از پارامترهای خاص تولیدکننده که بر اساس تست‌های واقعی هستند، انجام می‌شود.

سایزینگ و محاسبه سطح مقطع شیر اطمینان

سایزینگ و محاسبه سطح مقطع شیر اطمینان

سایزینگ برای جریان بحرانی گاز و بخار

دستگاه‌های اطمینان فشار که در شرایط جریان بحرانی عمل می‌کنند، بر اساس معادلات 8.1 و 8.2 سایز می‌شوند. هر معادله برای محاسبه سطح تخلیه موثر A که برای دستیابی به نرخ جریان مورد نیاز از طریق یک دستگاه اطمینان فشار نیاز است، استفاده می‌شود.

🔬 مثال سایزینگ جریان صوتی

Example 8.2: Sizing—Sonic Flow

چه سطح مقطع اوریفیس مورد نیاز است تا یک مخزن فرآیندی را در برابر فشار اضافی ناشی از خرابی شیر کنترل بالادستی محافظت کند، اگر حداکثر ظرفیت شیر کنترل 126,000 scfm باشد؟ حداکثر فشار عملیاتی مجاز (MAWP) مخزن 1000 psig است.

Solution

  • Required capacity: 126,000 scfm
  • MAWP: 1000 psig
  • Molecular weight of gas: 18.9
  • Gas temperature: 60°F
  • Compressibility factor: 1.00 (assumed)
  • Gas constant: 344
  • PRV coefficient: 0.975
  • Inlet piping pressure loss: 15%
  • Built-up back pressure: 150 psig
  • Capacity correction factor Kb: 1.0 (from manufacturer’s catalog)

فرمول استفاده شده برای محاسبه سطح مقطع اوریفیس

A = V / (6.32 * C * K * P1 * Kb * (MTZ)^0.5)

 

Home
تماس با ما
درباره ما