NF E29-413-1989工業(yè)閥門(mén)安全閥和防爆膜,理論流量計(jì)算

1、NF E29-413-1989工業(yè)閥門(mén)平安閥和防爆膜,理論流量計(jì)算感謝網(wǎng)友 sqbao 提供標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)分享網(wǎng) 免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下載站 .bzfxw4 ISSN J CG1J?0? U J ill J ill 0 。每If飛 ett告 rie industrielle 制薩&薩程sd母$白宮命宣番dis黯os撾ifs 盤(pán) dis句口創(chuàng)s) 罐罐叩Calcul du dbit thorique E. Industrial valve - Safety valves and bursting disc(s) devices - Calculation of theoretical flowrate D: 1

2、 ndustrie Armaturen - Sicherheitsventile und Berstelement 一 TheoretischerAusflu?0?stroms Berechnung Norme fran?0?aise homologue par dcision du Directeur Gnral de Iafnor le 20 juillet 1989 pour prendre effet le 20 ao?0?t 1989 , Remplace le fascicule de documentation E 29-413 de septembre 1984 et la p

3、arte relatve au calcul du dbit des soupapes de la norme NF E 29-411 de septembre 1984. corresponda nce La norme ISO 4126 trate du mrne sujet. analyse La prse時(shí)e norrne donne des 時(shí)thodes de calcul du dbt thorique des soupapes de s?0?ret et des dspositifs disque de rupture La prsente norrne fait partie

4、 dun ensernble de trois norrnes relatives au calcul du dbit des soupapes et des dispositifs disque(s) de rupture 叢La norrne NF E 29-414 donne les forrnules pratiques applicables aux soupapes de types S, G1, L1 et L2. La norme NF E 29 晌415 donne les forrnules pratiques applicables aux soupapes de typ

5、e G2 descri pte u rs 了hsaurus International 丁echnique robnetterie industrielle, soupape de s?0?ret , disque de rupture , calcul , dbi t. modifications La prsente norrne diffre principalernent du fascicule de documentation E 29-413 de 1984 par extension du dornaine dapplcation aux dispositifs disque(

6、s) de rupture , expression des variatons du facteur de cornpressibilit 日) en fonction du facteur acentrique () (relation de Pitzer ), ajout dune rnthode de dterrnination du coefficient isentropique (k) .瞌捆a瞌圄囚a酷圄捆翻E目am翻翻路翻翻酶器翻圄胞隱圈tBEZEl-3S HM舊時(shí)2口即配歸自oom隨翻隱隱翻白跑黯隨路mad-輔il-呻川川門(mén)nu，TLEi-晴OC即制陽(yáng)阻8e刊刊刊時(shí)陰陽(yáng)QM

7、仁川UHHnUGE眩目BB匾窿EaEEaph，、，吁吁吁吁。mmm路黯回mm能陽(yáng)路黯圄i saaEEEEEE也雹dite et diffuse par Iassociation fran?0?aise de normalisation (呂 nor) ， tour europe cedex 7 92080 paris la d岳fense tl :(1)42915555 afnor 1989 ( afnor 1989 1 er tirage 89噸08J 感謝網(wǎng)友 sqbao 提供標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)分享網(wǎng) 免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下載站 .bzfxw ISSN 0335-3931 l1 ?0? F rru li) F

8、 ) ?0? us含 1Industrial valv母Svalves 的d 每時(shí) rsti盹留 isc(s)Calculation of theoretical flowrate F Robinetterie industrielle - Soupapes de s?0?ret et dispositifs disque(s) de rupture - Calcul du dbit thorique 。 Industrie Annaturen - Sicherheitsventile und Berstelement一丁heoretischerAusflu盧 stroms Berechnun

9、g French standard certified bythe General Director ofthe afnorthe 20th July 1989 to become operative the 20th August 1989, The present standard replaces the part of the standard NF E 29-411 dated September 1984 ?0?oncerning the calculation of theoretical flowrate of safety valves , correspondence 丁h

10、e standard ISO 4126 deals with the same subject analSIS The present standard gives calculation methods of theo附ical flowrate of safety valves and bursting disc(s) devices , descri ptors odifications rr告 o口SThe present standard forms a part of three standards concerning the calculation of flowrate of

11、 safety valves and bursting disc(s) devices 自The sta ndard N F E 29-414 gives pratical formulae for S, G1, L1 and L2 safety valve types 丁he standard NF E 29 響415 gives pratical formulae for G2 safety valve type , 了echnicallnternational 丁hesaurus: industrial valves, safetyvalve , bursting disc, calcu

12、lation , flowrate , The present standard differs essentialy of corresponding part of the standard NF E 29-411 dated 1984 by : extension of field of application to burting disc(s) devices, expression of compressibi 1 ity factor (Z) variations i n terms of acentric factor () (Pitzer relationship) , ad

13、dition of determining method of isentropic coefficient (k) published and distributed by l呂 ssociation fran?0?aise de normalisation (afnor), tour europe cedex 7 92080 paris la d岳陽(yáng)1S日 -t l. :(1)42915555 afnor 1989 。 afnor 1989 1 er tirage 89-08 儼-obin程號(hào)rie industri 母lI e言(5) Calcul du d脫tt如岳orique1 (唱

14、 2 3 4 4.1 4.2 4.3 4 .4 4.5 5 5.1 5.2 5.3 6 ? SOMMAIRE P呂 geOBJE丁 ET DOMAIrJE DAPPLl CAION .，.， ;. 0 協(xié). -.; . 也; ;也5R巨F住院ENCES 5 NO丁ATIONS ET INDICES 已M巨THODE DE CALCUL DU D巨 BITTH 草ORIQUE DES SOUPAPES DE S?0?RE丁?0? ET DES DISPOSI-丁IFS ?0? DISQUE(S) DE RUPTURE .,; ; ;vO _， . ; . . . ; . . . 咀.， 協(xié).咱

15、8Hypoth色 ses et quations fondarnentales , .,.,. w ,. .叢咀協(xié) . . 協(xié)叢 叩 U 咀 8 Fluide incornpressible 叼 叢 , 盼呻 、 ? .叢 ; . . ., .;.曲也;. .， .;. 9 Fluide cornpressible .俗;由 ;.;.; . .血.; . . b 9 Mod色 le de Rankine-Zeuner 11 Rernarque sur la rnthode utilisant le deuxirne nornbre de dbit ,. . 協(xié)物. ? u. 咀 12 RECH

16、E只CHE DES PARAM?0?TRES 叢. . . ， .協(xié) 20Application aux fluides non ou peu polaires 慘白， 自町 ., .叼. 20 Application aux fluides polaires .， .咀勘. .。 . 自 .; ， 叢;. .咀. . 35 Dbit thorique pour les rnlanges de gaz 叢. .斗;.，.，.， .叼.， . ,. .;44 CALCUL DU D巨 BI丁一 CORRECTION DE VISCOSIT是 (FLUIDES INCOMPRESSIBLS) .

17、48 四日LlOGRAPHIE .協(xié) ., . 協(xié)叼. . .慘。脅時(shí)時(shí). ，.咀. .; . 協(xié) 49ANNEXE A - Obtention de la forrnule de Rankine-Zeuner U斗jA川叮戶hJV只)只J?ANNEXE B - Obtention du taux de dtente critique et du flux rnassique ANNEXE C - Diagrarnrne du coefficient isentropique pour la vapeur deau ANNEX在 D - Diagrarnrnes de Z(O) et Z(1)

18、 戶口只為嚴(yán)nd口 strial valves 專1 isc(s) 信飛Calculation of theoretical flowrate SUMMARY Page 1 SCOPE AND FIELD OF APPLl CATION 也咀 . . h 4 協(xié); . .脅. .協(xié) 5 2 REFERENCES .也. . . 4. ., .也，.，. ，.協(xié) 53 NOTATIONS AND INDEX .崎. .叢 ，.，叢. .;. . . ., ;也 ，. .叢 54 METHOD OF CALCULATING THE THEORETICAL 嚴(yán)LOW RATE OF SAFE丁Y V

19、ALVES AND BURS丁ING DISC(S) DEVICES 0 ，. . .監(jiān). .叼. .; 8 4.1 Basic hypotheses and equations .咀. . -.，叢 .，叢.，. ;協(xié) ;町 L 也 . .84.2 Incompressible fluid 咀;. -.,;., ,; ;. .咀協(xié)曲、 9 4.3 Compressible fluid .協(xié) . 咀 0 . . .句。且協(xié). 0 ， . ， ，.;估. 協(xié) u 協(xié) 9 4 .4 Rankine-Zeuner rnodel .協(xié).， -.自.，.; ,.; .;， .; 也 ;,. . .町 1

20、14.5 Rernark on method using the second flow index 12 5 SEARCH OF PARAM丁ERS 咀 ; . ? . b 且自. .監(jiān)估叼. . 20 5.1 Application to non or few polar fluids . . .也 咀 墜協(xié). ，.協(xié) .也 u 町. ;、協(xié). . 20 5.2 Application to polar fluids .呻町 a. 叢 ;自. . u 協(xié). . . ，.協(xié). . 35 5.3 Theoretical flow rate of rnixtures of gas 叫 M . .

21、。 0; 叢曲 惱 ;. ，.叢 446 CALCULATION OF FLOW - CORRECTION FOR VISCOSI丁Y (INCOMPRESSIBLE FLIDS) . 48 7 BIB Ll OGRAPHY 49 APPENDIX A - Obtention of Rankine-Zeuner formula APPENDIX B 一 Obtention of critical expansion rate and flow rate 0146 FOFD只VFDAPPENDIX C 一 Diagram of isentropic coefficient for water s

22、tearn APPENDIX D - Diagrarns of Z(O) and Z(1) . r_ - 5 一1 程ET G時(shí) 1 S !可革路La prsente norme donne des mthodes de calcul du dbit thorique des soupapes de s?0?ret telles que dfinies dans la norme NF E 29-411 et des dispositifs disques de rupture suivant la norme NF E 29-425 NF E 29 咽 413自問(wèn) o嚴(yán)丁he present

23、 standard gives calculation methods of theoretical flowrate of safety valves as defined in standard NF E 29嘟411 and bursting disc(s) devices according to standard NF E 29-4250 2 R 重 F是RENC在S 2 REFERENCES A Section au col de la tuyre (section dcoulement) Section at throat of nozzle (flow area) B Deux

24、i 色 me nombre de dbit en rgime critique dcoulement Second flow index Cp Capacit thermique molaire pression constante du gaz consid時(shí)Molar specific heat at constant pressure for a gas Cp品 Capacit thermique molaire pression constante du gaz parfait Molar specific heat at constant pressure of the corres

25、ponding perfect gas Cv Capacit thermique molaire volume constant du gaz consid時(shí)Molar specific heat at constant volume for a gas Cv * Capacit thermique molaire volume constant du gaz parfait Molar specific heat at constant volume of the corresponding perfect gas NF E 29-411 Robinetterie industrielle

26、- Sou 峭 NF29-411papes de s?0?ret - Conception gnrale - Essais, maintenance, marquage, conditionnernento NF E 29晦414 Robinetterie industrielle - Sou- NF E 29-414 papes de s?0?ret de types S, G, , L, et L2 - Formules pratiques de cal-cul du dbit (1)0 NF E 29-415 民 obinetterie industrielle - Sou- NF E

27、29-415 papes de s?0?ret - Calcul du dbit quivalent en air vacuer pour les soupapes de s?0?ret de type G2 - Application aux rservoirs nor 唰maliss de GPL NF E 29-425 Robinetterie industrielle Dispo- NF E 29 唰425sitifs de scurit disque de rup-ture - Dfinitions - Conception gnrale Essais - Classifica-ti

28、on - Marquage 一 Conditionne-門(mén)lentoE 51-300 Propri白s thermodynamiques et proprits de tra nsport des gaz pour les processus de compres-sion et de dtente 一陽(yáng)pertoire de sources de donnes E 51-300 3 NOTATIONS ET INDICES 3 NOATIONS AND INDEX (1) Actuellement en cours d rvson (1) In hand for r vlSlon Indus

29、trial valves - Safety va Ives General design 一 Testing ， mainte-nance, marking and packing Industrial valves, S, G; L, and L2 safety valves types - Pratical for-mulae of calculation offlowrate (1 ) Industrial valves - Safety and relief valves - Calculation of air equi昭他lent flow capacity for safety

30、relief valves of type G2 - Application for standard vessels for GPLo MU削?0?AU白vnNg川mG創(chuàng)tc 闖一山gusn nDSS-nHQunH 一010句hur飛什H沱-m一叫:ld L時(shí)時(shí)引hNape( h一丁一內(nèi)口，一liqu EIuenwH RD戶unHbkHLI-r dvs -een-UHg付MAUnnhThermodynamical properties and transfer properties of gases for compression and expansion pro 昂cesses - Re

31、pertory of data sour-ces Units Units 2 m J/mol 1 J/mol 1 J/ moL I J/rTl ol 1 NFE29-413 - 6 一e Constante mathmatique d 在 uler = 2,7183 Mathematic constant of Euler 2,7183 Enthalpie massique au col de la ture Mass enthalpy at throat of nozzle Enthalpie massique dans Itat aval Mass enthalpy in downstre

32、am state 巨 nthalpie massique dans l由at gnrateur Mass enthalpy in stagnation condition k Coefficient isentropique Isentropic coefficient h Dh川hi Kb Coefficient de contre-pression 8ack pressure coefficient KSh Coefficient de surchauffe dune vapeur Steam superheat correction factor M Masse molaire du f

33、luide Molar mass of fluid kg/kmol ou - or g/mol N Premier nombre de dbit en rgime subcritique dcoulement First flow index under sub-critical flow onditions Nc Premier nombre de dbit en rgime critique dcoulement First flow index under critical flow conditions p Pression au col Pressure at throat ID n

34、y Pression aval (pression absolue correspondant la contre唰 pression)Dowstream pressure (absolute pressure corresponding to the back pressure) Pression critique dcoulement Critical flow pressure Pression critique thermodynamique Critical thermodynamic pressure Pression gnratrice (pression darrt absol

35、ue correspondant la pression douverture PO dfinie selon NF E 29-410) Stagnation pressure (absolute stop pressure corresponding to the relieving pressure PO defined according to NF E 29-410) pression rMJite=1一Pct Reduced pressure =專Lt-; ct 戶un尸t 戶LWnuPi p Pression r 運(yùn) duite Itat satur Reduced pressur

36、e in the saturation state qm Dbit-masse Mass flow p s qm?0? A Flux massique au col de la tuyre Mass flow at throat of nozzle R Constante universelle des gaz Universal gas constant Si Entropie massique dans Itat gnrateur Mass entropin stagnation condition 飛Units Units J/kg J/kg J/kg Pa Pa Pa Pa Pa kg

37、/s kg/m 2S 8314 J/kmoLK J/kg.K .-一丁丁!TCI -V V c V V b V c Vj X Z Zj y 血J(0) et (1) (0) and (1) 一 7 一 NF E 29 幣413Unts Unts Temprature au col Temperature at throat Temprature gnratrce Stagnaton temperature Temprature critique thermodynamique Crtcal thermodynamic temperature K K K 丁emprature rdute = T

38、-TCT Reduced temperature = T , ct Vitesse au col Velocity at throat Vtesse critque Critical velocty Volume massque au col Specific volume at throat Volume massique dans 1 毛tat aval Specfic volume n downstream state Volume massque critique dcoulement Specific volume under critical flow conditions Vol

39、ume massique dans Itat gnrateur Specific volume in stagnation condition Titre dune vapeur humide Dryness fraction of wet steam Facteur de compressibilit Compressibility factor Facteur de compressibilit dans Itat gnrateur Compressibility factor in stagnation condition m/s m/s m3/kg m3/kg m3/kg m3/kg

40、Fonction de THOMSON et BUX丁ONTHOMSON and BUXTON function Rapport des capacits thermiques molaires =戶-v c Ratio of molar specifc heats =節(jié)L-v Facteur acentrique Acentric factor Indices qu caractrsent la composition linaire de PITZER selon la relation gnrale applcable une grandeur G quelconque . G 工 G(

41、O) 十 G(1)Index which characterise the linear composition of PITZER according to general relation applica 伊bles to angrandeur G G G(O) 十 G(1)NF E 29 呻413c旨在 E UL DU 0起自 i了SOUPAPES 0 軍 SURDISQUE(S) DE 4 時(shí)汪導(dǎo)5D軍$告 SR邊轉(zhuǎn)8 4 MEHOD OF 飛GHEO民運(yùn)了 L 嚴(yán) R 軍 OF F罷了VALVESAI可 DBU民SiI可 G DISC(S) 0在 c4 ， 1 時(shí)po之hses et

42、 quations fondamentales 4 , 1 Basic hpotheses and equations Ltude suppose un coulement permanent et unidi 牛rectionne l. La brivet du temps de sjour dans la tuyre auto-rise Ihpoth色 se dune transformation adiabatique depuis un tat darrt amont ou de repos appel tat gnrateur , Ivolution seffectuant en o

43、utre sans change dnergie mcanique avec Iext由ieur ， le bilan nergtique entre Itat gnrateur et Itat la section au col de la tuyre , en ngligeant Inergie potentielle de pesanteur, scrit (Relation de THOMSON) (THOMSON relationship) h - hj 十Si Icoulement est en outre suppos 的versible ， donc isentropique

44、, le bilan de quantit de mouvement entre Itat gnrateur et Itat la section au col de la tu色 re ， en ngligeant Inergie potentielle de pesanteur, scrit The investigation assumes a continuous unidirec-tional flow 丁he short period in the nozzle permits the theory of adiabatic transformation after a stop

45、condition up-stream or at rest condition known as the stagnation condition , Since this takes place with no external exchange of mechanical energy, the energy balance between the stagnation condition and the condition of the section at the throat of the nozzle (ignoring the potential energy due to g

46、ravity) is written as follows V2 nu - (4 , 1) 2 Ifthe flow is also assumed to be reversible, andtherefore isentropic, the balance of the quantity of movement between the stagnation condition and the condition of the section at the throat of the nozzle (ignoring the potential energy due to gravity) i

47、s written as follows (Relation de BARRE de St-VENANT) (BA只只 E de St-VENANT relationship) jp v2 vdp 十一- =0 2 (4皿 2)Les dtentes relles ne sont pas rversibles , mais Ihpoth色se retenue est cependa nt j ustifie car 1 ner-gie dpense en frottements sav色 re faible devant les autres formes dnergie mises en 由

48、uv陀、Dans la section au col de la tuy色 re ， Iquation de continuit scrit A condition de considrer la variation denthalpie le long dune isentrope , Iquation (4 , 1) est quivalente Iquation (42) Pour une transformation adiabat卜que rversible on obtient en effet par diffrence entre (41) et (42) 丁he actual

49、 expansion is not reversible , however, the theory used is justified, since the energy expended in friction is low compared with other forms of energy involved In the section at the throat of the nozzle, the conti-nuity equation is written as follows qm V 一 (4 , 3) A V On condition that the variatio

50、n in enthalpy along an isentropic line is considered , the equation (4 , 1) is equivalent to the equation (4 , 2) , In fact , for a reversi-ble adiabatic transformation , we obtain from the dif-ference between (41) and (42) r P h-hl=jpi vdp which is an integrated form of the following rela 鈾tionship

51、 dh 乙二 Tds 十 vdp when ds = 0 qui est la forme intg時(shí)e de la relation lorsque ds = 0 La pr制rence Iune ou Iautre des quations (4 , 1) et (4 , 2) dpendra essentiellement des donnes dispo響nibles pour le fluide considr , A preference for one or other of the equations (41) and (42) will depend mainly on da

52、ta available for the fluid concerned 儼F- 9 一 NFE29-413 4.2 陰uide icompressi墜 iePour un fluide dit incompressible, cest-dire dont le volume massique v est pratiquement constant lors de la dtente, l i ntgration de la formule (4.2) conduit 4.2 Incompressible fluid For a so-called incompressible fluid ,

53、 that is to sa where the specific volume is practicallconstant during the expansion , integration of the formula (4.2) results in the following : (relation de BERNOULLI) (BERNOULLI relationship) v= V 2v(pj 一 Pb) (4.4) e1, en reportant cette valeur dans Iquation de cont卜 and ， transferring this value

54、 to the continuitequation nuit (4.3 ), on obtient le flux massique 叫 (4.3) ， we obtain the following mass flow qrn /2 (Pj - Pb) (今 5)A/ v 4.3 Fluide compressible Lorsque la pression en aval du col Pb dcro?0?t depuis la pression gnratrice pj la vitesse au col V, dabord croissante , se stabilise ensui

55、te une valeur maxi 翩male Vc gale la clrit du son dans le fluide compressible consid時(shí)e aux conditions rgnant au col et le flux massique V/v, dans la section du col , est lui aussi maxima l. 11 y a donc lieu de calculer une suite de valeurs hpoth白iques du flux massique au col 4.3 Compressible fluid Wh

56、en the pressure dowstream of the throat Pb decreases from the stagnation pressure pj the speed at the throat V (increasing at first) stabilises at a maximum value Vc equal to the velocity of sound in the compressible fluid , considered under the condi-tions obtaining at the throat, and the mass flow

57、 V/v in the throat section is also maximum. It is therefore necessaryto calculate a series of hypothetical values for the mass flow at the throat : V V j 2lhv- h) le long dune isentrope passant par le point reprsen 崛tatif de Itat gnrateur pour une suite de valeurs hypothtiques de la pression p au co

58、l , croissantes depuis la pression Pb; Ienthalpie massique h巾， Sj) et le volume massique v(p ,Vj) hypothtiques au col sont seulement des fonctions de la pression p au col puis輸que par hypothse Ientropie massique au col est constante et gale celles Sj(Pj ，丁 j) rgnant dans Itat gnrateur. Le flux massi

59、que hypothtique au col correspondant un tat gnrateur dtermin, dont dcoulent Ienthalpie massique hj(pj,Tj) et Ientropie massique sj(pj ,Tj), est donc une fonction seulement de la pression p au col h(J/kgl h i y V/v croissat mcreasmg P c v along an isentropic line passing through , the point represent

60、ing the stagnation conditions for a series of hypothetical pressures p at the throat , increasing from the pressure Pb The hypothetical mass enthalpy h(p,sj) and the specific volume v 巾，v j ) at the th roat are only fu nctions of the pressure p at the th roat, si nce by hypothesis, the mass entropy