實驗三 安全閥泄放性能測定實驗

實驗三安全閥泄放性能測定實驗一、實驗?zāi)康?．測定安全閥在運行條件下的排放壓力，繪制安全閥開啟前后的壓力變化曲線；2．測定安全閥在基準進口溫度下的排量qr。二、實驗內(nèi)容測量安全閥排放的排放壓力，并測量安全閥排放時的基點壓力（安全閥進口壓力）PB基點溫度（安全閥進口溫度）TB流量計進口靜壓力P、孔板流量計BBm進口流體溫度T、孔板流量計差壓力h，計算安全閥在基準進口溫度下的排量mwqr，r，三、實驗裝置安全閥泄放性能測定實驗裝置如圖8-1所示。圖8-1安全閥泄放性能測定實驗裝置1—FG-50型空氣壓縮機，2—儲氣罐，3—調(diào)節(jié)閥門，4—溫度變送器（流量計進口流體溫度Tm），5—壓力表，6—壓力變送器（流量計進口靜壓力Pm），7—差壓變送器（流量計差壓力m mhw），8—孔板流量計，9.安全閥，10.溫度變送器（基點溫度T）,11.壓力變送器（基點B壓力P）,12.安全閥試件額定排放壓力P=0.5[MPa],13.試驗容器300mm,14.容器下Bf閥門。四、實驗原理安全閥工作原理：當(dāng)壓力容器處于緊急或異常狀況時，為防止其內(nèi)部介質(zhì)壓力升高到超過預(yù)定最高壓力時，安全閥可自動排出一定數(shù)量的流體，使壓力容器內(nèi)的壓力降低。安全閥由閥座、閥瓣、調(diào)節(jié)彈簧等部件構(gòu)成如圖8-2所示。

當(dāng)壓力容器內(nèi)部的壓力高于安全閥的整定壓力時，由于介質(zhì)壓力作用在閥瓣上的力大于彈簧對閥瓣的作用力，致使閥瓣產(chǎn)生位移。介質(zhì)從閥座與閥瓣間的縫隙中排出。當(dāng)壓力容器內(nèi)部的壓力低于安全閥的整定壓力時，由于介質(zhì)壓力作用在閥瓣上的力小于彈簧對閥瓣的作用力，致使閥瓣復(fù)位，安全閥關(guān)閉。2．安全閥排放壓力的測量：安全閥的排放壓力是安全閥整定壓力與超過壓力之和。即當(dāng)安全閥排放時，安全閥的進口壓力。在實驗時通過測量基點壓力PB（絕壓）得到。B3?在基準溫度（t二20°C）下，安全閥排量q[m3/min]的計算：r⑴孔板流量計參數(shù)：孔板接管內(nèi)徑D=41[mm]；孔板孔口直徑d=10.32[mm]；圖8-2安全閥結(jié)構(gòu)圖p=d/D=0.2517⑵試用流量Wt[kg/h]：W=0.0125-d2?K-Y?：；h?p （8-1）t 0 wm式中：d一孔板孔口直徑[mm]K°—試用流量系數(shù)，查表1（取Rd=2X104）Y—空氣膨脹系數(shù)，查表2,表中P2/P]為孔板前后壓力之比：P1—孔板前壓力，取流量計進口靜壓力P的實測值；1mP2—孔板后壓力，P=P-h2 2 1wh—流量計差壓力實測值[mm水柱],（1KPa=100mm水柱）wP—流量計進口處流體密度[Kg/ms],取P=1.205mm⑶孔板喉部雷諾數(shù)Rd：8-2)0.354?W8-2)式中：Wt—試用流量，用公式（2-1）計算值d—孔板孔口直徑，d=10.32[mm]卩一空氣黏度，卩=18.1X10-3[Pa?s]⑷測量排量Wh[kg/h]：hW二W上 (8-3)htK0式中：w—試用流量K—流量系數(shù)，利用公式(2-2)計算的Rd值查表1dK。一試用流量系數(shù)⑸在基點狀況下的空氣密度PB：Bp=p?P/0.101325 (8-4)BSB式中：PS—在標準大氣壓下和基點溫度下干燥空氣密度[Kg/m3],查表8-3PB—基點壓力(絕壓)實測值[MPa]B⑹在基點狀況下流量計處的容積流量qb[m3/min]：bWh 60?pB式中：Wh—測量排量[kg/h]hpB一在基點狀況下的空氣密度[Kg/ms]，按公式(8-4)計算B⑺安全閥進口溫度校正系數(shù)CC=XT7T (8-5)式中：安全閥進口絕對溫度(基點溫度)實測值[K]T—安全閥進口基準絕對溫度[K],Tr=293[K]r⑻在基準進口溫度下被測安全閥的排量qr[m3/min]:q=q?C (8-6)rb式中：C—安全閥進口溫度校正系數(shù)，按公式(2-5)計算表8-1角接取壓標準孔板的流量系數(shù)K0Rd5X1031042X1043X1045X104105106107P4K00.0040.60450.60220.60070.60010.59950.59970.59860.5986表8-2角接取壓標準孔板的流束膨脹系數(shù)YP2/P11.00.980.960.940.920.900.850.800.75P4x=1.4(空氣的等Z商指數(shù))0.001.00000.99300.98660.98030.97420.96810.95310.93810.92320.101.00000.99240.98540.97870.97200.96540.94910.93280.9166表8-3在標準大氣壓下空氣密度[Kg/m3]溫度。C010203040506070密度kg/m31.2931.2471.2051.1651.1281.0931.0601.029五、實驗步驟打開計算機，點擊“安全閥泄放實驗”圖標，進入“安全閥泄放性能測定實驗”程序畫面；點擊實驗畫面上的“實驗”按鈕，輸入班級和實驗組次，點擊“確定”按鈕后程序進入“測試畫面”；打開“壓力調(diào)節(jié)閥門”，啟動壓縮機，當(dāng)流量計進口靜壓力P達到0.3MPam后，點擊測試畫面上的“清空數(shù)據(jù)庫”按鈕，清空數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，再點擊“記錄”按鈕，進入“實時曲線”畫面，等待安全閥進行泄放；4?當(dāng)被測安全閥泄放后，“測試畫面”上出現(xiàn)基點壓力PB曲線和流量計差壓B力h曲線，點擊“顯示數(shù)據(jù)”按鈕，畫面右下方出現(xiàn)安全閥開啟時的實驗數(shù)據(jù)；w5.關(guān)閉壓縮機；6?點擊“導(dǎo)出數(shù)據(jù)”按鈕，將實驗數(shù)據(jù)存入*.txt文件；點擊“打印”按鈕，打印實驗數(shù)據(jù)和實驗曲線；點擊“退出”按鈕，結(jié)束實驗。六、數(shù)據(jù)記錄和整理實驗數(shù)據(jù)包括：基點壓力（安全閥進口壓力）PB=0.502,MPa基點溫度（安全閥進口溫度）TB=17.5「流量計進口靜壓力P=0.572MPam 流量計進口流體溫度T=26.2cm 流量計差壓力h=19.02kPaw安全發(fā)泄放性能實驗疣星計壓差（.kFa.'l 客器壓力（.MPa.）基點壓力（IPa） 菰量計差壓力（kPa）基點壓力（安全閥進口壓力）=0.555MFa基點溫度（安全閥進口爲(wèi)度）=17.51C疣量計進口靜壓力=0.572MFa疣量計進口流體溫度=26.2°C流量計差壓力=19.02kFa試用疣星=37.741kg/h依據(jù)以上數(shù)據(jù)分別計算：試用流量W[kg/h]=37.741kg/h;孔板喉部雷諾數(shù)Rd=7.15X104測量排量Wh[kg/h]=37.671kg/h在基點狀況下的空氣密度PB=6.6Kg/m3在基點狀況下流量計處的容積流量qb[m3/min]=0.0951m3/minb