co2piping.com

Biztonsági szelep és lefúvatóvezeték

A biztonsági szelep, valamint a hozzávezető és lefúvatóvezeték méretezése az EN 13136 szerint CO2-höz és más hűtőközegekhez: szükséges kapacitás, szelepkeresztmetszet, ellennyomás, a hozzávezetés nyomásesése, szárazjég-veszély és zaj a kilépésnél.
R744 · 60,0 bar · DN15

Hűtőközeg és rendszer

Mind egyszerre: tűz esetén a méretezési eset, amikor minden szelep lefújhat. Egyenként: ha a szelepek olyan részeket védenek, amelyek nem fújhatnak le egyszerre. Minden szelep ellennyomását a saját határához mérjük.
A hűtéstechnikai réz (EN 12735-1) és az acél a leggyakoribb a lefúvató vezetékekhez. Épületgépészeti réz és préselt rendszerek használhatók, ha a cső és az idomok elviselik az ellennyomást, és a hűtőközegre engedélyezettek – a vízhez való présidomok tömítése gyakran EPDM, amely nem bírja a hűtőközeget és az olajat. Réz ammóniával nem használható.

Biztonsági szelepek

Illessze be a szelep adatlapját
Pozíciónként egy sor, mint a szelepadatlapon. A vezetékeket a Qm szelepkapacitás × darabszám alapján méretezzük (biztonságos oldal); a Qmd-t ehhez hasonlítjuk. Ha a gyártóhoz hasonlóan számolna, Qm helyett a korrigált Qmd' kapacitást adja meg. A gázhőmérséklet csak akkor kell, ha a nyomás a kritikus nyomás felett van (CO2: 73,8 bar), pl. a nagynyomású oldalon. Ismeretlen hőmérséklet? Vegye a forrógáz hőmérsékletét – a magasabb hőmérséklet nagyobb vezetéket ad (biztonságos oldal).

Közös lefúvató vezeték: utolsó T → kifúvás

0 a légkörbe fúvásnál; adja meg a nyomást, ha a vezeték nyomás alatti rendszerbe fúj. Méret Auto = a legkisebb, amely minden szelep ellennyomását (és a zajkövetelményt) tartja. Egyik vezeték sem lehet kisebb a szelep kimeneténél.

Zaj a kilépésnél

Becslés az API 521 / ISO 23251 szerint a kilépő sugárra. Zajkövetelmény esetén a legkisebb méret kerül kiválasztásra, amely az ellennyomást és a zajkövetelményt is teljesíti. Épületek, visszaverődések és hangtompítók megváltoztatják a valós szintet.

Projekt

.html
Fájl
Megosztás és nyomtatás

Mértékegységek

Folyamatábra

Az ábra a bal oldali adatokból készül. Kattintson egy szelepre a szerkesztéshez, vagy egy vezetékre a méret és a hossz módosításához; piros vezeték = túllépett határ.
V1DN1060,0 bar500 kg/hDN10 · 0,3 m9,6 %kifúvás91 dB(A) @ 10 mDN15 · 10,0 m · 4 ív500 kg/h · 5,50 bar

Szelepek – ellennyomás

SzelepNyitónyomás (bar)Áram (kg/h) BekötésNyomás a T-nél (bar)Ellennyomás (bar)a nyitónyomás %-a Szakasz a T utánKbBelépésÁllapot
V160,00 500,0DN10 5,505,76 9,6 %DN151,000 0,02 %OK

Közös lefúvató vezeték – minden méret

Az utolsó szakasz (utolsó T → kifúvás) minden méretben; az előtte lévő szakaszokat soronként automatikusan választjuk. Nyomás a T-nél = nyomás az utolsó T-nél; legrosszabb % = a szelepek legnagyobb ellennyomása a nyitónyomás százalékában. * = kritikus áramlás a kifúvásnál.

Számítási alapadatok

Számítás megjelenítése

Csövenként

CsőTömegáram [kg/s]Sűrűség [kg/m³]Belső Ø [mm]Sebesség [m/s]RefHossz (+ egyenértékű) [m]Δp [bar]Δp/m [Pa/m]Megjegyzés
Belépés V10,1389269,313,63,55623 0000,02710,1 (+0,251)0,011911 9000,02 % / 3,0 %
Bekötés V10,138911,4913,683,2623 0000,02710,30,26488 1009,6 % / 10 %
Gyűjtővezeték V1 → kifúvás0,13892,48217,3238490 0000,025510 (+1,8)5,555 000kritikus · 5,50 bar

A számítás alapja

Módszer
EN 13136 (az EN 378-2 hivatkozása alapján): szükséges kapacitás és szelepkapacitás a nyitónyomáson plusz önyomáson; kifúvatóvezetékek izotermikus kompresszibilis áramlásként, fojtással, a kilépéstől visszafelé számolva az egyes szelepekhez a lefúvatási állapot gázhőmérsékletén; belépő vezeték inkompresszibilis áramlásként a lefúvatási sűrűséggel.
Egyenletek
  • Qm = 0.2883 · C · Kb · A · Kdr · √(p0/v0)
  • C = 3.948 · √(κ · (2/(κ+1))^((κ+1)/(κ−1)))
  • p1² − p2² = G² · R·T · (f·L/D + ΣK + 2·ln(p1/p2))
  • p* = G · √(R·T) (choked end)
  • Δp_inlet = (f·L/D + ΣK) · ρ·v²/2
  • K_bend = 21.3 · fT (Crane TP-410)
  • L_eq = ΣK · D / f
Súrlódás
Darcy–Weisbach · Colebrook–White (64/Re < 2300)
Közeg adatai
CoolProp 8.0.0
Szabványok
EN 13136:2013+A1:2018 · EN 378-2 · EN ISO 4126-1 · API 521 / ISO 23251 · Crane TP-410
Megjegyzések
  • Gázvezetékek: sűrűség és sebesség a cső lefelé eső végén; a Δp magában foglalja a fojtott végén fellépő esést. A megjegyzés mutatja a belépő oldali esést és a ellennyomást a nyitónyomás %-ában a határértékhez képest. A kilépő szakasz a kezdeti nyomást mutatja (a légköri felett).

Gyakori kérdések a biztonsági szelepekről és lefúvató vezetékekről

Hogyan méretezzük a biztonsági szelepet az EN 13136 szerint?

Először a szükséges lefúvatási kapacitást: tűz esetén 10 kW/m² szorozva a tartály külső felületével, osztva a párolgáshővel, egyébként a kompresszor tömegárama vagy a hőforrás teljesítménye. Ezután az EN 13136 a szelep keresztmetszetét a Qm = 0,2883·C·Kb·A·Kdr·√(p0/v0) képletből adja a nyitónyomás plusz 10 % mellett.

Számolja ki a fenti eszközzel

Mekkora ellennyomás megengedett egy biztonsági szelepnél?

Hagyományos szelepeknél általában legfeljebb a nyitónyomás 10 %-a, kiegyensúlyozott szelepeknél a gyártó szerint több. A belépő vezeték nyomásesése legfeljebb 3 % lehet. A kalkulátor a lefúvató vezeték ellennyomását összenyomható és kritikus áramlással számítja.

Számolja ki a fenti eszközzel

Hogyan méretezzük több biztonsági szelep közös lefúvató vezetékét?

Minden szelep ellennyomását ellenőrizzük úgy, hogy minden szelep egyszerre fúj (tűz), vagy egyenként. A T-idomok közötti szakaszok az előttük lévő szelepek áramát viszik, és mérete eltérhet; ökölszabály, hogy a gyűjtővezeték keresztmetszete legalább a bekötések összege legyen.

Számolja ki a fenti eszközzel

Mi a különleges a CO2 (R744) biztonsági szelepeinél?

A nyomások nagyok, és a nagynyomású oldalon a CO2 gyakran szuperkritikus, ezért a szelepet adott hőmérsékletű gázra méretezzük. 5,2 bar alatt a CO2 szárazjeget képez, ezért a lefúvató vezeték legyen rövid, önürülő, mélypontok nélkül.

Számolja ki a fenti eszközzel

Lehet a lefúvató vezeték rézből?

Igen HFC/HFO és CO2 esetén, ha a cső bírja az ellennyomást: hűtéstechnikai réz EN 12735-1, vagy épületgépészeti réz EN 1057 és préselt rendszerek a hűtőközegre engedélyezett idomokkal. Ammóniánál a réz tilos; acélt vagy rozsdamentest használjon.

Számolja ki a fenti eszközzel

Milyen hangos a lefújó biztonsági szelep?

A kifúvás közelében gyakran 100 dB(A) felett. A kalkulátor az API 521 szerint becsli a zajt, és zajkövetelmény esetén nagyobb vezetéket választ; ha ez nem elég, helyezze át a kifúvást vagy építsen be hangtompítót.

Számolja ki a fenti eszközzel

Feltételezések: Lefúvatási kapacitás és szelepáramlás az EN 13136:2013+A1 szerint, az EN 378-2 hivatkozása alapján (az EN ISO 24664:2024 még nincs ellenőrizve) (Qm = 0,2883·C·Kb·A·Kdr·√(p0/v0)); kifúvóvezeték izotermikus összenyomható áramlással és fojtással, gázhőmérséklet = lefúvatási hőmérséklet (konzervatív); bemeneti vezeték inkompresszibilis áramlásként. Hűtőközeg-adatok a CoolProp referenciaképleteiből. Zajbecslés az API 521 / ISO 23251 alapján.

Felelősségkizárás: Az eszköz nem garantálja a helyes eredményeket. A biztonsági berendezéseket szakképzett személynek kell kiválasztania és jóváhagynia; mindig ellenőrizze az EN 378, az EN 13136, a gyártói adatok és a helyi előírások szerint.

Súgó – biztonsági szelep és lefúvatóvezeték

A kalkulátor az EN 13136-ot követi: először a szükséges lefúvatási kapacitás, majd a szelep keresztmetszete vagy kapacitása, végül a hozzávezetés nyomásesése és a lefúvatóvezeték ellennyomása.

1. Hűtőközeg és nyomás

  • Válassza ki a hűtőközeget és a nyitónyomást (túlnyomás). A szelep a nyitónyomás plusz a nyomásnövekedés (általában 10 %) mellett fúj le.
  • A legtöbb esetben telített gőz fúj le. A kritikus nyomás felett (pl. CO2 a nagynyomású oldalon, 73,8 bar felett) vagy túlhevített gáznál, pl. a meleggázvezetéken, válassza a gázt adott hőmérsékleten. A lista minden hűtőközegére működik.
  • A listán nem szereplő hűtőközegek az „Egyéb hűtőközeg” opcióval és a gyártói adatokkal számolhatók.

2. Szükséges kapacitás

  • Tűz: az EN 13136 10 kW/m² hőáramsűrűséggel számol a tartály külső felületén; a kapacitás ez a hő osztva a párolgáshővel.
  • Kompresszor: lökettérfogat × szívógáz-sűrűség × volumetrikus hatásfok. Hőforrás: hőteljesítmény osztva a párolgáshővel.

3. Szelep

  • A Kdr és az adatlap szerinti keresztmetszet alapján a szelep kapacitását összeveti a szükségessel. 0 keresztmetszetnél a szükséges keresztmetszetet mutatja.
  • A lefúvatóvezetéket arra méretezzük, amit a szelep le tud fúvatni, nem csak a szükséges kapacitásra.
  • Válassza ki, hogyan adja meg a szelep adatait: keresztmetszet és Kdr, API 526 fúvóka, kapacitás az Ön körülményei mellett vagy kapacitás az adatlap körülményei mellett (átszámítva). Egyszerre csak egy módot használunk; a többi mező rejtve marad. A kapacitás megadható kg/h, kg/s, lb/h vagy Nm³/h egységben.

4. Vezetékek

  • A hozzávezetés legfeljebb a nyitónyomás 3 %-át veszítheti. A lefúvatóvezetéket minden méretre ellenőrzi; a legkisebb, a határon belüli ellennyomású méret kerül kiválasztásra.
  • Ammóniánál a réz nem megengedett. CO2-nél figyeljen a szárazjég-figyelmeztetésre.
  • Több szelep: adjon hozzá szelepeket a Szelepek panelen. Minden szelepnek saját kapacitása, belépő vezetéke és a közös lefúvató vezetékhez vezető bekötése van. Az ábra a teljes rendszert mutatja; kattintson egy szelepre a szerkesztéshez.
  • A gyűjtővezeték minden T-nél szakaszokra oszlik: minden szakasz az előtte lévő szelepek áramát viszi, és saját mérete van. A méretek minden szelep ellennyomását a saját határán belül tartják, minden szeleppel egyszerre vagy egyenként, és kézzel is választhatók.

5. Zaj, mentés és nyomtatás

  • Adja meg a legközelebbi befogadó távolságát és egy zajkövetelményt, hogy figyelmeztetést kapjon, ha a becslés meghaladja.
  • Zajkövetelmény esetén a legkisebb méret kerül kiválasztásra, amely az ellennyomást és a zajt is teljesíti. Nagyobb vezeték kisebb kilépési sebességet, így kisebb zajt ad. Ha egyik méret sem felel meg, megjelenik a távolság, ahol a követelmény teljesül.
  • A hangtompító opció: válasszon típust a jellemző értékekhez, vagy adja meg a gyártó csillapítását és veszteségtényezőjét. A hangtompító nyomásesése benne van az ellennyomásban.
  • „Mentés” fájlként letölti a projektet, „Megnyitás” újra megnyitja, „Nyomtatás” kinyomtatja az eredményeket.