co2piping.com

Veiligheidsklep en afblaasleiding

Dimensioneer de veiligheidsklep en de toevoer- en afblaasleiding volgens EN 13136 voor CO2 en andere koudemiddelen: vereiste capaciteit, klepdoorlaat, tegendruk, drukval in de toevoer, droogijsrisico en geluid bij de uitmonding.
R744 · 60,0 bar · DN15

Koudemiddel en installatie

Alle tegelijk: ontwerpgeval bij brand, wanneer alle kleppen kunnen afblazen. Eén tegelijk: wanneer de kleppen delen beschermen die niet samen kunnen afblazen. De tegendruk van elke klep wordt getoetst aan zijn eigen grens.
Koelkoper (EN 12735-1) en staal zijn het meest gebruikelijk voor afblaasleidingen. Installatiekoper en perssystemen zijn mogelijk als buis en fittingen de tegendruk verdragen en voor het koudemiddel zijn goedgekeurd – persfittingen voor water hebben vaak EPDM-afdichtingen die niet tegen koudemiddelen en olie kunnen. Koper mag niet met ammoniak worden gebruikt.

Veiligheidskleppen

Plak het gegevensblad van het ventiel
Eén regel per positie, zoals in het klepoverzicht. De leidingen worden gedimensioneerd op de klepcapaciteit Qm × aantal (veilige kant); Qmd wordt daartegen gecontroleerd. Wilt u rekenen zoals de fabrikant, vul dan de aangepaste capaciteit Qmd' in plaats van Qm in. De gastemperatuur is alleen nodig als de druk boven de kritische druk ligt (CO2: 73,8 bar), bijv. de hogedrukzijde. Temperatuur onbekend? Neem de heetgastemperatuur – een hogere temperatuur geeft een grotere leiding (veilige kant).

Gemeenschappelijke afblaasleiding: laatste T → uitmonding

0 voor een uitmonding naar de atmosfeer; vul de druk in als de leiding in een systeem onder druk afblaast. Maat Auto = de kleinste die de tegendruk van alle kleppen (en de geluidseis) haalt. Geen leiding mag kleiner zijn dan de klepuitlaat.

Geluid bij de uitmonding

Schatting volgens API 521 / ISO 23251 van de straal bij de uitmonding. Met een geluidseis wordt de kleinste maat gekozen die zowel aan de tegendruk als aan de geluidseis voldoet. Gebouwen, reflecties en geluiddempers veranderen het werkelijke niveau.

Project

.html
Bestand
Delen en afdrukken

Eenheden

Stroomschema

Het schema wordt getekend uit de gegevens links. Klik op een klep om die te bewerken, of op een leiding om maat en lengte te wijzigen; rode leiding = grens overschreden.
V1DN1060,0 bar500 kg/hDN10 · 0,3 m9,6 %uitmonding91 dB(A) @ 10 mDN15 · 10,0 m · 4 bochten500 kg/h · 5,50 bar

Kleppen – tegendruk

KlepInsteldruk (bar)Debiet (kg/h) AansluitingDruk bij T (bar)Tegendruk (bar)% van insteldruk Deel na TKbInlaatStatus
V160,00 500,0DN10 5,505,76 9,6 %DN151,000 0,02 %OK

Gemeenschappelijke afblaasleiding – alle maten

Het laatste deel (laatste T → uitmonding) in elke maat; de delen ervoor worden per rij automatisch gekozen. Druk bij T = de druk bij de laatste T; slechtste % = hoogste tegendruk in procent van de insteldruk onder de kleppen. * = kritische stroming bij de uitmonding.

Berekeningsgrondslag

Berekening weergeven

Per leiding

LeidingMassastroom [kg/s]Dichtheid [kg/m³]Binnen-Ø [mm]Snelheid [m/s]RefLengte (+ equivalent) [m]Δp [bar]Δp/m [Pa/m]Notitie
Inlaat V10,1389269,313,63,55623.0000,02710,1 (+0,251)0,011911.9000,02 % / 3,0 %
Aansluiting V10,138911,4913,683,2623.0000,02710,30,26488.1009,6 % / 10 %
Verzamelleiding V1 → uitmonding0,13892,48217,3238490.0000,025510 (+1,8)5,555.000kritisch · 5,50 bar

Berekeningsgrondslag

Methode
EN 13136 (zoals verwezen door EN 378-2): vereiste capaciteit en klepcapaciteit bij insteldruk plus overdruk; afblaasleidingen als isotherm samendrukbare stroming met vernauwing, opgelost vanaf de uitlaat terug naar elke klep bij de gastemperatuur van de afblaastoestand; inlaatleiding als onsamendrukbare stroming bij de afblaasdichtheid.
Vergelijkingen
  • 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
Wrijving
Darcy–Weisbach · Colebrook–White (64/Re < 2300)
Mediumgegevens
CoolProp 8.0.0
Normen
EN 13136:2013+A1:2018 · EN 378-2 · EN ISO 4126-1 · API 521 / ISO 23251 · Crane TP-410
Notities
  • Gasleidingen: dichtheid en snelheid aan het stroomafwaartse uiteinde van de leiding; Δp omvat de val bij een vernauwd uiteinde. De notitie geeft de inlaatval en de tegendruk als % van de insteldruk ten opzichte van de limiet. Het uitlaatgedeelte toont de druk aan het begin ervan (boven atmosferisch).

Veelgestelde vragen over veiligheidskleppen en afblaasleidingen

Hoe bereken je een veiligheidsklep volgens EN 13136?

Eerst de vereiste afblaascapaciteit: bij brand 10 kW/m² maal het buitenoppervlak van het vat gedeeld door de verdampingswarmte, anders het compressordebiet of het vermogen van de warmtebron. Daarna geeft EN 13136 het klepoppervlak uit Qm = 0,2883·C·Kb·A·Kdr·√(p0/v0) bij de insteldruk plus 10 %.

Bereken het met de tool hierboven

Hoeveel tegendruk mag een veiligheidsklep hebben?

Conventionele veiligheidskleppen verdragen meestal hoogstens 10 % van de insteldruk; gebalanceerde kleppen meer, volgens de fabrikant. Het drukverlies in de inlaat mag hoogstens 3 % zijn. De calculator bepaalt de tegendruk in de afblaasleiding met compressibele en kritische stroming.

Bereken het met de tool hierboven

Hoe dimensioneer je een gemeenschappelijke afblaasleiding voor meerdere veiligheidskleppen?

De tegendruk van elke klep wordt getoetst met alle kleppen tegelijk (brand) of één tegelijk. De delen tussen de T-stukken voeren het debiet van de kleppen stroomopwaarts en kunnen verschillende maten hebben; vuistregel is dat de verzamelleiding minstens het oppervlak van alle aansluitingen samen heeft.

Bereken het met de tool hierboven

Wat is bijzonder aan veiligheidskleppen voor CO2 (R744)?

De drukken zijn hoog en aan de hogedrukzijde is CO2 vaak superkritisch, zodat de klep voor gas bij een temperatuur wordt berekend. Onder 5,2 bar vormt CO2 droogijs; de afblaasleiding moet daarom kort en zelflozend zijn, zonder laagste punten.

Bereken het met de tool hierboven

Mag de afblaasleiding van koper zijn?

Ja bij HFK/HFO en CO2 als de buis de tegendruk verdraagt: koelkoper volgens EN 12735-1, of installatiekoper EN 1057 en perssystemen met fittingen die voor het koudemiddel zijn goedgekeurd. Bij ammoniak is koper verboden; gebruik staal of RVS.

Bereken het met de tool hierboven

Hoe luid is een veiligheidsklep die afblaast?

Vaak meer dan 100 dB(A) dicht bij de uitmonding. De calculator schat het geluid volgens API 521 en kiest een grotere leiding als er een geluidseis is; is dat niet genoeg, verplaats dan de uitmonding of plaats een geluiddemper.

Bereken het met de tool hierboven

Uitgangspunten: Afblaascapaciteit en klepdebiet conform EN 13136:2013+A1, waarnaar EN 378-2 verwijst (EN ISO 24664:2024 nog niet gecontroleerd) (Qm = 0.2883·C·Kb·A·Kdr·√(p0/v0)); afblaasleiding met isotherm samendrukbare stroming en vernauwing, gastemperatuur = afblaastemperatuur (aan de veilige kant); inlaatleiding als onsamendrukbare stroming. Koudemiddelgegevens uit referentievergelijkingen van CoolProp. Geluid geschat volgens API 521 / ISO 23251.

Disclaimer: Deze tool garandeert geen juiste resultaten. Veiligheidsvoorzieningen moeten door een deskundige worden gekozen en goedgekeurd; controleer altijd met EN 378, EN 13136, de gegevens van de fabrikant en de lokale regels.

Help – veiligheidsklep en afblaasleiding

De rekentool volgt EN 13136: eerst de vereiste afblaascapaciteit, dan de doorlaat of capaciteit van de klep, dan de drukval in de toevoer en de tegendruk in de afblaasleiding.

1. Koudemiddel en druk

  • Kies het koudemiddel en de insteldruk (overdruk). De klep blaast af bij de insteldruk plus de drukverhoging (normaal 10 %).
  • Meestal wordt verzadigde damp afgeblazen. Boven de kritische druk (bijv. CO2 aan de hogedrukzijde, boven 73,8 bar) of voor oververhit gas, bijv. op de heetgasleiding, kiest u gas bij een temperatuur. Dit werkt voor alle koudemiddelen in de lijst.
  • Koudemiddelen die niet in de lijst staan, zijn te berekenen met „Ander koudemiddel” en de gegevens van de fabrikant.

2. Vereiste capaciteit

  • Brand: EN 13136 rekent met een warmtestroom van 10 kW/m² op het buitenoppervlak van het vat; de capaciteit is die warmte gedeeld door de verdampingswarmte.
  • Compressor: slagvolume × zuiggasdichtheid × volumetrisch rendement. Warmtebron: warmtevermogen gedeeld door de verdampingswarmte.

3. Klep

  • Met Kdr en doorlaat uit het gegevensblad wordt de klepcapaciteit vergeleken met de vereiste. Met doorlaat 0 wordt de benodigde doorlaat getoond.
  • De afblaasleiding wordt gedimensioneerd op wat de klep kan afblazen, niet alleen op wat vereist is.
  • Kies hoe de klepgegevens worden opgegeven: doorlaatoppervlak en Kdr, API 526-opening, capaciteit bij uw condities of capaciteit bij de condities van het datablad (omgerekend). Er wordt steeds maar één manier gebruikt; de andere velden worden verborgen. De capaciteit kan in kg/h, kg/s, lb/h of Nm³/h worden opgegeven.

4. Leidingen

  • De toevoerleiding mag hoogstens 3 % van de insteldruk verliezen. De afblaasleiding wordt per maat gecontroleerd; de kleinste maat die de tegendruk binnen de grens houdt, wordt gekozen.
  • Bij ammoniak is koper niet toegestaan. Let bij CO2 op de droogijswaarschuwing.
  • Meerdere kleppen: voeg kleppen toe in het paneel Kleppen. Elke klep heeft een eigen capaciteit, toevoerleiding en aansluitleiding naar de gemeenschappelijke afblaasleiding. Het schema toont de hele installatie; klik op een klep om die te bewerken.
  • De verzamelleiding wordt bij elke T gesplitst: elk deel voert het debiet van de kleppen ervoor en krijgt een eigen maat. De maten houden de tegendruk van elke klep binnen zijn grens, met alle kleppen tegelijk of één tegelijk, en kunnen ook met de hand worden gekozen.

5. Geluid, opslaan en afdrukken

  • Voer de afstand tot de dichtstbijzijnde ontvanger en een geluidseis in om een waarschuwing te krijgen als de schatting erboven ligt.
  • Met een geluidseis wordt de kleinste maat gekozen die aan tegendruk en geluid voldoet. Een grotere leiding geeft een lagere uitstroomsnelheid en dus minder geluid. Voldoet geen maat, dan wordt de afstand getoond waarop wel wordt voldaan.
  • Een geluiddemper is optioneel: kies een type voor typische waarden of vul demping en verliescoëfficiënt van de fabrikant in. Het drukverlies van de demper zit in de tegendruk.
  • „Opslaan” downloadt het project als bestand, „Openen” opent het weer, „Afdrukken” drukt de resultaten af.