CO2piping.com
Lyst tema
co2piping.com
Varme og kjøling → ← Hjem / Info

Sikkerhetsventil og avblåsningsledning

Dimensjoner sikkerhetsventilen og dens innløps- og avblåsningsledning etter EN 13136 for CO2 og andre kuldemedier: nødvendig kapasitet, ventilareal, mottrykk, trykkfall i innløpet, tørisfare og støy ved utløpet.
R744 · 60,0 bar · DN15

Kuldemedium og anlegg

Alle samtidig: dimensjonerende ved brann, når alle ventiler kan blåse av. Én om gangen: når ventilene beskytter deler som ikke kan blåse av samtidig. Hver ventils mottrykk kontrolleres mot ventilens egen grense.
Kjølerør i kobber (EN 12735-1) og stålrør er vanligst for avblåsningsledninger. Vannrør i kobber og pressystemer kan brukes hvis rør og koblinger tåler mottrykket og er godkjent for kuldemediet – pressfittings for vann har ofte EPDM-pakninger som ikke tåler kuldemedier og olje. Kobber må ikke brukes med ammoniakk.

Sikkerhetsventiler

Lim inn ventilens datablad
Én rad per posisjon, som i ventiloversikten. Ledningene dimensjoneres for ventilens kapasitet Qm × antall (sikker side); Qmd kontrolleres mot den. Vil du regne som produsenten, skriv inn den justerte kapasiteten Qmd' i stedet for Qm. Gasstemperaturen trengs bare når trykket ligger over kritisk trykk (CO2: 73,8 bar), f.eks. høytrykkssiden. Ukjent temperatur? Bruk varmgasstemperaturen – høyere temperatur gir større ledning (sikker side).

Felles avblåsningsledning: siste T → utløp

0 for utløp til atmosfæren; angi trykket hvis ledningen blåser ut i et system under trykk. Dimensjon Auto = den minste som holder alle ventilers mottrykk (og støykravet). Ingen ledning må være mindre enn ventilens utløp.

Støy ved utløpet

Anslag etter API 521 / ISO 23251 for strålen ved utløpet. Med et støykrav velges den minste dimensjonen som klarer både mottrykket og støykravet. Bygninger, refleksjoner og lyddempere endrer det reelle nivået.

Prosjekt

.html
Fil
Del og skriv ut

Enheter

Flytskjema

Skjemaet tegnes ut fra opplysningene til venstre. Klikk på en ventil for å redigere den, eller på en ledning for å endre dimensjon og lengde; rød ledning = grensen overskrides.
V1DN1060,0 bar500 kg/hDN10 · 0,3 m9,6 %utløp91 dB(A) @ 10 mDN15 · 10,0 m · 4 bend500 kg/h · 5,50 bar

Ventiler – mottrykk

VentilÅpningstrykk (bar)Strømning (kg/h) TilkoblingTrykk ved T (bar)Mottrykk (bar)% av åpn. Strekk etter TKbInnløpStatus
V160,00 500,0DN10 5,505,76 9,6 %DN151,000 0,02 %OK

Felles avblåsningsledning – alle dimensjoner

Siste strekk (siste T → utløp) i hver dimensjon; strekkene før velges automatisk for hver rad. Trykk ved T = trykket ved siste T; verste % = høyeste mottrykk i prosent av åpningstrykket blant ventilene. * = kritisk strømning ved utløpet.

Beregningsgrunnlag

Vis beregning

Per rør

RørbitMassestrøm [kg/s]Densitet [kg/m³]Inner-Ø [mm]Hastighet [m/s]RefLengde (+ ekvivalent) [m]Δp [bar]Δp/m [Pa/m]Merknad
Innløp V10,1389269,313,63,55623 0000,02710,1 (+0,251)0,011911 9000,02 % / 3,0 %
Tilkobling V10,138911,4913,683,2623 0000,02710,30,26488 1009,6 % / 10 %
Felles ledning V1 → utløp0,13892,48217,3238490 0000,025510 (+1,8)5,555 000kritisk · 5,50 bar

Beregningsgrunnlag

Metode
EN 13136 (som henvist til i EN 378-2): påkrevd kapasitet og ventilkapasitet ved innstilt trykk pluss overtrykk; utblåsningsledninger som isoterm kompressibel strømning med strypning, beregnet fra utløpet tilbake til hver ventil ved avblåsingstilstandens gastemperatur; innløpsledning som inkompressibel strømning ved avblåsningstettheten.
Ligninger
  • 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
Friksjon
Darcy–Weisbach · Colebrook–White (64/Re < 2300)
Mediumdata
CoolProp 8.0.0
Standarder
EN 13136:2013+A1:2018 · EN 378-2 · EN ISO 4126-1 · API 521 / ISO 23251 · Crane TP-410
Merknader
  • Gassledninger: tetthet og hastighet ved nedstrøms ende av røret; Δp inkluderer trykkfallet ved en strypt ende. Merknaden viser innløpstrykktapet og mottrykket i % av det innstilte trykket mot grensen. Utløpsdelen viser trykket ved dens start (over atmosfæretrykk).

Ofte stilte spørsmål om sikkerhetsventiler og avblåsningsledninger

Hvordan dimensjoneres en sikkerhetsventil etter EN 13136?

Først nødvendig avblåsningskapasitet: ved brann 10 kW/m² ganger beholderens ytre overflate delt på fordampningsvarmen, ellers kompressorens strømning eller varmekildens effekt. Deretter gir EN 13136 ventilens areal fra Qm = 0,2883·C·Kb·A·Kdr·√(p0/v0) ved åpningstrykket pluss 10 %.

Beregn det i verktøyet ovenfor

Hvor stort mottrykk tåler en sikkerhetsventil?

Konvensjonelle sikkerhetsventiler tåler vanligvis høyst 10 % av åpningstrykket; balanserte ventiler mer etter produsentens oppgave. Trykktapet i innløpsledningen skal være høyst 3 %. Kalkulatoren finner mottrykket i avblåsningsledningen med kompressibel og kritisk strømning.

Beregn det i verktøyet ovenfor

Hvordan dimensjoneres en felles avblåsningsledning for flere sikkerhetsventiler?

Hver ventils mottrykk kontrolleres med alle ventiler samtidig (brann) eller én om gangen. Strekkene mellom T-stykkene fører strømningen fra ventilene før dem og kan ha ulik dimensjon; tommelfingerregelen er at samleledningens areal skal være minst summen av tilkoblingene.

Beregn det i verktøyet ovenfor

Hva er spesielt med sikkerhetsventiler for CO2 (R744)?

Trykkene er høye, og på høytrykkssiden er CO2 ofte superkritisk, så ventilen dimensjoneres for gass ved en temperatur. Under 5,2 bar danner CO2 tørris, derfor skal avblåsningsledningen være kort og selvdrenerende uten lavpunkter.

Beregn det i verktøyet ovenfor

Kan avblåsningsledningen være av kobber?

Ja for HFK/HFO og CO2 hvis røret tåler mottrykket: kjølerør etter EN 12735-1 eller vannrør EN 1057 og pressystemer med koblinger godkjent for kuldemediet. Med ammoniakk er kobber forbudt; bruk stål eller rustfritt.

Beregn det i verktøyet ovenfor

Hvor mye støy gir en sikkerhetsventil som blåser av?

Ofte over 100 dB(A) nær utløpet. Kalkulatoren anslår støyen etter API 521 og velger en større ledning når det er et støykrav; holder ikke det, kan utløpet flyttes eller en lyddemper monteres.

Beregn det i verktøyet ovenfor

Forutsetninger: Avblåsningskapasitet og ventilfløde iht. EN 13136:2013+A1, som henvist til av EN 378-2 (EN ISO 24664:2024 ennå ikke kontrollert) (Qm = 0,2883·C·Kb·A·Kdr·√(p0/v0)); utblåsningsledning med isoterm kompressibel strømning og strypning, gastemperatur = avblåsningstemperatur (på den sikre siden); innløpsledning som inkompressibel strømning. Kuldemediedata fra CoolProps referanseformler. Støy anslått iht. API 521 / ISO 23251.

Ansvarsfraskrivelse: Verktøyet garanterer ikke korrekte resultater. Sikkerhetsutstyr skal velges og godkjennes av en kompetent person; kontroller alltid mot EN 378, EN 13136, ventilprodusentens data og lokale regler.

Hjelp – sikkerhetsventil og avblåsningsledning

Kalkulatoren følger EN 13136: først nødvendig avblåsningskapasitet, deretter ventilens areal eller kapasitet, så trykkfallet i innløpsledningen og mottrykket i avblåsningsledningen.

1. Kuldemedium og trykk

  • Velg kuldemedium og åpningstrykk (overtrykk). Ventilen blåser av ved åpningstrykket pluss overtrykket (normalt 10 %).
  • I de fleste tilfeller blåses mettet damp av. Over det kritiske trykket (f.eks. CO2 på høytrykkssiden, over 73,8 bar) eller for overhetet gass, f.eks. på varmgassledningen, velger du gass ved en temperatur. Det fungerer for alle kuldemedier i listen.
  • Kuldemedier som ikke er på listen, kan beregnes med «Annet kuldemedium» og produsentens data.

2. Nødvendig kapasitet

  • Brann: EN 13136 regner med en varmefluks på 10 kW/m² på beholderens utvendige overflate; kapasiteten er den varmen delt på fordampningsvarmen.
  • Kompressor: slagvolum × suggassens densitet × volumetrisk virkningsgrad. Varmekilde: varmeeffekten delt på fordampningsvarmen.

3. Ventil

  • Med Kdr og areal fra databladet sammenlignes ventilens kapasitet med den nødvendige. Med arealet 0 vises nødvendig areal.
  • Avblåsningsledningen dimensjoneres for det ventilen kan blåse av, ikke bare for det som kreves.
  • Velg hvordan ventilens data angis: strømningsareal og Kdr, API 526-dyse, kapasitet ved dine forhold eller kapasitet ved databladets forhold (regnes om). Bare én måte brukes om gangen; de andre feltene skjules. Kapasiteten kan angis i kg/h, kg/s, lb/h eller Nm³/h.

4. Ledninger

  • Innløpsledningen kan miste høyst 3 % av åpningstrykket. Avblåsningsledningen kontrolleres for hver dimensjon; den minste som holder mottrykket innenfor grensen, velges.
  • Med ammoniakk er kobber ikke tillatt. Med CO2 må du være oppmerksom på tørisvarselet.
  • Flere ventiler: legg til ventiler i panelet Ventiler. Hver ventil har egen kapasitet, innløpsledning og tilkoblingsledning til den felles avblåsningsledningen. Skjemaet viser hele anlegget; klikk på en ventil for å redigere den.
  • Den felles ledningen deles ved hver T: hvert strekk fører strømningen fra ventilene før det og får egen dimensjon. Dimensjonene holder hver ventils mottrykk innenfor ventilens grense, med alle ventiler samtidig eller én om gangen, og kan også velges manuelt.

5. Støy, lagre og skriv ut

  • Angi avstanden til nærmeste mottaker og et støykrav for å få et varsel når anslaget ligger over.
  • Med et støykrav velges den minste dimensjonen som klarer både mottrykk og støy. En større ledning gir lavere hastighet ved utløpet og dermed mindre støy. Klarer ingen dimensjon kravet, vises avstanden der det klares.
  • En lyddemper er et tilvalg: velg en type for typiske verdier eller angi produsentens demping og tapskoeffisient. Demperens trykktap regnes med i mottrykket.
  • «Lagre» laster ned prosjektet som en fil, «Åpne» åpner det igjen, «Skriv ut» skriver ut resultatene.