co2piping.com

Emniyet valfi ve tahliye hattı

Emniyet valfini ve giriş ile tahliye hatlarını CO2 ve diğer soğutucu akışkanlar için EN 13136'ya göre boyutlandırın: gerekli kapasite, valf kesiti, karşı basınç, giriş basınç kaybı, kuru buz riski ve çıkıştaki gürültü.
R744 · 60,0 bar · DN15

Soğutucu akışkan ve sistem

Hepsi aynı anda: yangında tüm valfler tahliye edebildiğinde tasarım durumu. Birer birer: valfler birlikte tahliye edemeyen bölümleri koruduğunda. Her valfin karşı basıncı kendi sınırına göre kontrol edilir.
Tahliye hatlarında en yaygın olanlar soğutma bakırı (EN 12735-1) ve çeliktir. Tesisat bakırı ve pres sistemleri, boru ve bağlantı parçaları karşı basınca dayanıyor ve soğutucu akışkan için onaylıysa kullanılabilir – su için pres fitingler genellikle soğutucu akışkana ve yağa dayanmayan EPDM contalıdır. Bakır amonyakla kullanılmamalıdır.

Emniyet vanaları

Vana veri sayfasını yapıştırın
Vana föyündeki gibi her pozisyon için bir satır. Hatlar vana kapasitesi Qm × adet için boyutlandırılır (güvenli taraf); Qmd buna göre kontrol edilir. Üretici gibi hesaplamak için Qm yerine düzeltilmiş kapasite Qmd' girin. Gaz sıcaklığı yalnızca basınç kritik basıncın üzerindeyken gerekir (CO2: 73,8 bar), ör. yüksek basınç tarafı. Sıcaklık bilinmiyor mu? Sıcak gaz sıcaklığını kullanın – daha yüksek sıcaklık daha büyük hat verir (güvenli taraf).

Ortak tahliye hattı: son T → çıkış

Atmosfere çıkış için 0; hat basınçlı bir sisteme tahliye ediyorsa basıncı girin. Çap Auto = tüm valflerin karşı basıncını (ve gürültü şartını) sağlayan en küçük çap. Hiçbir hat valf çıkışından küçük olamaz.

Çıkıştaki gürültü

Çıkıştaki jet için API 521 / ISO 23251'e göre tahmin. Bir gürültü şartı girildiğinde hem karşı basıncı hem de gürültü şartını karşılayan en küçük çap seçilir. Binalar, yansımalar ve susturucular gerçek seviyeyi değiştirir.

Proje

.html
Dosya
Paylaş ve yazdır

Birimler

Akış şeması

Şema soldaki verilerden çizilir. Düzenlemek için bir valfe, çapını ve uzunluğunu değiştirmek için bir boruya tıklayın; kırmızı hat = sınır aşıldı.
V1DN1060,0 bar500 kg/hDN10 · 0,3 m9,6 %çıkış91 dB(A) @ 10 mDN15 · 10,0 m · 4 dirsek500 kg/h · 5,50 bar

Valfler – karşı basınç

ValfAçma basıncı (bar)Debi (kg/h) BağlantıT'deki basınç (bar)Karşı basınç (bar)açma %'si T sonrası bölümKbGirişDurum
V160,00 500,0DN10 5,505,76 9,6 %DN151,000 0,02 %Uygun

Ortak tahliye hattı – tüm çaplar

Her çapta son bölüm (son T → çıkış); önceki bölümler her satır için otomatik seçilir. T'deki basınç = son T'deki basınç; en kötü % = valfler arasında açma basıncına göre en yüksek karşı basınç. * = çıkışta kritik akış.

Hesap esasları

Hesaplamayı göster

Boru başına

BoruKütlesel debi [kg/s]Yoğunluk [kg/m³]İç Ø [mm]Hız [m/s]RefUzunluk (+ eşdeğer) [m]Δp [bar]Δp/m [Pa/m]Not
Giriş V10,1389269,313,63,55623.0000,02710,1 (+0,251)0,011911.9000,02 % / 3,0 %
Bağlantı V10,138911,4913,683,2623.0000,02710,30,26488.1009,6 % / 10 %
Kolektör V1 → çıkış0,13892,48217,3238490.0000,025510 (+1,8)5,555.000kritik · 5,50 bar

Hesaplama temeli

Yöntem
EN 13136 (EN 378-2 tarafından atıfta bulunulduğu gibi): ayarlanan basınçta ve aşırı basınçta gerekli kapasite ve valf kapasitesi; çıkıştan tahliye durumunun gaz sıcaklığında her valfe doğru geri çözülen boğulmalı izotermal sıkıştırılabilir akış olarak tahliye hatları; tahliye yoğunluğunda sıkıştırılamaz akış olarak giriş hattı.
Denklemler
  • 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
Sürtünme
Darcy–Weisbach · Colebrook–White (64/Re < 2300)
Akışkan verileri
CoolProp 8.0.0
Standartlar
EN 13136:2013+A1:2018 · EN 378-2 · EN ISO 4126-1 · API 521 / ISO 23251 · Crane TP-410
Notlar
  • Gaz hatları: borunun akışaşağı ucunda yoğunluk ve hız; Δp, boğulmuş bir uçtaki düşüşü içerir. Not, sınıra karşı ayarlanan basıncın %'si olarak giriş düşüşünü ve karşı basıncı verir. Çıkış bölümü başlangıcındaki basıncı gösterir (atmosferik basıncın üstünde).

Emniyet valfleri ve tahliye hatları hakkında sık sorulan sorular

EN 13136'ya göre emniyet valfi nasıl boyutlandırılır?

Önce gerekli tahliye kapasitesi: yangında 10 kW/m² çarpı kabın dış yüzeyi bölü buharlaşma ısısı, aksi halde kompresör debisi veya ısı kaynağının gücü. Ardından EN 13136, açma basıncı artı %10'da Qm = 0,2883·C·Kb·A·Kdr·√(p0/v0) ile valf alanını verir.

Yukarıdaki araçla hesaplayın

Bir emniyet valfinde ne kadar karşı basınç olabilir?

Konvansiyonel emniyet valfleri genellikle açma basıncının en fazla %10'una izin verir; dengeli valfler üreticiye göre daha fazla. Giriş hattındaki basınç kaybı en fazla %3 olmalıdır. Hesaplayıcı, tahliye hattının karşı basıncını sıkıştırılabilir ve kritik akışla bulur.

Yukarıdaki araçla hesaplayın

Birden fazla emniyet valfi için ortak tahliye hattı nasıl boyutlandırılır?

Her valfin karşı basıncı, tüm valfler aynı anda (yangın) ya da birer birer tahliye ederken kontrol edilir. T'ler arasındaki bölümler önceki valflerin debisini taşır ve farklı çaplarda olabilir; pratik kurala göre kolektör kesiti en az bağlantıların toplamı olmalıdır.

Yukarıdaki araçla hesaplayın

CO2 (R744) emniyet valflerinin özelliği nedir?

Basınçlar yüksektir ve yüksek basınç tarafında CO2 çoğu zaman süperkritiktir; bu yüzden valf belirli sıcaklıktaki gaz için boyutlandırılır. 5,2 bar altında CO2 kuru buz oluşturur, bu nedenle tahliye hattı kısa ve kendiliğinden boşalan, alçak noktası olmayan bir hat olmalıdır.

Yukarıdaki araçla hesaplayın

Tahliye hattı bakır olabilir mi?

HFC/HFO ve CO2 için, boru karşı basınca dayanıyorsa evet: EN 12735-1 soğutma bakırı ya da soğutucu akışkan için onaylı bağlantılarla EN 1057 tesisat bakırı ve pres sistemleri. Amonyakla bakır yasaktır; çelik veya paslanmaz kullanın.

Yukarıdaki araçla hesaplayın

Tahliye eden bir emniyet valfi ne kadar gürültülüdür?

Çıkışa yakın yerlerde çoğu zaman 100 dB(A)'nın üzerinde. Hesaplayıcı gürültüyü API 521'e göre tahmin eder ve bir gürültü şartı varsa daha büyük bir hat seçer; yetmezse çıkışı taşıyın veya susturucu takın.

Yukarıdaki araçla hesaplayın

Varsayımlar: EN 378-2'nin atıfta bulunduğu şekliyle EN 13136:2013+A1'e göre tahliye kapasitesi ve vana akışı (EN ISO 24664:2024 henüz kontrol edilmedi) (Qm = 0.2883·C·Kb·A·Kdr·√(p0/v0)); izotermal sıkıştırılabilir akış ve boğulmalı tahliye hattı, gaz sıcaklığı = tahliye sıcaklığı (muhafazakar yaklaşım); inkompresibl akış olarak giriş hattı. Soğutucu akışkan verileri CoolProp referans denklemlerinden alınmıştır. Gürültü API 521 / ISO 23251'e göre tahmin edilmiştir.

Sorumluluk reddi: Bu araç doğru sonuçları garanti etmez. Emniyet donanımları yetkin bir kişi tarafından seçilmeli ve onaylanmalıdır; her zaman EN 378, EN 13136, üretici verileri ve yerel kurallara göre kontrol edin.

Yardım – emniyet valfi ve tahliye hattı

Hesaplayıcı EN 13136'yı izler: önce gerekli tahliye kapasitesi, sonra valfin kesiti veya kapasitesi, ardından giriş hattının basınç kaybı ve tahliye hattının karşı basıncı.

1. Akışkan ve basınç

  • Akışkanı ve açma basıncını (gösterge) seçin. Valf, açma basıncı artı aşırı basınçta (genellikle %10) tahliye eder.
  • Çoğu durumda doymuş buhar tahliye edilir. Kritik basıncın üzerinde (ör. yüksek basınç tarafında CO2, 73,8 bar üzeri) veya kızgın gaz için, ör. sıcak gaz hattında, belirli sıcaklıkta gazı seçin. Listedeki tüm soğutucu akışkanlar için çalışır.
  • Listede olmayan akışkanlar “Diğer akışkan” ve üretici verileriyle hesaplanabilir.

2. Gerekli kapasite

  • Yangın: EN 13136, kabın dış yüzeyinde 10 kW/m² ısı akısı esas alır; kapasite bu ısının buharlaşma ısısına bölümüdür.
  • Kompresör: süpürme hacmi × emme gazı yoğunluğu × hacimsel verim. Isı kaynağı: ısıl gücün buharlaşma ısısına bölümü.

3. Valf

  • Kdr ve föydeki kesitle valf kapasitesi gerekli kapasiteyle karşılaştırılır. Kesit 0 iken gerekli kesit gösterilir.
  • Tahliye hattı, yalnızca gerekene göre değil, valfin tahliye edebileceğine göre boyutlandırılır.
  • Valf verisinin nasıl verileceğini seçin: akış alanı ve Kdr, API 526 orifisi, sizin koşullarınızdaki kapasite ya da veri sayfası koşullarındaki kapasite (dönüştürülür). Aynı anda yalnızca bir yol kullanılır; diğer alanlar gizlenir. Kapasite kg/h, kg/s, lb/h veya Nm³/h olarak verilebilir.

4. Hatlar

  • Giriş hattı açma basıncının en fazla %3'ünü kaybedebilir. Tahliye hattı her çap için kontrol edilir; karşı basıncı sınır içinde tutan en küçük çap seçilir.
  • Amonyakla bakıra izin verilmez. CO2'de kuru buz uyarısına dikkat edin.
  • Birden fazla valf: Valfler panelinden valf ekleyin. Her valfin kendi kapasitesi, giriş hattı ve ortak tahliye hattına bağlantı hattı vardır. Şema tüm sistemi gösterir; düzenlemek için bir valfe tıklayın.
  • Kolektör her T'de bölünür: her bölüm kendinden önceki valflerin debisini taşır ve kendi çapına sahiptir. Çaplar, tüm valfler aynı anda ya da birer birer tahliye ederken her valfin karşı basıncını sınırında tutar; elle de seçilebilir.

5. Gürültü, kaydet ve yazdır

  • En yakın alıcıya uzaklığı ve bir gürültü gereksinimini girin; tahmin bunu aşarsa uyarı alırsınız.
  • Bir gürültü şartıyla hem karşı basıncı hem gürültüyü karşılayan en küçük çap seçilir. Daha büyük bir hat daha düşük çıkış hızı ve dolayısıyla daha az gürültü verir. Hiçbir çap şartı karşılamazsa, karşılandığı mesafe gösterilir.
  • Susturucu isteğe bağlıdır: tipik değerler için bir tip seçin ya da üreticinin sönümleme ve kayıp katsayısını girin. Susturucunun basınç kaybı karşı basınca dahildir.
  • “Kaydet” projeyi dosya olarak indirir, “Aç” yeniden açar, “Yazdır” sonuçları yazdırır.