电厂安全阀排汽管道热力计算及应用张馨（广东省电力设计研究院，广东广州510663）摘要：介绍了排汽管道布置形式及排放过程，重点论述了开式、闭式排放系统的热力计算方法。在ASMEB311计算方法的基础上，采用汽轮机管道设计技术规定的方法求解临界质量体积比,2种计算方法的结合使得计算精度高，可操作性强.在实际应用中效果明显。关键词：安全阀排汽管道;排放系统；热力计算;应用范围；防反喷汀K11+2文献标志码:A:1674-1951（2011）11-0009-03---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除------本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---1开式、闭式排放系统的布置在电厂屮，安全阀排汽主要分为开式排放和闭式排放2种类型。开式排放是指流体通过安全阀后,WI放到不与安全阀相连接的排汽管中；闭式排放是指由1根直接与安全阀相连接的排放管将排泄物排放到远处。2种排放的典型布置如图1、图2所示。图1开式排放布置为了使布置合理，需耍对这2种布置进行热力计算并対其应用进行讨论。2开式、闭式排放系统的热力计算在进行布置设计时，必须根据工程的特点,选用合理的排放方式。在计算过程中，校核反喷和根据反力计算支吊架的载荷往往是工程设计人员关注的焦点。21排放过程分析根据热力过程，在安全阀内部，气体流动可视为图2闭式排放布置绝热过程。通常安全阀进、出口压差较大，如进口压力通常大于1.OMPa,岀口压力一般为大气压（01MPa）,故出口背圧与进口压力之比往往小于01。对于理想双原子气体而言，其绝热指数k=1400,与之相对应的临界压力比gcr=0528；对于过热水蒸气而言，其绝热指数k=1300,与Z相对应的临界压力比gcr=0546；对于干饱和水蒸气而言，其绝热指数k=1135,与之相对应的临界压力比gcf=0577。故流体的流动过程可视为渐缩喷管的临界出流过程，在安全阀面积最小处达到最大流速。开式布置如图1所示。蒸汽从安全阀的喉部开始经历了一个自由膨胀过程到达阀管的进口（1点），由于通流面积突然扩大，蒸汽的压力和流速下降，焙值升高，从阀管进口到阀管出口（2点），蒸汽流动为可压缩流体等截面有摩阻的绝热流动，通常蒸汽在2点又达到临界流动。蒸汽从阀管出口又经历了一个自由膨胀过程到达排放管进口（3点），在排放管过程中，蒸汽经历了一个较低质量流速的芬诺线到达排放管岀口（4点）。闭式布置如图2所示。蒸汽从安全阀出口经历一个可压缩流体等截面有摩阻的绝热流动后，即直接押向大气，在通常情况下，蒸汽在排出口2点达到临堺流或者亚临界状态。22开式排放系统的计算对于安全阀排汽的计算來说，常用的有3种方法：按滞止压力和滞止质量体积计算临界参数，汽水管道设计技术规定即采用这种方法；按滞止焰来讨算临界参数.ASMEB311采用此方法；按排汽过稚的经验焙降确定终态热力参数。根据工程经验，一般认为ASMEB311采用的方法更为可取，该方泣计算步骤如下。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---收稿日期：2011-05-13：修回日期:2011-07-22(1)计算安全阀后阀管出口处的设计圧力和速度式中:A〔2为管道通流面积,m勺qm为质量流量,kg/s；h°为滞止比焙值,J/kg;p2为绝对压力,Pa；w2为流速，m/s；v2为质量体积，m3/kg;b为蒸汽特性参数,J/kg。蒸汽状态参数a,b取值见表1。表1蒸汽状态参数选用kJ/kg排汽终态a0湿蒸汽•干度＜90%6771100饱和蒸汽.干度＞90%015MPa<p?<689MPa1913433过热蒸汽，干度＞90%689MPa<p2<1379MPa1933433(2)计算排放管出口参数。在排放管出口，蒸汽可能存在临界或者亚临界状态，需要进行判断。首先假定蒸汽达到临界状态。根据本章节第(1)条计算步骤可计算出相关参数，也可按如下简便计算公式进行计算w4=w2,P"=朕)'%="侥)'式中：P4.W4,V4分别为排放管出口的压力、速度及质量体积;A34为排放管的流通面积。当P4大于等于大气压力时，假定成立，当P4小于大气压力时，蒸汽亚临界出流，此时计算排放管出口参数可采用虚拟法。在工程实际屮，当发生了蒸汽的亚临界出流时，应通过调整布置、增大管径等方式，避免产生亚临界出流。(3)根据排放管出口参数反算排放管进口参数。蒸...