Druckentlastungsvorrichtungen (PRDs) werden weithin und effektiv verwendet, um Prozessanlagen wie Rohrleitungssysteme, Druckbehälter, Destillationskolonnen und andere Anlagen vor Drücken zu schützen, die die Auslegungsdruckstufe um mehr als einen festen vorbestimmten Betrag überschreiten. Das Ziel von Druckentlastungsventilen ist es, Schäden an der Ausrüstung zu vermeiden, Personenschäden zu vermeiden und potenzielle Gefahren für die Umwelt zu vermeiden.
Maximale Länge der Entlastungsventil-Entlüftungsleitung
P.1 = 0,25 × [(DRUCKEINSTELLUNG × 1,1) + 14,7]
P.2 = [(DRUCKEINSTELLUNG × 1,1) + 14,7]
L = Maximale Länge der Entlastungsleitung (Fuß)
D = Innendurchmesser des Rohrs (Zoll)
C = Minimaler Luftausstoß (Lbs./Min.)
Dimensionierung des Überdruckventils
Entlastungsventile für Flüssigkeitssysteme und Entlastungsventile mit Feder:
Entlastungsventile für Flüssigkeitssysteme und pilotgesteuerte Entlastungsventile:
Überströmventile des Dampfsystems:
Entlastungsventile für Gas- und Dampfsysteme (Lb./Std.):
Entlastungsventile für Gas- und Dampfsysteme (SCFM):
Gleichungsdefinitionen für Entlastungsventile:
EIN = Erforderliche effektive Entlastungsventil-Auslassfläche (Quadratzoll)
GPM = Erforderliche Entlastungskapazität bei Durchflussbedingungen (Gallonen pro Minute)
W. = Erforderliche Entlastungskapazität bei Durchflussbedingungen (Pfund/Stunde)
SCFM = Erforderliche Entlastungskapazität bei Durchflussbedingungen (Standardkubikfuß pro Minute)
G = Spezifisches Gewicht von Flüssigkeit, Gas oder Dampf bei Strömungsbedingungen
Wasser = 1,0 für die meisten HLK-Anwendungen
Luft = 1,0
C. = Koeffizient bestimmt durch Ausdruck des Verhältnisses der spezifischen Wärmen
C. = 315, wenn der Wert unbekannt ist
K. = Effektiver Entladungskoeffizient
K. = 0,975
K.B. = Kapazitätskorrekturfaktor aufgrund des Gegendrucks
K.B. = 1,0 für atmosphärische Entladungssysteme
K.V. = Durchflusskorrekturfaktor aufgrund der Viskosität
K.V. = 0,9 bis 1,0 für die meisten HLK-Anwendungen mit Wasser
K.N. = Leistungskorrekturfaktor für trockenen Sattdampf bei eingestellten Drücken über 1500 Psia und bis zu 3200 Psia
K.N. = 1,0 für die meisten HLK-Anwendungen
K.Sch = Leistungskorrekturfaktor aufgrund des Überhitzungsgrades
K.Sch = 1,0 für gesättigten Dampf
Z. = Kompressibilitätsfaktor
Z. = 1.0 Wenn der Wert unbekannt ist
P. = Entlastungsdruck (Psia)
P. = Einstelldruck (psig) + Überdruck (10 % psig) + Atmosphärendruck (14,7 Psia)
P = Differenzdruck (psig)
P = Einstelldruck (psig) + Überdruck (10 % psig) − Gegendruck (psig)
T. = Absolute Temperatur (°R = °F. + 460)
M. = Molekulargewicht des Gases oder Dampfes
Hinweise zur Dimensionierung des Überdruckventils
- Wenn mehrere Entlastungsventile verwendet werden, muss ein Ventil auf oder unter dem maximal zulässigen Betriebsdruck eingestellt werden, und die verbleibenden Ventile dürfen bis zu 5 % über dem maximal zulässigen Betriebsdruck eingestellt werden.
- Bei der Dimensionierung mehrerer Entlastungsventile wird die erforderliche Gesamtfläche auf der Grundlage eines Überdrucks von 16 Prozent oder 4 Psi berechnet, je nachdem, welcher Wert größer ist.
- Für überhitzten Dampf dürfen die unten aufgeführten Korrekturfaktorwerte verwendet werden:
Überhitzungswert | Korrekturfaktor |
Überhitzung bis 400 °F | 0,97 (Bereich 0,979–0,998) |
Überhitzung bis zu 450 °F | 0,95 (Bereich 0,957–0,977) |
Überhitzung bis 500 °F | 0,93 (Bereich 0,930–0,968) |
Überhitzung bis zu 550 °F | 0,90 (Bereich 0,905–0,974) |
Überhitzung bis 600 °F | 0,88 (Bereich 0,882–0,993) |
Überhitzung bis 650 °F | 0,86 (Bereich 0,861–0,988) |
Überhitzung bis 700 °F | 0,84 (Bereich 0,841–0,963) |
Überhitzung bis 750 °F | 0,82 (Bereich 0,823–0,903) |
Überhitzung bis 800 °F | 0,80 (Bereich 0,805–0,863) |
Überhitzung bis 850 °F | 0,78 (Bereich 0,786–0,836) |
Überhitzung bis 900 °F | 0,75 (Bereich 0,753–0,813) |
Überhitzung bis zu 950 °F | 0,72 (Bereich 0,726–0,792) |
Überhitzung bis 1000 °F | 0,70 (Bereich 0,704–0,774) |
Gas- und Dampfeigenschaften:
GAS ODER DAMPF | MOLEKULARGEWICHT | VERHÄLTNIS DER SPEZIFISCHEN WÄRME | KOEFFIZIENT C | SPEZIFISCHE SCHWERE |
Acetylen | 26.04 | 1.25 | 342 | 0.899 |
Luft | 28.97 | 1.40 | 356 | 1.000 |
Ammoniak (R-717) | 17.03 | 1.30 | 347 | 0.588 |
Argon | 39.94 | 1.66 | 377 | 1.379 |
Benzol | 78.11 | 1.12 | 329 | 2.696 |
N-Butan | 58.12 | 1.18 | 335 | 2.006 |
Isobutan | 58.12 | 1.19 | 336 | 2.006 |
Kohlendioxid | 44.01 | 1.29 | 346 | 1.519 |
Schwefelkohlenstoff | 76.13 | 1.21 | 338 | 2.628 |
Kohlenmonoxid | 28.01 | 1.40 | 356 | 0.967 |
Chlor | 70.90 | 1.35 | 352 | 2.447 |
Cyclohexan | 84.16 | 1.08 | 325 | 2.905 |
Ethan | 30.07 | 1.19 | 336 | 1.038 |
Ethylalkohol | 46.07 | 1.13 | 330 | 1.590 |
Ethylchlorid | 64.52 | 1.19 | 336 | 2.227 |
Ethylen | 28.03 | 1.24 | 341 | 0.968 |
Helium | 4.02 | 1.66 | 377 | 0.139 |
N-Heptan | 100.20 | 1.05 | 321 | 3.459 |
Hexan | 86.17 | 1.06 | 322 | 2.974 |
Salzsäure | 36.47 | 1.41 | 357 | 1.259 |
Wasserstoff | 2.02 | 1.41 | 357 | 0.070 |
Chlorwasserstoff | 36.47 | 1.41 | 357 | 1.259 |
Schwefelwasserstoff | 34.08 | 1.32 | 349 | 1.176 |
Methan | 16.04 | 1.31 | 348 | 0.554 |
Methylalkohol | 32.04 | 1.20 | 337 | 1.106 |
Methylbutan | 72.15 | 1.08 | 325 | 2.491 |
Methylchlorid | 50.49 | 1.20 | 337 | 1.743 |
Natural Gas | 19.00 | 1.27 | 344 | 0.656 |
Stickoxid | 30.00 | 1.40 | 356 | 1.036 |
Stickstoff | 28.02 | 1.40 | 356 | 0.967 |
Lachgas | 44.02 | 1.31 | 348 | 1.520 |
N-Oktan | 114.22 | 1.05 | 321 | 3.943 |
Sauerstoff | 32.00 | 1.40 | 356 | 1.105 |
N-Pentan | 72.15 | 1.08 | 325 | 2.491 |
Iso-Pentan | 72.15 | 1.08 | 325 | 2.491 |
Propan | 44.09 | 1.13 | 330 | 1.522 |
R-11 | 137.37 | 1.14 | 331 | 4.742 |
R-12 | 120.92 | 1.14 | 331 | 4.174 |
R-22 | 86.48 | 1.18 | 335 | 2.985 |
R-114 | 170.93 | 1.09 | 326 | 5.900 |
R-123 | 152.93 | 1.10 | 327 | 5.279 |
R-134a | 102.03 | 1.20 | 337 | 3.522 |
Schwefeldioxid | 64.04 | 1.27 | 344 | 2.211 |
Toluol | 92.13 | 1.09 | 326 | 3.180 |
