气体和蒸气的计算公式与方法

（1）流动状态的确定 首先要确定其流动状态，具体程序如下。

1）计算安全阀背压与额定排放压力绝压数值的比p_b／p_dr。

2）按下式计算临界流动压力与额定排放压力绝压数值的比p_cf／p_dr。

3）若 ，则可确定流动为亚临界流动；若 ，则可确定流动为临界流动。式中：p_b为总背压（绝压）（MPa），即附加背压和排放背压的和再加上大气压；p_dr为额定排放压力（绝压）（MPa），该压力等于整定压力加上允许超过压力，再加上大气压，p_dr＝p_s（1＋Δp₀）＋p_atm；p_s为整定压力（表压）（MPa）；Δp₀为超过压力；p_cf为出口临界流动压力（绝压）（MPa）；κ为在排放时进口状态下的等熵指数（对于理想气体，等于比热容比）。

（2）定径公式 气体和蒸气的定径公式为(www.xing528.com)

式中：A_r为所需的流道面积（mm²）；W_r为所需泄放量（kg／h）；C为根据气体或蒸气在入口排放条件下的等熵指数κ（因为假设为理想气体，因此等于比热容比c_p／c_V）确定的量纲为1的系数，C＝520 ；K_dr为额定排量系数，量纲为1；p_dr为额定排放压力（绝压）（MPa），该压力等于整定压力加上允许超过压力，再加上大气压，p_dr＝p_s（1＋Δp₀）＋p_atm；K_b为排量的背压修正系数，量纲为1；对于常规式和先导式安全阀,当为临界流动时，K_b等于1.0；当为亚临界流动时，K_b＝ ，其中r为背压对上游排放压力的绝压数值比值，p_b／p_dr；对于平衡波纹管式安全阀，超过压力21％，且p_b／p_s小于等于50％时，K_b等于1.0；超压10％和16％时，由图6⁃10确定；K_c为当安全阀上游装有一爆破片时的联合修正系数。当不安装爆破片时，取1.0；当爆破片与安全阀串联安装时，取0.9；T_d为入口气体或蒸气的排放温度（K）；Z为气体和蒸气在入口排放状态下的压缩系数，量纲为1；M为气体和蒸气在入口排放状态下的摩尔质量（kg／kmol）。

图6⁃10 平衡波纹管式安全阀（蒸气和气体）的背压修正系数（摘自API Std 520）

注：1.p_b为背压（表压），MPa；p S为整定压力（表压）（MPa）。2.该曲线是许多安全阀制造商推荐的数据的折中值，如果制造商提供了自己的修正系数曲线，公式中应采用制造商提供的数据。