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机械式呼吸阀的计算选型方法

2020/11/4 11:10:36      点击:

        机械呼吸阀是利用阀盘的重量来控制油罐的呼气压力和吸入真空度的。当罐内气体的压力达到油罐的设计允许压力时,压力阀即被顶开,气体从罐内逸出,使罐内压力不再继续增高。同理,当罐内的真空达到油罐设计的允许真空度时,罐外的大气降顶开真空阀而进入罐内,使罐内的真空度不再升高。机械呼吸阀可以在一定程度上减少油品的蒸发损耗,同时对油罐起安全保护作用[13]

         单位时间内通过压力阀的气体流量可按下式计算

                      

         当阀门刚刚打开的瞬间时,Qqi=0,阀盘重量G与阀盘的静压力ΔPf所形成的作用力相平衡即

         由此可得

       计算结果表明,压力阀的直径将大大小于真空阀的直径,然而为了制造的方便,常把压力阀直径作成和真空阀直径相同。

       从式(1)~式(5)中可以看出,影响呼吸阀尺寸的最主要因素是油罐收发油品的排量。在实际工作中常根据油罐收发作业的排量来选择呼吸阀的数量和口径大小,如表1所示。

                表 1  机械呼吸阀数量和口径的选择

油罐的收发量m³/1 h 

呼吸阀数

呼吸阀口径 /mm

25

26 100

101 150

151 250

251 300

300

1

1

1

1

1

2

50

100

150

200

250

300

       通过和 API STANDARD 2000 比较,发现单位时间内通过压力阀的气体流量式(1)有以下不同之处:

      (a)(1)通过压力阀的气体流量为1.2Qy而按APISTANDARD 2000 的规定,当油品的闪点≥37.8℃时,压力阀的气体流量为1.01Qy;当油品的闪点﹤37.8℃时,压力阀的气体流量为2.02Qy

      (b)(1)单位时间内气体空间的温度变化为30/h,而按API STANDARD 2000 的规定单位时间内气体空间的温度变化为55/h。以20000m³罐为例

      (1)     按式(1)单位时间内通过压力阀的气体流量低闪点的油品为

       高闪点的油品为

       (2)API STANDARD 2000 单位时间内通过压力阀的气体流量低闪点的油品为

       高闪点的油品为

        通过以上公式的计算比较,得出单位时间内通过压力阀的气体流量因输入油罐中的油品最大流量Qy而异,在Qy较大时,低闪点油品按APISTANDARD 2000计算Qyqi 较大,高闪点油品按式

       (1) 计算较大。

       通过和API STANDARD 2000比较,发现单位时间内通过真空阀的气体流量式(2)有以下不同之处:

       (a)(2)通过真空阀的气体流量为1.2Qy,而按API STANDARD 2000的规定,不论低闪点和高闪点的油品,通过真空阀的气体流量为0.94Qy

      (b)(2)通过真空阀的气体流量和 V max Δ t273ε有关,这就决定通过真空阀的气体流量和油品的低闪点或高闪点有关,而按APISTANDARD 2000规定通过真空阀的气体流量和低闪点还是高闪点无关,只和低闪点油品通过真空阀的气体流量相等。

       通过以上比较,可以得出在选取机械呼吸阀时,呼吸阀的直径和通过阀的气体流量Qqi有关系,而Qqi的计算根据式(1)、式(2)和API STAND2ARD 2000 的规定是不同的,因此需要根据工程的实际情况,式(1)、式(2)和API STANDARD 2000的规定,并且根据已经应用到实际工程中的机械呼吸阀选型经验,综合选出比较合理的机械呼吸阀。