化工计算APP——《安全阀反力计算》

应用户建议，编写了安全阀反力计算。这个功能的计算结果和CAESAR II基本吻合。该功能会在化工计算V8.0中发布。

化工计算APP下载地址：

1.坚果云：https://www.jianguoyun.com/p/DQScsKEQgqiOCBjnoawFIAA

2.夸克网盘：https://pan.quark.cn/s/bc29c23ad3ae

3.永硕E盘（建议在电脑下载各压缩包，然后一起选中解压，得到apk安装文件）：http://sj.ysupan.com/xiaoming2024

4.蓝奏云(建议在电脑网页下载)：https://wwd.lanzouj.com/b058sgdkb，密码：grd4

如果下载的文件扩展名不是【.apk】，那请将扩展名改为【.apk】再点击安装。

如果通过微信传到手机，扩展名会变成【.apk.1】，请将扩展名改为【.apk】再安装。

华为、小米手机请关闭【纯净模式】再安装。

01 安全阀

安全阀的计算和选型，已经有功能可以计算了，计算起来也非常方便，详情大家可以看这两篇文章——《安全阀计算 API 520》和《爆破片计算》。

安全阀阀瓣开启泄放时，管道内流体的快速流动会对排放管道产生一定的作用力，并通过排出管道传至安全阀，且以力矩的形式通过管道作用在安全阀的设备接口。因此需要对这种力和力矩进行计算，以保证安全阀进出口管道及设备接口、法兰的安全。

国内一般采用《安全阀的设置和选用》(HG/T 20570.2-95)中14.0.1-1 式进行反力计算。其实，HG/T 20570里面的公式是抄的API 520的。但单位换算的时候，不小心弄错了，导致HG/T 20570计算出来的反力远大于API520。所以，也不要盲目相信手册或标准，手册标准也可能出错，出错也没人改。

02 案例演示

APP的安全阀反力计算采用了两种计算模式，一种是依据API 520，另一种是参考CAESAR II。

2.1 API 520

在API 520计算模式中，流体类型有四种，分别是：水蒸汽、气体、混合气体和气液两相。

2.1.1 API 520（水蒸汽）

某安全阀泄放量12000kg/h，泄放介质为水蒸汽，泄放温度200℃，泄放管外径108mm，壁厚5mm。请计算安全阀反力。

API 520计算公式非常简单，只需输入少量数据就可以得到结果。

以下就是APP的计算结果，反力为2158N，即220kgf(公斤力)。

注意：

1、在API520模式中，不需要用户输入绝热系数k和分子量M，程序会自动计算。

2、滞止温度不易求取，此处可以输入泄放温度。

2.1.2 API 520（气体）

某安全阀泄放量12000kg/h，泄放介质为甲烷气体，泄放温度200℃，泄放管外径108mm，壁厚5mm。请计算安全阀反力。

以下是计算结果。

2.1.3 API 520（混合气体）

某安全阀泄放量12000kg/h，泄放介质为混合气体，泄放温度200℃，泄放管外径108mm，壁厚5mm。请计算安全阀反力。

2.1.4 API 520（气液两相）

某安全阀泄放量12000kg/h，泄放介质为气液两相，泄放管外径108mm，壁厚5mm。请计算安全阀反力。

气液两相多了一些参数。总体上说，API 520的计算还是非常简单的，直接套公式就完了。API 520的计算值略大于 ASME B31.1，两者计算结果差异很小。

2.2 CAESAR II

API 520中输入的参数很少，计算比较理想化，它适用于泄放管长度很短的情况。通过对CAESAR II安全阀反力计算进行研究，我大概了解了它的算法，然后将它开发出来了。

2.2.1 案例一

安全阀泄放温度250℃，压力2850kPa绝压，安全阀喉径65mm，安全阀出口内径125mm，泄放管内径125mm，泄放管长度1米，绝热系数k=1.28，分子量为28.9。计算其反力。

下面分别是CAESAR II和APP的计算结果。

从计算结果可以看到，CAESAR II的出口反力为10548N，而APP为10543N，两者差异很小，误差为0.05%。造成这些差异的原因可能是模型参数不一样导致的，因为我也不知道CAESAR II的参数是多少，只能尽量靠近。

当然，对比一个案例，并不能说明什么。接着，我又对比了多个案例。发现两者的计算值非常接近，最大误差都不会超过1%。所以，我说基本吻合不过分吧？

要是大家不相信，可以自己试着对比一下。

注意：APP计算结果最后提示，熵比值小于1，这说明泄放管的出口直径可能偏小了，建议加大泄放管直径。

在CAESAR II计算模式中，用户需手动输入绝热系数和分子量，当然，可以直接点击绝热系数后面的三个点按钮（...），直接选择。

2.2.2 案例二

有可能泄放管直径会大于安全阀出口直径，我们只需要输入对应的直径即可，例如下面这个案例。

某安全阀泄放温度280℃，压力61bar绝压，安全阀喉径52mm，安全阀出口内径146mm，泄放管内径200mm，泄放管长度5米，绝热系数k=1.4，分子量为28.96。计算其反力。

下面分别是CAESAR II和APP的计算结果，分别是13041N、13048N。

OK，这就是今天这个功能的全部内容了。如果大家觉得这个功能还不错的话，就请帮忙转发一下呗，让大家都知道我是在用心做这个APP。

谢谢各位！

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