正確計(jì)算安全閥排量是合理選用安全閥，并判斷其可靠性的重要依據(jù)。GB 150-89《鋼制壓力容器》中，根據(jù)安全閥流動(dòng)狀態(tài)不同，提出了2種排量計(jì)算公式,為此，判斷安全閥是處于臨界流動(dòng)狀態(tài)還是亞臨界流動(dòng)狀態(tài),是正確選用排量計(jì)算公式的前提。 目前對(duì)安全閥臨界壓力比數(shù)值存在2種觀點(diǎn)：①各國(guó)規(guī)范中均認(rèn)為安全閥臨界壓力比與噴管臨界壓力比相同,其數(shù)值為0.528［1,2］。②很多專家和研究人員認(rèn)為，安全閥臨界壓力比小于噴管臨界壓力比，其數(shù)值約0.2～0.3［3］ 。
臨界壓力比rcr是指在zui小流道截面處，氣流流速達(dá)到當(dāng)?shù)匾羲贂r(shí)的出進(jìn)口壓力之比。噴管的臨界壓力比在理論上*可以由公式計(jì)算確定。當(dāng)噴管出進(jìn)口壓力比低于或等于噴管臨界壓力比時(shí)，由于出口截面上已是音速流，出進(jìn)口壓力比的擾動(dòng)不能超過音速面，所以擾動(dòng)不能影響噴管內(nèi)的流動(dòng)。出口截面上的氣流壓力維持p2/p1= rcr不變，出口截面上氣流仍是音速流，相對(duì)排量也維持不變，即W/Wmax=1，此時(shí)，噴管處于臨界或超臨界流動(dòng)狀態(tài)［4］。除了噴管以外，其它結(jié)構(gòu)的臨界壓力比往往需要由試驗(yàn)確定，而以試驗(yàn)確定的臨界壓力比稱第二臨界壓力比，以資區(qū)別。
由于安全閥結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，很難測(cè)定安全閥zui小流道截面積處氣流流速，從而無法根據(jù)zui小流道截流面積處是否達(dá)到音速而準(zhǔn)確確定。目前，判斷安全閥是否達(dá)到臨界流動(dòng)狀態(tài)的方法是測(cè)定安全閥的排量系數(shù)，認(rèn)為只要排量系數(shù)不隨壓力比變化 ，安全閥就達(dá)到臨界流動(dòng)狀態(tài)［3］。實(shí)測(cè)結(jié)果是安全閥排量總是隨壓力比的變化而變化 ，只不過當(dāng)安全閥壓力比低于0.2～0.3時(shí)，安全閥排量隨壓力比的變化較小，而人們認(rèn)為這種較小的變化是由于測(cè)量誤差引起的，從而判斷全啟式約為0.2～0.3。這一試驗(yàn)測(cè)定的方法，其理論依據(jù)是在臨界和超臨界流動(dòng)狀態(tài)，壓力比擾動(dòng)不能超過音速面，而使噴管相對(duì)排量維持不變，即W/Wmax=1。然而，在臨界或超臨界流動(dòng)狀態(tài)，則噴管出口截面的流動(dòng)已是音速流而使相對(duì)排量W/Wmax維持不變，反之，若相對(duì)排量維持不變，就判斷出口截面的流動(dòng)已是音速流，安全閥處于臨界流動(dòng)狀態(tài)則缺乏理論依據(jù)和試驗(yàn)證明。
-----豐茂閥門技術(shù)部
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