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安全閥穩(wěn)定排量分析討論

2018年08月17日 14:34:42人氣:1389來源:

  排量是衡量安全閥性能的重要參數(shù),因此其準(zhǔn)確計(jì)算和評估極為重要。排量的標(biāo)準(zhǔn)測試方法要求嚴(yán)格,測試繁瑣且難以實(shí)施。數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn),超壓泄放過程的穩(wěn)態(tài)排放階段噴管的喉部位于簾面,并且發(fā)現(xiàn),排放流體處于跨音速流態(tài)。
 
  進(jìn)一步的檢測技術(shù)研究表明,穩(wěn)態(tài)排量可以通過閥芯傳感器采集的穩(wěn)態(tài)排放數(shù)據(jù)來確定和計(jì)量,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)額定排量評估。這種新的排量計(jì)量和測試技術(shù)改變了傳統(tǒng)的安全閥流量測試思路,擴(kuò)展了閥芯傳感器的應(yīng)用范圍,實(shí)現(xiàn)了一種簡便易行的排量測試技術(shù),且具有足夠的測試精度。
 
  安全閥排放能力一般是在標(biāo)準(zhǔn)排量檢測裝置上測試和標(biāo)定的,排量試驗(yàn)方法對測試裝置、檢測元件及其布置,測試環(huán)境和操作程序有嚴(yán)格的要求。穩(wěn)態(tài)排量就是安全閥超壓開啟后處于穩(wěn)定排放階段的時均質(zhì)量流量。
 
  在這種情況下,如何準(zhǔn)確測試和評估安全閥的實(shí)際排量就顯得非常重要。由于標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法均要求安全閥處于全開啟狀態(tài),而試驗(yàn)測試表明,這些測試系統(tǒng)的共同特征都是在測試閥的前端設(shè)置穩(wěn)定容器,安裝測試管路和儀表。
 
  標(biāo)準(zhǔn)的測試還要求有較長的整流段管路,同時要求在穩(wěn)態(tài)流動階段測取數(shù)據(jù),在盡可能短的時間內(nèi)記錄數(shù)據(jù)。為獲取穩(wěn)定狀態(tài)數(shù)據(jù),一般應(yīng)采用大容量氣源或中間容器維持穩(wěn)定排放。專業(yè)排量測試系統(tǒng)對裝置和操作要求高,目前國內(nèi)僅有少數(shù)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)聲稱擁有相應(yīng)測試條件。小編的測試也表明,即使有大容量和高壓容器作為后備氣源,在開啟條件下要獲得規(guī)范要求的穩(wěn)態(tài)流動條件也很困難,尤其是大容量壓力容器和管道的安全閥排量測試,穩(wěn)態(tài)測試條件很難實(shí)現(xiàn)。
 
  安全閥在給定整定壓力下,有的無法達(dá)到全開啟高度。因此,如何評估實(shí)用安全閥是否具有足夠排量,從而保證其本質(zhì)安全,實(shí)際上卻仍然是一個沒有認(rèn)真研究過的問題。
 
  以前的測試方法均要求在流體流動通道中布置流量計(jì)和其他傳感器,并測取穩(wěn)態(tài)流數(shù)據(jù)來評估排量。文中基于閥芯傳感器穩(wěn)定和良好的測試性能和大量開展的安全閥動態(tài)開啟過程數(shù)值模擬以及試驗(yàn)測試確定的簾面上部均勻穩(wěn)定的超臨界流動特性,分析了以簾面為計(jì)算排量的噴管模型、閥芯傳感器測試數(shù)據(jù)用于排量計(jì)算的可行性。
 
  分析數(shù)據(jù)驗(yàn)證表明,這種方法具有很高的可靠性以及測試的便利性。這種測試技術(shù)避免了繁瑣和昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其嚴(yán)格的測試與布置要求、且無需在流道中安裝流量計(jì)從而干擾流體的流動 ,只利用帶有傳感器的閥芯就可以實(shí)現(xiàn)無干擾、快速方便的安全閥排量評估。
 
  安全閥超壓穩(wěn)態(tài)開啟階段模擬發(fā)現(xiàn),傳量計(jì)量應(yīng)當(dāng)充分考慮計(jì)算截面上的臨界和亞臨界統(tǒng)的喉部并未發(fā)生臨界流動,而臨界流動卻大面 流動,僅僅采用超音速噴管或亞臨界噴管的理論積發(fā)生于閥座密封面與閥芯密封面形成的簾面,公式進(jìn)行計(jì)算均可能產(chǎn)生基本理論偏差,并且導(dǎo)因此,將安全閥的“噴管”喉部取為簾面,并致計(jì)算結(jié)果的不確定性。
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