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安全阀稳定排量分析讨论

2018年08月17日 14:34:42人气:1406来源:

  排量是衡量安全阀性能的重要参数,因此其准确计算和评估极为重要。排量的标准测试方法要求严格,测试繁琐且难以实施。数值模拟发现,超压泄放过程的稳态排放阶段喷管的喉部位于帘面,并且发现,排放流体处于跨音速流态。
 
  进一步的检测技术研究表明,稳态排量可以通过阀芯传感器采集的稳态排放数据来确定和计量,进而可以实现额定排量评估。这种新的排量计量和测试技术改变了传统的安全阀流量测试思路,扩展了阀芯传感器的应用范围,实现了一种简便易行的排量测试技术,且具有足够的测试精度。
 
  安全阀排放能力一般是在标准排量检测装置上测试和标定的,排量试验方法对测试装置、检测元件及其布置,测试环境和操作程序有严格的要求。稳态排量就是安全阀超压开启后处于稳定排放阶段的时均质量流量。
 
  在这种情况下,如何准确测试和评估安全阀的实际排量就显得非常重要。由于标准试验方法均要求安全阀处于全开启状态,而试验测试表明,这些测试系统的共同特征都是在测试阀的前端设置稳定容器,安装测试管路和仪表。
 
  标准的测试还要求有较长的整流段管路,同时要求在稳态流动阶段测取数据,在尽可能短的时间内记录数据。为获取稳定状态数据,一般应采用大容量气源或中间容器维持稳定排放。专业排量测试系统对装置和操作要求高,目前国内仅有少数试验机构声称拥有相应测试条件。小编的测试也表明,即使有大容量和高压容器作为后备气源,在开启条件下要获得规范要求的稳态流动条件也很困难,尤其是大容量压力容器和管道的安全阀排量测试,稳态测试条件很难实现。
 
  安全阀在给定整定压力下,有的无法达到全开启高度。因此,如何评估实用安全阀是否具有足够排量,从而保证其本质安全,实际上却仍然是一个没有认真研究过的问题。
 
  以前的测试方法均要求在流体流动通道中布置流量计和其他传感器,并测取稳态流数据来评估排量。文中基于阀芯传感器稳定和良好的测试性能和大量开展的安全阀动态开启过程数值模拟以及试验测试确定的帘面上部均匀稳定的超临界流动特性,分析了以帘面为计算排量的喷管模型、阀芯传感器测试数据用于排量计算的可行性。
 
  分析数据验证表明,这种方法具有很高的可靠性以及测试的便利性。这种测试技术避免了繁琐和昂贵的实验设备及其严格的测试与布置要求、且无需在流道中安装流量计从而干扰流体的流动 ,只利用带有传感器的阀芯就可以实现无干扰、快速方便的安全阀排量评估。
 
  安全阀超压稳态开启阶段模拟发现,传量计量应当充分考虑计算截面上的临界和亚临界统的喉部并未发生临界流动,而临界流动却大面 流动,仅仅采用超音速喷管或亚临界喷管的理论积发生于阀座密封面与阀芯密封面形成的帘面,公式进行计算均可能产生基本理论偏差,并且导因此,将安全阀的“喷管”喉部取为帘面,并致计算结果的不确定性。
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