一、實驗目的
1．測定安全閥在執行條件下的排放壓力，繪製安全閥開啟前後的壓力變化曲線；
2．測定安全閥在基準進口溫度下的排量qr。
二、實驗內容
測量安全閥排放的排放壓力，並測量安全閥排放時的基點壓力（安全閥進口壓力）pb 、基點溫度（安全閥進口溫度）tb 、流量計進口靜壓力pm、孔板流量計進口流體溫度tm、孔板流量計差壓力hw，計算安全閥在基準進口溫度下的排量qr，
三、實驗裝置
安全閥洩放效能測定實驗裝置如圖8-1所示。
圖8-1安全閥洩放效能測定實驗裝置
1—fg-50型空氣壓縮機，2—儲氣罐，3—調節閥門，4—溫度變送器（流量計進口流體溫度tm），5—壓力表，6—壓力變送器（流量計進口靜壓力pm），7—差壓變送器（流量計差壓力hw），8—孔板流量計，9．安全閥，10．溫度變送器（基點溫度tb），11．壓力變送器（基點壓力pb），12．安全閥試件額定排放壓力pf=0.5[mpa]，13．試驗容器φ300mm，14.容器下閥門。
四、實驗原理
1.安全閥工作原理：
當壓力容器處於緊急或異常狀況時，為防止其內部介質壓力公升高到超過預定最高壓力時，安全閥可自動排出一定數量的流體，使壓力容器內的壓力降低。安全閥由閥座、閥瓣、調節彈簧等部件構成如圖8-2所示。
當壓力容器內部的壓力高於安全閥的整定壓力時，由於介質壓力作用在閥瓣上的力大於彈簧對閥瓣的作用力，致使閥瓣產生位移。介質從閥座與閥瓣間的縫隙中排出。
當壓力容器內部的壓力低於安全閥的整定壓力時，由於介質壓力作用在閥瓣上的力小於彈簧對閥瓣的作用力，致使閥瓣復位，安全閥關閉。
2．安全閥排放壓力的測量：
安全閥的排放壓力是安全閥整定壓力與超過壓力之和。即當安全閥排放時，
安全閥的進口壓力。在實驗時通過測量基點壓力pb（絕壓）得到。
3.在基準溫度（t=20℃）下，安全閥排量qr[m3/min]的計算：
⑴孔板流量計引數：孔板接管內徑d=41[mm]；孔板孔口直徑d=10.32[mm圖8-2 安全閥結構圖
β= d/d = 0.2517
2 試用流量wt[kg/h]：
8-1）
式中：d—孔板孔口直徑[mm]
k0—試用流量係數，查表1（取rd=2×104）
y—空氣膨脹係數，查表2，表中p2/p1為孔板前後壓力之比：
p1—孔板前壓力，取流量計進口靜壓力pm的實測值；
p2—孔板後壓力，
hw—流量計差壓力實測值[mm水柱]，（1kpa=100 mm水柱）
ρm—流量計進口處流體密度[kg/m3]，取ρm=1.205
3 孔板喉部雷諾數rd：
8-2）
式中：wt—試用流量，用公式（2-1）計算值
d— 孔板孔口直徑，d=10.32[mm]
μ—空氣黏度，μ=18.1×10-3 [pa·s]
⑷測量排量wh[kg/h]：
8-3）
式中：wt—試用流量
k— 流量係數，利用公式（2-2）計算的rd值查表1
k0—試用流量係數
⑸在基點狀況下的空氣密度ρb：
8-4）
式中：ρs— 在標準大氣壓下和基點溫度下乾燥空氣密度[kg/m3]，查表8-3
pb — 基點壓力（絕壓）實測值[mpa]
⑹在基點狀況下流量計處的容積流量qb[m3/min]：
式中：wh—測量排量[kg/h]
ρb—在基點狀況下的空氣密度[kg/m3]，按公式（8-4）計算
⑺安全閥進口溫度校正係數c
8-5）
式中：tv—安全閥進口絕對溫度（基點溫度）實測值[k]
tr—安全閥進口基準絕對溫度 [k], tr=293[k]
⑻在基準進口溫度下被測安全閥的排量qr[m3/min]：
8-6）
式中：c— 安全閥進口溫度校正係數，按公式（2-5）計算
表8-1 角接取壓標準孔板的流量係數k0
表8-2 角接取壓標準孔板的流束膨脹係數y
表8-3 在標準大氣壓下空氣密度[kg/m3]
五、實驗步驟
1.開啟計算機，點選「安全閥洩放實驗」圖示，進入「安全閥洩放效能測定實驗」程式畫面；
2.點選實驗畫面上的「實驗」按鈕，輸入班級和實驗組次，點選「確定」 按鈕後程式進入「測試畫面」；
3. 開啟「壓力調節閥門」，啟動壓縮機，當流量計進口靜壓力pm達到0.3mpa後，點選測試畫面上的「清空資料庫」按鈕，清空資料庫資料，再點選「記錄」按鈕，進入「實時曲線」畫面，等待安全閥進行洩放；
4.當被測安全閥洩放後，「測試畫面」 上出現基點壓力pb曲線和流量計差壓力hw曲線，點選「顯示資料」按鈕，畫面右下方出現安全閥開啟時的實驗資料；
5.關閉壓縮機；
6.點選「匯出資料」按鈕，將實驗資料存入*.txt檔案；
7.點選「列印」按鈕，列印實驗資料和實驗曲線；
8.點選「退出」按鈕，結束實驗。
六、資料記錄和整理
實驗資料報括：
①基點壓力（安全閥進口壓力）pb = 0.502 mpa
②基點溫度（安全閥進口溫度）tb = 17.5℃
③流量計進口靜壓力pm = 0.572 mpa
④流量計進口流體溫度tm = 26.2℃
⑤流量計差壓力hw = 19.02 kpa
依據以上資料分別計算：
①試用流量wt[kg/h] = 37.741 kg/h；
②孔板喉部雷諾數rd = 7.15×104
③測量排量wh[kg/h] = 37.671 kg/h
④在基點狀況下的空氣密度ρb = 6.6 kg/m3
⑤在基點狀況下流量計處的容積流量qb[m3/min] = 0.0951 m3/min
⑥安全閥進口溫度校正係數c = 1.011
⑦在基準進口溫度下被測安全閥的排量qr[m3/min] = 0.0961 m3/min
七、實驗報告要求
1．簡述實驗目的、實驗原理及實驗裝置；
2．整理實驗資料並計算在基準進口溫度下被測安全閥的排量；
3．利用所學理論解釋與安全閥洩放量有關因素；
4．存在問題討論。
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