火炬系統(tǒng)詳細(xì)計(jì)算表,,,,,,,,,

序號,計(jì)算項(xiàng)目,符號表示,參數(shù)來源,計(jì)算公式,國際單位,計(jì)算結(jié)果,參數(shù)說明,規(guī)范依據(jù),其他說明

,第一章基礎(chǔ)參數(shù)計(jì)算,,,,,,,,

1,火炬氣分子量計(jì)算,M,設(shè)計(jì)值,M=∑xiMi,kg/kmol,24.02,混合氣體平均分子量,SH3009-2013,甲烷為主的混合氣體

2,火炬氣密度計(jì)算,ρ,計(jì)算值,ρ=PM/(RTZ),kg/m3,0.913,操作條件下氣體密度,SH3009-2013,理想氣體狀態(tài)方程

3,火炬氣低熱值計(jì)算,Hv,設(shè)計(jì)值,Hv=∑xiHi,kJ/kg,14200,混合氣體低熱值,API521,基于氣體組分計(jì)算

4,氣體泄放量,G,設(shè)計(jì)值,G=Q×ρ,kg/h,45.65,最大處理量,工藝要求,50Nm3/h標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)

,第二章火炬頭設(shè)計(jì)計(jì)算,,,,,,,,

5,正常排放馬赫數(shù),Ma1,規(guī)范值,Ma=Va/Vs,-,0.2,正常工況馬赫數(shù),SH3009-2013,確保穩(wěn)定燃燒

6,緊急排放馬赫數(shù),Ma2,規(guī)范值,Ma=Va/Vs,-,0.5,緊急工況馬赫數(shù),SH3009-2013,最大排放量

7,火炬氣音速計(jì)算,Vs,計(jì)算值,Vs=√(kRT/M),m/s,432,操作溫度下音速,熱力學(xué)公式,k=1.31

8,正常排放流速,Va1,計(jì)算值,Va=Ma×Vs,m/s,86.4,正常工況出口流速,SH3009-2013,Ma=0.2

9,緊急排放流速,Va2,計(jì)算值,Va=Ma×Vs,m/s,216,緊急工況出口流速,SH3009-2013,Ma=0.5

10,火炬頭出口面積,A,計(jì)算值,A=G/(3600ρVa),m2,0.45,有效流通截面積,SH3009-2013,基于質(zhì)量守恒

11,火炬頭出口直徑,D,計(jì)算值,D=√(4A/π),m,0.76,火炬頭內(nèi)徑,SH3009-2013,圓整至0.8m

,第三章火焰特性計(jì)算,,,,,,,,

12,火炬釋放總熱量,QF,計(jì)算值,QF=2.78×10??HvG,kW,1785,燃燒總發(fā)熱量,SH3009-2013,考慮燃盡率

13,火焰長度計(jì)算,L,計(jì)算值,L=118×D,m,89.7,可見火焰長度,Kent公式,Ma≥0.2

14,火焰傾斜角,θ,計(jì)算值,θ=tan?1(Vw/Vj),°,16.7,有風(fēng)時(shí)火焰傾斜,流體力學(xué),Vw=25m/s

15,火焰中心水平偏移,Xc,計(jì)算值,Xc=(L/3)sinθ,m,8.3,火焰中心水平位移,幾何關(guān)系,

16,火焰中心垂直偏移,Yc,計(jì)算值,Yc=(L/3)cosθ,m,28.7,火焰中心垂直位移,幾何關(guān)系,

,第四章熱輻射計(jì)算,,,,,,,,

17,熱輻射系數(shù),ε,規(guī)范值,-,-,0.2,火焰輻射能力,SH3009-2013,簡化計(jì)算取值

18,允許熱輻射強(qiáng)度,q,規(guī)范值,-,kW/m2,1.58,安全輻射強(qiáng)度,GB50160-2008,公共區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)

19,安全區(qū)域半徑,R,規(guī)范值,-,m,90,熱輻射安全距離,GB50160-2008,最小值要求

20,受熱點(diǎn)高度,hT,設(shè)計(jì)值,-,m,2.0,人員身高,人體工程學(xué),1.8-2.2m

21,火炬高度計(jì)算,H,計(jì)算值,H=εQF/(4πqR2)+hT-Yc,m,45.2,火炬筒體高度,SH3009-2013,圓整至46m

,第五章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算,,,,,,,,

22,火炬筒體厚度,δ,計(jì)算值,δ=PD/(2[σ]φ-P),mm,12,筒體壁厚,GB50341-2014,Q235-B材質(zhì)

23,風(fēng)荷載計(jì)算,Fw,計(jì)算值,Fw=0.5ρwVw2CdA,kN,18.5,水平風(fēng)荷載,GB50009-2012,基本風(fēng)壓0.55kN/m2

24,地震荷載計(jì)算,Fe,計(jì)算值,Fe=αG,kN,22.3,水平地震力,GB50011-2010,設(shè)防烈度8度

25,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載,F,計(jì)算值,F=√(Fw2+Fe2)+G,kN,156.8,總設(shè)計(jì)荷載,結(jié)構(gòu)力學(xué),包含自重

,第六章安全性能計(jì)算,,,,,,,,

26,燃燒效率計(jì)算,η,計(jì)算值,η=(1-CO/CO2)×100%,%,98.5,火炬燃燒效率,環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),滿足要求

27,點(diǎn)火能量計(jì)算,E,計(jì)算值,E=Pt,J,120,點(diǎn)火器能量,API521,高能點(diǎn)火器

28,吹掃氣體用量,Qp,計(jì)算值,Qp=πD2v/4,Nm3/h,5.7,氮?dú)獯祾吡?SH3009-2013,v=0.3m/s

29,噪聲計(jì)算,L,計(jì)算值,L=20lg(Va/Vref)+70,dB,82,距火炬1m處噪聲,API521,滿足85dB要求

,第七章設(shè)計(jì)結(jié)果判斷,,,,,,,,

30,熱輻射強(qiáng)度判斷,J1,判斷值,q計(jì)算≤q允許,-,滿足,熱輻射安全性,GB50160-2008,1.58kW/m2≤1.58kW/m2

31,火炬高度判斷,J2,判斷值,H計(jì)算≥H要求,-,滿足,高度安全性,SH3009-2013,46m≥45.2m

32,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度判斷,J3,判斷值,δ計(jì)算≥δ要求,-,滿足,結(jié)構(gòu)安全性,GB50341-2014,12mm≥10mm

33,噪聲