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安全閥的工作原理及其分類
點擊次數(shù)：1324 發(fā)布時間：2010-3-31
一、工作原理
安全閥是為了防止壓力設(shè)備和容器或易引起壓力升高或容器內(nèi)部壓力超過限度而發(fā)生爆裂的安全裝置。安全閥是壓力容器、鍋爐、壓力管道等壓力系統(tǒng)使用廣泛的一種安全裝置，保證壓力系統(tǒng)安全運行。
當容器壓力超過設(shè)計規(guī)定時，安全閥自動開啟，排出氣體降低器內(nèi)的過高壓，防止容器或管線破壞。而當容器內(nèi)的壓力降至正常操作壓力時，即自動關(guān)閉避免因容器超壓排出全部氣體，從而造成浪費和生產(chǎn)中斷。安全閥主要由閥座、閥瓣（閥芯）和加載機構(gòu)三部分組成。閥座有的和閥體是一個整體，有的是和閥體組裝在一起的，它與設(shè)備連通。閥瓣常連帶有閥桿，它緊扣在閥座上。閥瓣上面是加載機構(gòu)，載荷的大小可以調(diào)節(jié)。當設(shè)備內(nèi)的壓力在一定的工作壓力范圍之內(nèi)時，內(nèi)部介質(zhì)作用于閥瓣上面的力小于加載機構(gòu)加在閥上面的力，兩者之差構(gòu)成閥瓣與閥座之間的密封力，使閥瓣緊壓著閥座，設(shè)備的介質(zhì)無法排出。當設(shè)備內(nèi)的壓力超過規(guī)定的工作壓力并達到安全閥的開啟壓力時，內(nèi)部介質(zhì)作用于鬧瓣上面的力大于加載機構(gòu)施加在它上面的力，于是閥瓣離開閥座，安全閥開啟，設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)即通過閥座排出、如果安全閥的排量大于設(shè)備的安全泄放量，設(shè)備內(nèi)壓力即逐漸下降，而且通過短時間的排氣后，壓力即降回至正常工作壓力。此時內(nèi)壓作用于閥瓣上面的力又小于加載機構(gòu)施加在它上面的力，閥瓣又緊壓著閥座，介質(zhì)停止排出，設(shè)備保持正常的工作壓力繼續(xù)運行。所以，安全閥是通過閥瓣上介質(zhì)作用力與加載機構(gòu)作用力的消長，自行關(guān)閉或開啟以達到防止設(shè)備超壓的目的。
二、分類
（1） 按使用介質(zhì)分
蒸汽用安全閥（通常以A48Y型為代表）
空氣及其他氣體用安全閥（通常以A42Y型為代表）
液體用安全閥（通常以A41H型為代表）
（2） 按公稱壓力分
低壓安全閥：公稱壓力PN≤1.6Mpa的安全閥
中壓安全閥：公稱壓力PN2.5－6.4Mpa的安全閥
高壓安全閥：公稱壓力PN10.0－80.0Mpa的安全閥
超高壓安全閥：公稱壓力PN>100Mpa的安全閥
（3） 按適用溫度分
超低溫安全閥：t≤－100℃的安全閥
低溫安全閥：－100℃<－40℃的安全閥。
常溫安全閥：－40℃<≤120℃的安全閥
中溫安全閥：120℃<t≤450℃的安全閥
高溫安全閥：t>450℃的安全閥
特別要指出的是，鑒于國內(nèi)彈簧制造的實際情況，當安全閥用于350℃以上工況條件時，大都采用加散熱器或?qū)㈤y蓋做成花籃式，以便彈簧能更好的散熱，使彈簧始終保持能在350℃以下工作，確保其剛度不變，從而保證安全閥的正確開啟和回座及其他性能要求。
（4） 按連接方式分
法蘭接連安全閥。安全閥進口和管道連接法蘭形式，出口形式靈活。
螺紋接連安全閥。安全閥進口和管道連接螺紋，出口形式靈活。
焊接接連安全閥。安全閥進口和管道連接螺紋，出口形式靈活。
（5） 按結(jié)構(gòu)形式分
根據(jù)結(jié)構(gòu)特點或閥瓣zui大開啟高度與閥座直徑之比（h/d），安全一般可以劃分為以下幾種：
杠桿重錘式安全閥。
彈簧式安全閥。利用壓縮彈簧的力來平衡閥瓣的壓力，并使其密封的安全閥。參見如A42Y16C型安全閥。
脈沖式安全閥。脈沖式安全閥又稱為先導(dǎo)式安全閥。它把主閥和輔閥設(shè)計在一起，通過輔閥的脈沖作用帶動主閥動作。這種結(jié)構(gòu)通常用于大口徑、大排量及高壓系統(tǒng)。脈沖式安全閥如WFXD型。
微啟式安全閥。閥瓣的開啟高度為閥座通徑的1/40∽1/20，如A27W-10T、A47H－16C安全閥。
全啟式安全閥。如A47H－16C型安全閥。閥瓣的開啟高度為閥座通徑的1/4。
全封閉安全閥。如A47H－16C型安全閥。
半閉式安全閥。如A48Y-16C安全閥。
敞開式安全閥。（A48Y-16C安全閥亦為敞開式）
先導(dǎo)式安全閥。如WFXD型安全閥。
（6） 按密封副的分類
硬質(zhì)合金對硬質(zhì)合金密封副。適用于高溫高壓的場合，尤其是高溫高壓的過熱蒸汽。
2Cr13對2Cr13r密封副。使用于一般場合下的飽和蒸汽和過熱蒸汽，或溫度低于450℃其他介質(zhì)的容器或管道上。
閥座密封面為2Cr13，閥瓣密封面為硬質(zhì)合金。使用于高壓蒸汽及流速比較大、易對密封面造成沖刷的其它介質(zhì)。
閥座密封面為合金鋼，閥瓣密封面為聚四氟乙烯。適用于石油或天然氣介質(zhì)，密封要求嚴格，但工作溫度低于150℃的場合。
密封副為奧氏體不銹鋼。這種安全閥的閥體，閥蓋多為奧氏體不銹鋼，應(yīng)用于介質(zhì)中含有酸、堿等腐蝕性成分的場合。
（7） 按作用原理分類
直接作用式安全閥。直接依靠介質(zhì)壓力產(chǎn)生的作用力來克服作用在閥瓣上的機械載荷使閥門開啟的安全閥。
先導(dǎo)式安全閥。由主閥和導(dǎo)閥組成，主要依靠從導(dǎo)閥排出的介質(zhì)來驅(qū)動或控制的安全閥。
帶補充載荷式安全法。在進口壓力達到開啟壓力前始終保持有一增強密封的附加力，該附加力在達到閥門開啟壓力時可靠釋放的安全閥。
（8） 按動作特性分類
比例作用式安全閥。開啟壓力隨壓力升高而逐漸變化的安全閥。
兩段式安全閥。（突跳動作式安全閥）。開啟過程分為兩個階段，起初閥瓣隨壓力升高而比例開啟，在壓力升高一個不大的數(shù)值后，閥瓣在壓力幾乎不再升高的情況下急速開啟到規(guī)定的高度的安全閥。
（9） 安開啟高度分類
微啟式安全法。開啟高度在1/40－1/20流到直徑范圍內(nèi)的安全閥。
全啟式安全閥。開啟高度不小于1/4流到直徑的安全閥。
中啟式安全閥。開啟高度介于微啟式和全啟式之間的安全閥。
（10） 有無背壓平衡機構(gòu)分類
背壓平衡式安全閥。利用波紋管、活塞或膜片等平衡背壓作用的原件，使閥門開高前背壓對閥瓣上下兩側(cè)的作用相互平衡的安全閥。
常規(guī)式安全法。不帶背壓平衡原件的安全閥。
（11） 按閥瓣加載方式分類
重錘式或杠桿重錘式安全閥。利用重錘直接加載或利用重錘通過杠桿加載的安全閥。
彈簧式安全閥。利用壓縮彈簧加載的安全閥。
氣室式安全閥。利用壓縮空氣加載的安全閥。