安全阀是一种安全保护用阀,它的启闭件受外力作用下处于常闭状态,当设备或管道内的介质压力升高,超过规定值时自动开启,通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值。安全阀属于自动阀类,主要用于锅炉、压力容器和管道上,控制压力不超过规定值,对人身安全和设备运行起重要保护作用。
安全阀在系统中起安全保护作用。当系统压力超过规定值时,安全阀打开,将系统中的一部分气体/流体排入大气/管道外,使系统压力不超过允许值,从而保证系统不因压力过高而发生事故。安全阀又称溢流阀,或泄压阀。图示为安全阀的几种典型结构形式。图a为活塞式安全阀,阀芯是一平板。气源压力作用在活塞A上,当压力超过由弹簧力确定的安全值时,活塞A被顶开,一部分压缩空气即从阀口排入大气;当气源压力低于安全值时,弹簧驱动活塞下移,关闭阀口,此阀密封面要干净。
安全阀是一种阀型超压泄放装置,它主要由三个部分组成:阀座。阀瓣和加载机构。安 全阀是一种自动阀门,它是利用介质本身的压力,通过阀瓣的开启来排出额定数量的超压流 体来防止设备内的压力超过预定安全值。当压力恢复正常后,阀瓣在加载机构作用下自动关 闭以阻止介质继续排出。
结构特点:
1)整体结构和加载机构型式分为:杠杆式、弹簧式。 杠杆式安全阀:用重锤和杠杆来平衡介质作用在阀瓣上,通过加载机构(杠杆和重锤的 位置或重量的变换以获得较大的作用力或开启压力,且调整容易较正确),此阀所加载荷不 因阀瓣的升高而增加,结构简单便笨重,限于中低压场合。其加载机构对振动敏感,常因振 动而泄漏。此阀适用于温度较高的场合,但回座压力一般较有的会降到工作压力的70%以 下才能保持密封,故不适用于持续运行系统。
弹簧式安全阀:
利用压缩弹簧的力来平衡介质作用在阀瓣上的力,通过调整螺母,调整 螺旋圈形弹簧的压缩量,从而调整阀的开启压力。其结构紧凑、灵敏度较高。安装位置不受 严格限制。
应用广泛,对振动敏感差。且可用于移动式容器。弹簧力随阀瓣开启而变化,不 利于阀瓣迅速开启,长期高温会影响弹簧力,因此用于温度较高的容器上须考虑弹簧的隔热 或散热,但使结构复杂。
2)按阀瓣开启高度与流通直径之比分为:全启式、微启式 全启式安全阀:采用喷嘴式阀座,介质流速增大,给阀瓣以冲力。利用反冲机构改变喷 出介质的流向,将动量变为巨大的阀瓣升力,使阀瓣增加开启高度。(开启高度大于等于 1/4 流通直径)此阀适用于泄放量较大,压力波动较小的场合。 微启式安全阀:开启高度1/40-1/20 流道直径。制造维修、试验、调整较方便,宜用于 泄放量不大、要求不高的场合。同样的泄放量,其直径比全启式大得多。
3)按气体排放方式分:封闭式和敞开式。 封闭式安全阀,阀盖是封闭的,介质不外泄,全部通过排放管排放。主要用于有毒、易 燃介质的容器上。 敞开式安全阀,阀盖是敞开的,弹簧内室与大气相通。没有装排气管的联接结构,介质 直接排出大气。多用于空气、蒸汽介质等容器上。
4)根据作用原理分为:直接作用式和非直接作用式。 直接作用式安全阀:直接依靠介质压力产生的作用力来克服作用在阀瓣上的机械载荷, 使阀瓣开启。 非直接作用式安全阀:由主阀和导阀组成。加于主阀阀瓣的关闭载荷由工作介质压力提 供,其大小未予限制。主阀依靠从导阀排出的介质作用于活塞上,驱动主阀开启。主阀密封 好。
5)按有背压平衡机构分为背压平衡式和常规式。 背压式平衡式安全阀:利用波纹管、活塞或膜片等平衡背压作用的元件,在阀门开启前, 使背压对阀瓣上下两侧的作用力相互平衡。利用波纹管等将弹簧及导向机构等与介质隔开而 防止这些重要部件因介质腐蚀而失效。还可防止开启前与回座后泄漏。 常规式安全阀:不带背压平衡元件。