1、 安全閥的用途

   安全閥是鍋爐、壓力容器和其他受壓設(shè)備的保護(hù)裝置，用來(lái)防止受壓設(shè)備中的壓力超過(guò)設(shè)計(jì)允許值，從而保護(hù)設(shè)備及其運(yùn)行人員的安全。

   由于安全閥可以不依賴(lài)任何外部能源而動(dòng)作，所以常常作為受壓設(shè)備的最后一道保護(hù)裝置。從這個(gè)意義上說(shuō)，它的作用是不能用其他保護(hù)裝置來(lái)代替的。

   當(dāng)受壓設(shè)備中介質(zhì)的壓力由于某種原因而異常升高，達(dá)到預(yù)先的設(shè)定值時(shí)，安全閥自動(dòng)開(kāi)啟，繼而全量排放，以防止壓力繼續(xù)升高；當(dāng)介質(zhì)壓力由于安全閥的排放而降低，達(dá)到另一預(yù)定值時(shí)，閥門(mén)又自動(dòng)關(guān)閉，阻止介質(zhì)繼續(xù)排出。當(dāng)介質(zhì)壓力處于正常工作壓力時(shí)，閥門(mén)保持關(guān)閉和密封狀態(tài)。因此，安全閥是一種自動(dòng)閥門(mén)。

2、 安全閥的工作原理

彈簧式安全閥是直接直接依靠介質(zhì)壓力產(chǎn)生的作用力來(lái)克服作用在閥瓣上的機(jī)械載荷來(lái)使安全閥開(kāi)啟的，這個(gè)載荷是靠彈簧的壓縮來(lái)提供。

安全閥受力示意圖，作用在閥瓣上有三種力，即介質(zhì)力Q1，彈簧力Q2及密封力Q3。根據(jù)閥瓣所承受載荷力的變化，可以分為四個(gè)階段來(lái)描述安全閥的動(dòng)作過(guò)程。

（1）密封狀態(tài)：安全閥在正常工作狀態(tài)下，閥瓣上所承受的彈簧力等于或大于介質(zhì)為和密封力這之和，即Q2≥Q1+Q3。這時(shí)彈簧力與介質(zhì)力等于或大于閥瓣與閥座密封面之間的密封力。這個(gè)力在密封面上所產(chǎn)生的此壓力，保證了閥門(mén)的密封性，此時(shí)的安全閥處于密封狀態(tài)。

（2）前泄?fàn)顟B(tài)：當(dāng)被保護(hù)系統(tǒng)中的介質(zhì)壓力因某種原因升高而達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，彈簧力與介質(zhì)力之差小于密封力。即Q2-Q1＜Q3，因此原先的密封狀態(tài)被破壞，安全閥開(kāi)始泄漏。

（3）開(kāi)啟和排放狀態(tài)：隨著被保護(hù)系統(tǒng)中的介質(zhì)壓力繼續(xù)升高，當(dāng)介質(zhì)力增加到大于彈簧力時(shí)，即Q1＞Q2，安全閥的閥瓣開(kāi)始上升，并達(dá)到某一可測(cè)高度。介質(zhì)開(kāi)始呈連續(xù)的氣流排出。此狀態(tài)稱(chēng)為開(kāi)啟，閥前的介質(zhì)壓力稱(chēng)為開(kāi)啟壓力。當(dāng)介質(zhì)壓力增大到某一數(shù)值時(shí)，閥瓣完全打開(kāi)，并達(dá)到規(guī)定的開(kāi)啟高度，這時(shí)稱(chēng)為排放，閥前介質(zhì)壓力稱(chēng)為排放壓力。

（4）回座狀態(tài)：隨著安全閥的排放，系統(tǒng)內(nèi)多余的介質(zhì)被排出，介質(zhì)壓力開(kāi)始逐漸下降，介質(zhì)力亦隨著減小，當(dāng)彈簧力與介質(zhì)力之差大于密封力，即Q2-Q1＞Q3，閥瓣在彈簧力的作用下，自動(dòng)關(guān)閉，介質(zhì)停止排出，這時(shí)稱(chēng)為回座，閥門(mén)壓力稱(chēng)為回座壓力。隨后，被保護(hù)系統(tǒng)又恢復(fù)正常工作壓力。

3、安全閥的分類(lèi)

（1）按工作原理分類(lèi)：直接載荷式安全閥、間接載荷式安全閥。

（2）按作用在閥瓣上的載荷分類(lèi)：重錘式安全閥、杠桿式安全閥、彈簧式安全閥。

（3）按閥的動(dòng)作特性分類(lèi)：比例作用式安全閥、兩段作用式安全閥。

（4）按閥瓣開(kāi)啟高度分類(lèi)：微啟式安全閥、全啟式安全閥。

（5）特殊結(jié)構(gòu)的安全閥：帶散熱架的安全閥、波紋管安全閥、帶輔助載荷裝置的安全閥、平衡式安全閥。

4、安全閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹

彈簧式安全閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有兩點(diǎn)，一是采用了新型反沖機(jī)構(gòu)，以充分利用介質(zhì)流束的有限能量，使閥瓣得到盡可能大的升力，來(lái)達(dá)到增加閥瓣的開(kāi)啟高度，提高排放量的目的。二是改善閥瓣升力的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。通過(guò)采用各種類(lèi)型的調(diào)節(jié)圈，進(jìn)一步改善安全閥的調(diào)節(jié)特性。下面介紹一下主要零件的作用：

（1）噴嘴式閥座

安全閥的閥座，通常被做成收縮型噴嘴或拉閥爾型噴觜（又稱(chēng)收縮擴(kuò)張噴觜）。這樣，當(dāng)安全閥排放時(shí)央閥座出口處將獲得極高的流速（對(duì)于氣體介質(zhì)可達(dá)到音速或超音速），經(jīng)閥瓣及反沖盤(pán)以極高的反沖力，使閥瓣能在短時(shí)間內(nèi)升啟到額定高度。同時(shí)還具有較小的流動(dòng)阻力。提高安全閥的排量系數(shù)。

（2）反沖盤(pán)結(jié)構(gòu)是由反沖盤(pán)和閥座調(diào)節(jié)圈組成。其作用是當(dāng)閥前壓力升高到接近開(kāi)啟壓力，即閥門(mén)處于前泄?fàn)顟B(tài)時(shí)，從密封面漏出的介質(zhì)積聚在由反沖盤(pán)與閥座調(diào)節(jié)圈圍成的腔室內(nèi)，使該區(qū)域的靜壓力增加，從而也增加了作用在閥瓣上的介質(zhì)力。當(dāng)這種力超過(guò)彈簧載荷力的一定范圍時(shí)，閥瓣便在瞬間突然起跳。同時(shí)又借助于噴出氣流在反沖盤(pán)上產(chǎn)生的反沖力使閥瓣繼續(xù)升高，達(dá)到額定的開(kāi)啟高度。

（3）調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：安全閥調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)部分，一是彈簧預(yù)緊力的調(diào)節(jié)機(jī)械，另一個(gè)是閥瓣升力的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

  彈簧預(yù)緊力的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是由調(diào)整螺套、鎖緊螺母、彈簧座及彈簧組成。當(dāng)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)調(diào)整螺套時(shí)，可以增加彈簧的預(yù)壓縮力，提高閥門(mén)的開(kāi)啟壓力，反之，當(dāng)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)調(diào)整螺套時(shí)，可以降低閥門(mén)的開(kāi)啟壓力。鎖緊螺母的作用是防止調(diào)整螺套松動(dòng)。

  閥瓣升力調(diào)節(jié)機(jī)械是由反沖盤(pán)、調(diào)節(jié)圈以及緊定螺釘?shù)冉M成。調(diào)節(jié)圈主要調(diào)節(jié)回座壓力和排放壓力。

（4）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：安全閥的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是指保證彈簧載荷作用線與密封面垂直中心線的同軸度所采取的一系列措施。

彈簧載荷作用線與密封面垂直中心線之間的同軸度的偏移將導(dǎo)致密封面比壓力分布不均勻，而導(dǎo)致在比壓力較小的區(qū)域產(chǎn)生介質(zhì)泄漏。為了防止或減少這種偏移所采取的措施主要包括：

A、采用導(dǎo)向套與閥瓣定位和導(dǎo)向；

B、保證調(diào)節(jié)螺套與導(dǎo)向套的同心；

C、在傳遞彈簧載荷的部位，如調(diào)整螺套與上彈簧座之間，下彈簧座與閥桿之間，閥桿與反沖之間及反沖盤(pán)與閥瓣之間等處均采用球面或錐面的接觸方式。

D、保證彈簧支承平面與軸心線的垂直度。