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安全阀的工作原理

[ 2013-11-14 ]

安全阀是压力容器安全装置中一种应用最广泛的型式。当压力容器中介质压力由于某种原因而升高超过规定值时，阀门自动开启，继而全量排放，以防止压力继续升高；当介质压力由于安全阀的排放而降低，达到另一规定值时，阀门又自动关闭，阻止介质继续排出。当介质压力处于正常工作压力时，阀门保持关闭和密封状态。

为了说明安全阀的工作原理，我们以使用最为广泛的弹簧载荷式安全阀作为例子。图l-1是这类安全阀的示意图。

安全阀示意图

当被保护系统(即阀门进口处)介质处于正常工作压力时，由于弹簧裁荷的作用使阀门处于关闭状态。此时，作用在阀瓣上的弹簧力大于工作介质对阀瓣的作用力。上述两个作用力之差造成使阀瓣和阀座r统称为关闭件)密封面相互压紧的力。单位密封面积上的压紧力称为比压力。只要这个比压力足够大，就能阻止介质泄出，使阀门关闭件达到必要的密封性。如果被保护系统中介质压力升高，超过正常工作压力

时，关闭件密封面上的比压力就随之减小。比压力小到一定程度时，介质就开始通过关闭件密封面间的间隙向外泄漏，这就是所谓“前泄”现象。随着压力进一步升高，阀瓣开始脱离阀座而升起。压力继续升高队阀门完全打开，达到规定的开启高度。只要阀的排放量足够大，系统中的压力将降低。当压力降低到一定值时，由于弹簧力的作用使阀门更新关闭。

重锤式或杠杆重锤式安全阀的工作原理与弹簧载荷式安全阀基本相同。所不同的是作用在阀瓣上的外加裁荷不是由弹簧而是由重锤或者由重锤借助于杠杆来提供的。

先导式安全阀的工作原理则与此不同。这种安全阀由主阀和导阀(亦称副阀)组成。导阀随被保护系统压力的变化而动作，主阀则由于导阀动作的驱动或控制而动作。图2-2是这种安全阀的一个例子。图中，导阀2是一个普通的弹簧式安全阀。当被保护设备中压力升高，超过预先整定的值时，导阀2开启，介质从导阀排出并经由导管进入主阀l中活塞的下方，由于介质压力对活塞的作用而使主阀开启。在设备压力降低之后，导阀首先关闭，主阀活塞下方压力迅速降低，主阀随即关闭。

当然，还有许多其他特殊形式的安全阀，促它们的基本工作原理都不外乎上述两种。