安全阀的分类

第四节安全阀的分类

安全阀形式繁多，基本的分类通常按以下几方面；

一、按作用原理分类

（1）直接作用式安全阀

这类安全阀依靠工作介质压力直接产生的作用力克服弹簧或重锤等加于阀瓣的机械载荷，使阀门开启。它具有结构简单，动作迅速，可靠性好等优点。但因为依靠机构加载，其载荷大小受到限制，不能用于高压、大口径的场合。同时，当被保护系统正常运行时，这类安全阀关闭件密封面的比压力决定于阀门开启压力同系统正常运行压力之差，是一个不大的值。

（2）非直接作用式安全阀

这类安全阀不是或不完全是在工作介质的直接作用下开启的。它们又分为下列两种主要形式：

l)先导式安全阀

这种安全阀的主阀是依靠从导阀排出的介质来驱动或控制的。而导阀本身是一个直接作用式安全阀。有时也采用其他形式的阀门，例如电磁泄放阀来作用导阀，或者把它同直接作用式导阀并用，即对同一主阀设置多重导阀控制管路，以提高先导式安全阀的可靠性。

先导式安全阀特别适用于高压、大口径的场合。先导式安全阀的主阀还可以设计成依靠工作介质来密封的形式，或者可以对阀瓣施加比直接作用式安全阀大得多的机械载荷，因而具有良好的密封性能。同时，它的动作很少受背压变化的影响。基于上述原因，先导式安全

阀同直接作用式安全阀一样得到了广泛的应用。这种安全阀的缺点在于它的可靠性同主阀和导阀两者有关，动作也不如直接作用式安全阀那样直接和敏捷，而且，结构较复杂。为了提高可靠性，国家法规规定对这类安全阀要采用多重控制管路，这就更增加了其结构的复杂性。目前，国内已有安全阀厂家开发出双作用的图1-1-3一种先导式安全阀。

2）带动力辅助装置的安全阀

这种安全阀借助于一个动力辅助装置(如：空气或蒸汽抚力、电磁力等作用)，可以在低于正常开启压力的情况下强制安全阀开启。但必须注意的是如果辅助装置失灵，安全阀仍必须能如直接作用式安全阀一样动作。

这种安全阀适用于开启压力很接近于工作压力的场合，或需定期开启安全阀以进行检查或吹除粘着、冻结的介质的场合。同时，也为运行人员提供了一种在紧急情况下强制开启安全阀的手段。

二、按开启高度分类

由于安全阀用于不同的介质，结构不同，其开启高度也各不相同，如用于液体的安全阀开启高度就比较小。根据开启高度的不同分为以下几种类型：

（1）微启式安全阀

微启式安全阀的开启高度为大于等于1/40流道直径且小于等于1/20流道直径。微启式安全阀按其动作过程是比例作用式的，主要用于液体场合，有时也用于需要排放量很小的气体场合。

（2）全启式安全阀

全启式安全阀的开启高度大于等于1/4流道直径。全启式安全阀的排放面积是阀座喉部最小截面积。这种安全阀的动作过程是属于两段作用式，必须借助于一个升力机构才能达到全开启，全启式安全阀主要是用于气体介质的场合。

（3）中启式安全阀

开启高度介于微启式与全启式之间，称为中启式安全阀。即可以做成两段作用式，也可以做成比例作用式。这种形式的安全阀在我国应用的比较少。

三、按有无机构分类

当安全阀用于系统有背压的情况时，安全阀的开启压力就会产生变化，而当这个背压值是个变量时，安全阀就无法正常地工作，为此，就设计出了各种能用于背压工况的背压平衡式安全阀。

（1）背压平衡式安全阀

在安全阀中设置了诸如波纹管，活塞或者膜片等平衡背压作用的元件，图1-4是一种带波纹管的安全阀。这些元件的有效直径等于安全阀关闭件密封面平均直径，在开启之前背压对阀瓣上下两侧的作用力互相平衡，故附加背压的变化不会影响到开启压力的大小。当附加背压不是固定值，且其变化较大时，应采用背压平衡式安全阀。一般资料推荐，采用背压平衡式安全阀的界限是附加背压的变化量超过开启压力的10%以上。

背压平衡式安全阀虽然能够克服开启之前背压的变化对开启压力的

影响，却无法完全消除背压变化对开启后动作性能(如排放压力、回座压力等)的影响。这是因为一旦安全阀打开以后，背压的分布情况就改变了，背压作用于阀瓣的合力不再为零。如果背压是变化的，它对阀瓣的合力也是变化的，这就不可避免地会对排放压力、回座压力等动作特性带来影响。

（2）非平衡式安全阀

非平衡式安全阀，亦称常规式安全阀。它不带有平衡背压作用的元件，适用于背压为大气压，背压为固定值或变化量不大的场合，静力背压不超过10%。

四、按加于阀瓣的载荷型式分类

（1）静重式安全阀

静重式安全阀又分为重锤式安全阀及杠杆重锤式安全阀两种。

A、重锤式安全阀是用重锤直接加载于阀瓣上的。最早的安全阀是这种形式，由于重锤加载的数值很有限，目前在工业中已几乎不再被采用。

B、在杠杆重锤式安全阀中，重锤通过杠杆加载于阀瓣上。这种安全阀曾广泛应用于发电厂和石油化学工业中。其特点是载荷不随阀瓣升高而变化，并可以十分精确地加载。但其加载方式决定了其载荷不可能很大(一般小于7 500N)，而且不适合于移动和振动的场合。随着弹簧式安全阀的发展和日益完善，杠杆重锤式安全阀有被完全取代之势。

（2）弹簧式安全阀

它利用弹簧来加载于阀瓣。弹簧式安全阀具有结构简单、体积小、载荷范围大、对振动不敏感等优点。但其载荷随阀瓣的开启而增加，所以，旱期的弹簧安全阀达不到较大的开启高度，以致限制了它的广泛应用。为了克服上述弱点，人们从两个方面来改进安全阀结构，增大介质对阀瓣的作用力：一是增大受介质静压力和冲击作用的阀瓣有效血积；二是通过反冲机构来改变喷出介质的流向，利用介质动量的变化来获得巨大的阀瓣升力。现代全启式安全阀正是综合利用了上述两种原理，从而达到了很高的开启高度和很大的排放能力。这样就使得弹簧式安全阀的应用越来越广泛。几乎在所有领域中逐步取代了杠杆重锤式安全阀。

（3）气室式安全阀

这种安全阀的载荷是由密闭在气室中的压缩空气、通过膜片和阀杆施加于阀瓣的。由于环境温度的变化会引起气室压力的变化从而改变作用于阀瓣的载荷值，所以，这种安全阀对于环境温度的变化很敏感。（4）永磁体式安全阀

这种安全阀的载荷是通过设置在阀体内的磁力机构施加到阀瓣上的，由于磁性材料提供的载荷比较稳定，不受温度和介质的影响，而且利用一个特殊机构能在开始的瞬间达到全开启。缺点是在高温下磁力会减弱，不能用于温度比较高的场合。

五、按气体排放方式分类

（1）全封闭式安全阀

安全阀排气侧要求密封严密，排放的气体全部通过封闭系统，