（四） 安全閥

1． 安全閥的作用和原理

安全閥的主要作用是當(dāng)壓力容器內(nèi)的壓力超過(guò)許用工作壓力時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟，排出氣體，以降低容器內(nèi)的壓力，直到容器壓力降到正常工作壓力時(shí)，又自動(dòng)關(guān)閉，以保證壓力容器在正常壓力下運(yùn)行。

安全閥主要包括閥座、閥瓣和加壓裝置。閥座內(nèi)有通道與壓力容器相通，閥瓣由加壓裝置的壓力緊壓在閥座上，當(dāng)閥瓣所受到壓緊力大于氣體對(duì)閥瓣的作用力（等于氣體壓力與閥座通道面積的乘積）時(shí)，閥瓣緊貼閥座，安全閥處于關(guān)閉狀態(tài)；如果壓力容器內(nèi)壓力升高，氣體作用于閥瓣的力增大，當(dāng)這個(gè)力大于加壓裝置為閥瓣的壓緊力時(shí)，閥瓣上升離開(kāi)閥座，這時(shí)安全閥處于開(kāi)放狀態(tài)，氣體從閥內(nèi)排出，壓力下降，安全閥又自動(dòng)關(guān)閉。使容器內(nèi)的壓力始終保持在規(guī)定范圍。

2． 安全閥的結(jié)構(gòu)

安全閥有靜重式、杠桿式、彈簧式等。最常用的是彈簧式安全閥，它的結(jié)構(gòu)如圖1。它的加壓裝置是一個(gè)彈簧，螺旋形彈簧套在閥桿上，利用它上面的調(diào)節(jié)螺母使彈簧放松或壓緊，調(diào)整閥瓣對(duì)閥座的壓緊力，使安全閥在規(guī)定的壓力下開(kāi)放。彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、動(dòng)作靈敏，對(duì)震動(dòng)不太敏感，可裝在移動(dòng)式容器上。缺點(diǎn)是彈簧受高溫影響而使彈性減低，當(dāng)閥瓣開(kāi)啟時(shí)，彈力隨之增加，這對(duì)安全閥的全開(kāi)是不利的。



圖1 彈簧式安全閥

1－閥座 2－閥 3－排氣孔 4―閥套 5―閥體 6―彈簧 7―上體 8―鉛封 9―壓力調(diào)節(jié)螺釘 10―閥蓋

從安全閥的封閉結(jié)構(gòu)（閥瓣、閥座）形式來(lái)分，又可分為全啟式、微啟式兩種。微啟式安全閥開(kāi)啟高度是閥座口徑的1/20~1/10，因而排氣量很小。全啟式安全閥的開(kāi)啟高度等于或大于閥座口徑的1/4，因而排氣量大。不過(guò)全啟式安全閥結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，閥瓣開(kāi)啟后回座壓力較低，有時(shí)要降至正常工作壓力以下很多才能關(guān)嚴(yán)。

3． 安全閥排量的計(jì)算

安全閥的排量是指它處于全開(kāi)狀態(tài)時(shí)，在排放壓力下單位時(shí)間內(nèi)排出的氣量。排量可按下式計(jì)算

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式中 G——安全閥排量（kg/h）；

P——容器內(nèi)氣體的絕對(duì)壓力（N/m＜sup＞2＜sup＞）；

C——?dú)怏w流量系數(shù)；

A——安全閥量小流通面積（m＜sup＞2＜sup＞）；

M——?dú)怏w的分子量；

T——容器內(nèi)氣體的絕對(duì)溫度（273+t℃）；

X——?dú)怏w特性系數(shù)；

Z——?dú)怏w壓縮系數(shù)；