（四） 安全閥

1． 安全閥的作用和原理

安全閥的主要作用是當壓力容器內的壓力超過許用工作壓力時，自動開啟，排出氣體，以降低容器內的壓力，直到容器壓力降到正常工作壓力時，又自動關閉，以保證壓力容器在正常壓力下運行。

安全閥主要包括閥座、閥瓣和加壓裝置。閥座內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，當閥瓣所受到壓緊力大于氣體對閥瓣的作用力（等于氣體壓力與閥座通道面積的乘積）時，閥瓣緊貼閥座，安全閥處于關閉狀態；如果壓力容器內壓力升高，氣體作用于閥瓣的力增大，當這個力大于加壓裝置為閥瓣的壓緊力時，閥瓣上升離開閥座，這時安全閥處于開放狀態，氣體從閥內排出，壓力下降，安全閥又自動關閉。使容器內的壓力始終保持在規定范圍。

2． 安全閥的結構

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，它的結構如圖1。它的加壓裝置是一個彈簧，螺旋形彈簧套在閥桿上，利用它上面的調節螺母使彈簧放松或壓緊，調整閥瓣對閥座的壓緊力，使安全閥在規定的壓力下開放。彈簧式安全閥結構緊湊、體積小、動作靈敏，對震動不太敏感，可裝在移動式容器上。缺點是彈簧受高溫影響而使彈性減低，當閥瓣開啟時，彈力隨之增加，這對安全閥的全開是不利的。



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―壓力調節螺釘 10―閥蓋

從安全閥的封閉結構（閥瓣、閥座）形式來分，又可分為全啟式、微啟式兩種。微啟式安全閥開啟高度是閥座口徑的1/20~1/10，因而排氣量很小。全啟式安全閥的開啟高度等于或大于閥座口徑的1/4，因而排氣量大。不過全啟式安全閥結構比較復雜，閥瓣開啟后回座壓力較低，有時要降至正常工作壓力以下很多才能關嚴。

3． 安全閥排量的計算

安全閥的排量是指它處于全開狀態時，在排放壓力下單位時間內排出的氣量。排量可按下式計算

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式中 G——安全閥排量（kg/h）；

P——容器內氣體的絕對壓力（N/m＜sup＞2＜sup＞）；

C——氣體流量系數；

A——安全閥量小流通面積（m＜sup＞2＜sup＞）；

M——氣體的分子量；

T——容器內氣體的絕對溫度（273+t℃）；

X——氣體特性系數；

Z——氣體壓縮系數；