Эти клапаны имеют целью предохранить котлы и резервуары, на которых они поставлены, от чрезмерного повышения давления, могущего вызвать взрыв и разрушение.
Различает следующие клапаны,
Грузовые рычажные предохранительные клапаны
Грузовые рычажные предохранительные клапаны — простые или двойные (рис. 1) — состоят из корпуса, поставленного непосредственно на штуцер котла, тарелки (или тарелок), нагруженной при помощи рычажной передачи грузом (или грузами), и штуцера для выхода наружу пара, к которому присоединяется выхлопной трубопровод. Согласно требованиям Котлонадзора размеры клапанов выбираются из расчета давления на тарелку клапана не выше 600 кг, что ограничивает размеры клапана, особенно при высоком давлении,
Пружинные предохранительные клапаны
Пружинные предохранительные клапаны (рис. 2), которые бывают либо ординарными либо двойными, причем их тарелка нагружена пружиной, рассчитанной на максимальное давление в котле.
Следует отметить, что в то время как европейской практика единодушно стоит за применение на стационарных котлах рычажных клапанов, англичане и американцы употребляют лишь пружинные предохранительные клапаны. На котлах транспорта (судовых и паровозных) пружинные клапаны имеют полноправное применение и в европейских странах. Предохранительные клапаны должны быть отрегулированы с таким расчетом, чтобы они открывались при давлении не выше 7 кг/см2— 0,2 кг/см2, а при давлениях выше 7 кг/см2 — на 3% рабочего давления. Предохранительные клапаны являются непременным условием безопасной работы паровых котлов, и работа без них ни в коем случае недопустима.
Сервомоторные предохранители
Разновидностью предохранительных клапанов являются так называемые сервомоторные предохранители (рис. 3), которые действуют не непосредственно давлением пара на тарелку клапана, а при помощи сервомоторного поршня, открывающего тарелку главного клапана под действием парового импульса, получаемого от небольшого импульсного (рычажного или пружинного) предохранительного клапана, установленного на соответствующее давление. В сервомо-торном клапане износу подвержена не тарелка основного клапана, а лишь маленькая тарелка импульсного клапана.
Сервомоторные клапаны можно выполнить на большую пропускную способность, что позволяет сократить общее количество клапанов на 1 котел и тем самым уменьшить возможность выхода из строя всего котла. Аналогичные клапаны ставятся в качестве «аварийных» клапанов на паропроводах различного давления для предохранения от разрыва вследствие чрезмерного повышения давления пара.
Атмосферные клапаны
К предварительным клапанам могут быть отнесены также и атмосферные клапаны (рис. 4), которые ставятся на выхлопных паропроводах турбин для выпуска пара в атмосферу при срыве вакуума.
Автоматические парозапорные клапаны
Для автоматического прекращения истечения пара на случай разрыва паропровода применяются либо простые либо двойные автоматические парозапорные клапаны, в которых тарелка клапана под влиянием критической скорости, возникающей при разрыве трубопровода за клапаном, увлекается струей пара и захлопывается.
Простые клапаны закрываются лишь в одном направлении и ставятся на паропроводах с одним направлением движения пара. Двойные клапаны могут действовать в обоих направлениях и ставятся на паропроводах, где направление движения пара может меняться. Если такого устройства нет, то открытие клапана производится под действием соединенной с тарелкой клапана пружины при закрытии запорного вентиля на паропроводе.
Другая более упрощенная конструкция самозапорного клапана приведена на рис. 5 и применяется на трубопроводах низкого давления. Запорным органом в ней является шар, который под действием высокой скорости струи пара при разрыве трубопровода захватывается и прижимается к седлу.
Обратные клапаны
Обратные клапаны также являются предохранительной арматурой, т. к. они автоматически закрываются при прекращении потока рабочей среды и в случае понижения давления до клапана. Они могут применяться как на водяных, так и на паровых линиях, особенно дренажных в связи с конденсационными горшками.
По конструкции они бывают горизонтальные и вертикальные. Первые ставятся на горизонтальных линиях и бывают либо простые либо с катарактом. Сюда же можно отнести и обратные питательные клапаны, которые представляют собой скомбинированные в одном корпусе обратный клапан и запорный вентиль. Такие конструкции однако употребляются лишь при низких давлениях как арматура на питательной линии у самого котла. Другой тип обратных клапанов, так называемые "захлопка", с катарактом или без него употребляется главным образом на трубопроводах низкого давления.