安全閥按其整體結構及加載機構的不同可以分為重錘杠桿式、脈沖式和彈簧式三種。用得比較普遍的是彈簧式安全閥。重錘杠桿式安全閥是利用重錘和杠桿來平衡作用在閥瓣上的力。根據杠桿原理，它可以使用質量較小的重錘通過杠桿的增大作用獲得較大的作用力，并通過移動重錘的位置(或變換重錘的質量)來調整安全閥的開啟壓力。
優點：重錘杠桿式安全閥結構簡單，調整容易而又比較準確，所加的載荷不會因閥瓣的升高而有較大的增加，適用于溫度較高的場合，過去用得比較普遍，特別是用在鍋爐和溫度較高的壓力容器上。
缺點：但重錘杠桿式安全閥結構比較笨重，加載機構容易振動，并常因振動而產生泄漏；其回座壓力較低，開啟后不易關閉及保持嚴密。脈沖式安全閥由主閥和輔閥構成，通過輔閥的脈沖作用帶動主閥動作、其結構復雜，通常只適用于安全泄放量很大的鍋爐和壓力容器。
彈簧式安全閥是利用壓縮彈簧的力來平衡作用在閥瓣上的力。螺旋圈形彈簧的壓縮量可以通過轉動它上面的調整螺母來調節，利用這種結構就可以根據需要校正安全閥的開啟(整定)壓力。
優點：彈簧式安全閥結構輕便緊湊，靈敏度也比較高，安裝位置不受限制，而且因為對振動的敏感性小，所以可用于移動式的壓力容器上。缺點：所加的載荷會隨著閥的開啟而發生變化，即隨著閥瓣的升高，彈簧的壓縮量增大，作用在閥瓣上的力也跟著增加。這對安全閥的迅速開啟是不利的。另外，閥上的彈簧會由于長期受高溫的影響而使彈力減小。用于溫度較高的容器上時，常常要考慮彈簧的隔熱或散熱問題，從而使結構變得復雜起來。
按照閥瓣開啟的最大高度與安全閥流道直徑之比來劃分，安全閥主要分為全啟式安全閥和微啟式安全閥兩種。全啟式安全閥的開啟高度大于或等于流道直徑的1/4。全啟式安全閥的排放面積是閥座喉部最小截面積。其動作過程是屬于兩段作用式，必須借助于一個升力機構才能達到全開啟，全啟式安全閥主要用于氣體介質的場合。
微啟式安全閥的開啟高度小于流道直徑的1/4，通常為流道直徑的1/40一1/20。其動作過程是比例作用式的，主要用于液體場合，有時也用于排放量很小的氣體場合。
按照介質排放方式的不同，安全閥又可以分為開放式、半封閉式和全封閉式等三種。開放式安全閥的閥蓋是敞開的，使彈簧腔室與大氣相通，這樣有利于降低彈簧的溫度，主要適用于介質為蒸汽，以及對大氣不產生污染的高溫氣體的容器。半封閉式安全閥所排出的氣體一部分通過排氣管，也有一部分從閥蓋與閥桿間的間隙中漏出，多用于介質為不會污染環境的氣體的容器。
全封閉式安全閥排氣時，氣體全部通過排氣管排放，介質不能向外泄漏，主要用于介質為有毒、氣體的容器。
這類安全閥可以分為帶動力輔助裝置的安全閥、先導式安全閥。帶動力輔助裝置的安全閥：借助于一個動力輔助裝置，在低于正常開啟壓力的情況下強制安全閥開啟。適用于開啟壓力很接近于工作壓力的場合，或需定期開啟安全閥以進行檢查或吹除粘著、凍結的介質的場合。同時，也提供了一種在緊急情況下強制開啟安全閥的手段。先導式安全閥：依靠從導閥排出的介質來驅動或控制的，而導閥本身是一個直接作用式安全閥，有時也采用其他形式的閥門。適用于高壓、大口徑的場合。先導式安全閥的主閥還可以設計成依靠工作介質來密封的形式，或者可以對閥瓣施加比直接作用式安全閥大得多的機械載荷，因而具有良好的密封性能。同時，它的動作很少受背壓的影響。這種安全閥的缺點在于它的可靠性同主閥和導閥有關，動作不如直接作用式安全閥那樣迅速、可靠，而且結構較復雜。直接作用式安全閥是在工作介質的直接作用下開啟的，即依靠工作介質壓力的作用克服加載機構加于閥瓣的機械載荷，使閥門開啟。
這種安全閥具有結構簡單，動作迅速，可靠性好等優點。但因為依靠結構加載，其載荷大小受到限制，不能用于高壓、大口徑的場合。
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