По мере повышения температуры вещества оно также увеличивается в размерах, что вызывает последующее увеличение давления при содержании. Этот процесс, называемый тепловым расширением, может легко разрушить оборудование, работающее на горячем паре или воде. Чтобы противодействовать тепловому расширению, люди используют термические предохранительные клапаны. Эти клапаны позволяют избыточному давлению сбрасываться из системы, а не вызывать взрыв. клапан часто используется во многих бытовых и коммерческих устройствах, поскольку закон требует их использования в качестве основного техника безопасности.
Хотя он называется термическим предохранительным клапаном, он работает на основе давления. По мере повышения температуры растет и внутреннее давление — именно это давление приводит к срабатыванию клапана. Термопредохранительный клапан стал широко использоваться в паровом котле, машине, которая использует тепло для превращения воды в в пар, который создает избыточное давление внутри котла. Это давление выталкивает пар наружу и проходит мимо колеса, которое вращается под действием силы проходящего пара. Вращение вырабатывает энергию, а пар удерживается, охлаждается и возвращается в котел.
Эти машины были склонны к перегреву и взрыву, если за ними не следить очень тщательно. Самые ранние термические предохранительные клапаны позволяли воде выходить, когда давление внутри котла становилось слишком высоким. Первые клапаны были очень простыми, обычно полагались на заглушку, которая выталкивалась вверх и наружу, когда давление становилось слишком высоким. Несмотря на то, что он был очень рудиментарным, он до сих пор является основой для многих современных тепловых предохранительных клапанов.
Тепловой предохранительный клапан различается по размеру в зависимости от того, выпускает ли он воду или пар. Клапан сброса воды обычно намного меньше, чем клапан выпуска пара. Это потому, что давление зависит от количества. В паровой системе большую часть объема занимает воздух, а в водяной — только вода. Это означает, что для того, чтобы избавиться от того же объема материала, необходимо удалить намного больше воздуха.
Большую часть времени человек найдет тепловой предохранительный клапан на той части системы, которая зависит от горячей воды. Хотя части систем, работающих на горячем паре, также будут генерировать избыточное тепло и давление, они с меньшей вероятностью будут иметь системы с полным клапаном. Когда воздух находится под достаточным давлением, он превращается в жидкость; в жидком виде занимает меньше места, что снимает давление. Требуется значительное давление, чтобы заставить воду вернуться в твердое состояние, давление, намного превышающее давление большинства оборудования. Обычно это делает давление на водной основе более опасным, чем на паровом.
