Клапани зриву вакууму за принципом дії діляться на гідравлічні і механічні. Гідравлічні клапани зриву вакууму не мають рухомих частин, а роль запірного органу виконує вода. Клапан складається зі склянки, вмонтованого в висхідну гілку сифона, і трубки зриву вакууму, що вводиться у вигляді пьезометра одним кінцем в капор сифона, іншим в стакан. При нормальній роботі насоса в склянці встановлюється рівень води, що перевищує рівень води в напірному басейні на значення втрат енергії в сифоні.
Тому для підтримки вакууму кінець трубки в склянці повинен бути нижче рівня води в напірному басейні при мінімальному витраті. Зупинивши насоси. рівень води в склянці знизимо при нульовій витраті до рівня води в напірному басейні, а з урахуванням від'ємного гідравлічного удару трохи нижче. При зворотному струмі води в сифоні рівень води в склянці додатково знижується на значення втрат в сифоні під час руху води в прямому і зворотному напрямку.
Для зриву вакууму в сифоні кінець трубки в склянці повинен бути вище, ніж рівень води в склянці, який встановлюється при зворотному струмі для максимального рівня води в напірному басейні. Таким чином, діапазон можливих коливань рівнів в напірному басейні обмежується значенням. Для збільшення діапазону коливання рівня верхнього б'єфу запропоновані клапани зриву вакууму. Ці клапани, крім втрат енергії в сифоні, використовують швидкісний напір води, і тому діапазон їх застосування розширюється в порівнянні з першим клапаном на суму швидкісних напорів при прямому і зворотному токах води через сифон.
Для збільшення сприйманого швидкісного напору трубку зриву вакууму або повітро-подводящую щілину розташовують у гребеня сифона. У цьому місці швидкості значно більше, ніж у капора. Недоліком такої схеми є можливий винесення повітря в трубопровід при зворотному струмі води. Для запобігання цьому запропоновано встановлювати дві трубки зриву вакууму: одну у гребеня для якнайшвидшого заповнення і спорожнення склянки і одну у капора для підведення до нього повітря.
Гідравлічні клапани зриву вакууму надійно перекривають доступ повітря в сифон, забезпечуючи високу ефективність його роботи в стаціонарних режимах, проте застосування їх обмежується коливанням рівня в зворотному каналі. Крім того, на насосних станціях, обладнаних гідравлічними клапанами, важко проходять перехідні процеси, що знижує експлуатаційні якості цих клапанів і область їх застосування.
При пуску насоса все повітря, що залишився в сифоні після затоплення отвори трубки зриву вакууму, стискається і бульбашками викидається в верхній б'єф. Це додатково підвищує натиск і викликає його пульсацію, що негативно відбивається на умовах роботи насоса. Крім того, при недостатньому запасі по напору режимна точка на характеристиці насоса може потрапити в зону нестійкої роботи - режим сідла. Для виключення цього недоліку досить перспективною є комбінація гідравлічного клапана зриву вакууму з вантузом - пристроєм, автоматично випускає повітря з-під капора сифона і закривається при появі в сифоні вакууму. Така конструкція застосована на насосних станціях Каршіпского магістрального каналу.
При зупинці насоса зрив вакууму в сифоні, обладнаному гідравлічним клапаном, відбувається не в момент відключення двигуна, а з деякою затримкою, що призводить до значного збільшення частоти обертання агрегату в зворотному напрямку. Особливо небезпечні в цьому відношенні клапани, в розрахунок яких закладено умову зриву вакууму при русі води в зворотному напрямку.
Кожна зупинка осьових насосів, обладнаних такими клапанами, супроводжується «викраденням» насосного агрегату. У цих умовах кожна нормальна за умовами експлуатації насосної станції зупинка осьового насоса виявляється важкої аварійної зупинкою для насоса, що може привести до виходу насоса з ладу.
Тому гідравлічні клапани зриву вакууму, добре зарекомендували себе на невеликих іригаційних насосних станціях, на нашу думку, не можуть бути рекомендовані для насосних станцій з великими осьовими насосами. У механічних клапанах зриву вакууму роль запірного органу виконує металева мембрана-тарілка, утримувана в закритому положенні за допомогою приводу і відкриває отвір клапана під дією вакууму при знеструмленні двигуна насоса або за спеціальним сигналом.
Для надійного відділення напірного водоводу від верхнього б'єфу час спрацьовування клапана не повинно перевищувати 2-3 с. При цьому показник надійності спрацьовування клапана, який визначається конструкцією і схемою його управління, повинен бути близьким до 1. В конструкції повинні бути передбачені пристрої, що запобігають довільному закриттю клапана при пуску насоса і забезпечують плавність ходу тарілки і демпфірування її при закритті. Клапан повинен бути захищений від замерзання. Для підтримки вакууму в сифоні герметичність клапана в закритому положенні повинна відповідати класу I по ГОСТ 9544-75. Конструкція клапана зриву вакууму повинна бути зручною в обслуговуванні і доступною для ремонту.
Найбільшого поширення набули електричний, гідравлічний і пневматичний приводи клапанів зриву вакууму. Гідромеханічний клапан зриву вакууму, використовує швидкісний напір води. Він працює автоматично і теоретично повинен бути цілком надійний. До недоліків цього клапана слід віднести деяке запізнювання його відкриття і закриття при перехідних процесах і налипання сміття - додатковий опір в стаціонарних режимах. Ряд конструктивних недоробок і низька якість виконання поки завадили клапану проявити себе позитивно.