Повышенное давление в котле мог создать сам пар, если не дать ему свободного выхода из котла. Этого можно достичь, привинтив к котлу плотную крышку. Однако давление может настолько повыситься, что разорвать котёл изнутри. Чтобы предотвратить эту опасность Папен изобрёл предохранительный клапан.

Он оставил в крышке котла небольшое круглое отверстие, которое запиралось снаружи шариком. Сверху на этот шарик припаивался горизонтальный стержень, служивший рычагом. Один конец рычага закреплялся шарнирно так, чтобы шарик мог на нём подпрыгнуть вверх, но, падая, упал бы снова в отверстие крышки котла. Другой конец рычага высовывался за пределы крышки настолько, чтобы к нему можно было подвесить груз для увеличения давления на шарик. Если давление пара в котле поднималось слишком высоко, то пар отбрасывал шарик вверх и вырывался наружу. Но, подпрыгнув на оси качания, шарик снова запирал отверстие в крышке, пока новый напор пара снова не подбрасывал его вверх. Таким образом, несколько снижалось давление пара в котле, и шарик стучал о крышку, подавая сигнал кочегару, чтобы снизил жар в топке.

Котёл Папена нашёл особенно широкое применение при производстве сальных свечей – этого основного средства освещения того времени. Раньше свечи делались из так называемого топлёного сала, т.е. из вполне качественного продукта питания, и стоили они очень дорого. Папен предложил делать свечи из жира, вывариваемого из костей и других пищевых отходов животного происхождения. Благодаря высокой температуре, получаемой в котле его конструкции, кости вываривались быстро и тщательно, причём обходилась выварка гораздо дешевле, чем в простом котле. Это ускоряло процесс производства свечей, снижало его издержки и расширяло сырьевую базу.

Это изобретение Папена датируется 1698 годом. В том же году получил патент и Томас Севери, сапёрный инженер. Он изобрёл паровой насос, весьма напоминавший насос Ворчестера, но отличавшийся от него назначением и степенью использования атмосферного давления. Основная часть насоса Севери бак, к которому подведена труба для подачи пара из парового котла, и который периодически можно обливать холодной водой. В нижней части бака клапан, открывающийся внутрь, в верхней части клапан открывающийся наружу. От нижнего клапана труба опускалась в воду, собиравшуюся на дне шахты, от верхнего клапана труба шла вверх, на поверхность земли.

Работал такой насос следующим образом. Пар подавался в бак и конденсировался, остужаясь о стенки бака, обливаемого холодной водой. В баке образовывалось сильно разреженное воздушное пространство. Под действием атмосферного давления вода из шахты поднималась вверх по трубе, отпирала нижний клапан и заполняла бак. Верхний клапан бака в это время был заперт под воздействием того же атмосферного давления. Затем рабочий открывал кран и пускал в бак пар из котла, который выдавливал воду из бака через верхний клапан вверх на поверхность земли. Затем подача пара прекращалась, бак снова остужался холодной водой, и цикл работы повторялся.

Через некоторое время Севери добавил к котлу второй насос аналогичного устройства, чтоб подавать пар из котла попеременно. Это удвоило производительность, доведя её до 48 галлонов в минуту (около 16 вёдер) при глубине шахты 32 м. Идею второго насоса Севери, по-видимому, заимствовал у Ворчестера. Далее Севери пристроил к основному, большому котлу маленький, вспомогательный котёл для предварительного подогрева воды. Когда вода в нём вскипала, её переливали в большой котёл, где вырабатывался пар. Это позволило вырабатывать пар беспрерывно в течение длительного времени. Раньше, когда вода в котле выкипала, работу насосов приходилось останавливать в ожидании, когда закипит новая порция воды в котле.