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背压阀用途及选型

背压阀的名词来源于,Back Pressure Valve。它代表的意思是说由于阀的功能而形成一定的压力,压力一般可以调节。最常用的系统有,流体计量投加系统、液压控制系统、化学反应条件、物态临界状态控制等。基本可以分为调节和过流两部分。

一、概述
背压阀通过内置弹簧的弹力来实现动作:当系统压力比设定压力小时,膜片在弹簧弹力的作用下堵塞管路;当系统压力比设定压力大时,膜片压缩弹簧,管路接通,液体通过背压阀。 

在管路或是设备容器压力不稳的状态下,背压阀能保持管路所需压力,使泵能正常输出流量。另在泵的出端由于重力或其它作用常会出现虹吸现象,此时背压阀能消减由于虹吸产生的流量及压力的波动。而对于计量泵等容积泵在低系统压力下工作时,都会出现过量输送。为防止类似问题,必须使计量泵的进出口至少有0.7Bar的背压,一般通过在计量泵出口安装背压阀来达到目的。

二、主要功能
1. 出口管道上的单向阀用于防止液体回流,背压阀用于保持泵出口有一恒定压力。

2. 在要求不是很严格的系统中可作为安全阀使用。

3. 和脉动阻尼器配合使用减小水锤对系统的危害,减小流速波动的峰值,保护管路、弯头、接头不受压力波动的冲击。

4. 为计量泵创造良好的工作环境并改善泵的工作性能。

5.保证水泵出水流量的稳定性,如某些泵的流量随压力变化较大,可在泵的出口处设置背压阀,使泵的输出流量稳定,这时一般选择背压阀的压力为泵的实际使用压力或略小于泵的使用压力。

6.在管路或是设备容器压力不稳的状态下,能保持管线所需压力,使泵能正常输出流量。

7.在泵的出水口由于重力或其它作用常会出现自流或虹吸现象,背压阀能消减由于虹吸产生的流量及压力的波动,这时候一般选用大于液体自身压力即可,如防止液位为2米药箱中的液体自流,可选用压力大于0.02MPa的背压阀,一般选用0.1MPa即可。

三、工作原理
流体从背压阀进口进入,被膜片阻挡,于是流体对膜片产生向上的压力。当压力足够大时,弹簧被压缩,流体顶起膜片形成通道,从背压阀出口流出;若流体压力不够,就会形成憋压,使进口压力上升直到达到额定压力,顶起膜片形成通路。
背压阀的额定压力可调节,一般通过调节弹簧上端的顶杆,从而调节弹簧的长度来实现。(若无法显示动画效果,可点开大图观看)

四、背压阀的使用
在出口管路中,背压阀应和脉动阻尼器同时使用,用脉动阻尼器吸收泵和背压阀之间的流量峰值。没有脉动阻尼器时,背压阀将随着每次泵冲程的进行而快速打开和关闭。有脉动阻尼器时,背压阀将在半开和半关的位置上振荡,因而脉动阻尼器可以减少背压阀的磨损速度。对于大流量的泵,且出口管路长而细,背压阀的安装位置应靠近加注点,以减小虹吸的趋势。当输送含有悬浮状固体的介质,在背压阀入口端应安装带管堵的三通(或四通),使管路在不拆卸的情况下能够进行清洗。背压阀只是一种管路元件,只有与其它管路元件(如脉动阻尼器、安全阀、止回阀、截止阀)配合使用才能发挥最大效用。

五、选型指南
选择背压阀时,必须确定一下参数和资料:

1、 所需背压阀的口径,一般是泵出口的管径;

2、 所需设定的压力范围;

3、 需要什么材质的,对此,一般是从输送的流体的性质和温度上考虑。常规材质有:PVC,304、316、316L不锈钢,碳钢等,有特殊要求一般可向厂家订制;

4、进出口连接方式,这个一般要求较少。但是在某些系统,如食品饮用水生产系统中,某些管路对连接方式可能会有特殊要求。常见连接方式有内螺纹、法兰、软管接头;

六、 注意事项
1、 安装应避免与系统发生共振,否则将对背压阀工作产生严重影响,并可能损坏背压阀发生危险。

2、 与脉动阻尼器同时使用时,脉动阻尼器应安在泵与背压阀间,以吸收泵与背压阀间的流量峰值。减缓背压阀的磨损速度。 

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