电厂水处理中背压阀与阻尼器的应用
【摘要】本文以某火电厂水的预处理中的加药管道为例，主要针对电厂水处理预处理中加混凝剂管道中的背压阀及阻尼器，对加药系统的影响的实验探讨；通过此实验，我们得出结论，阻尼器和背压阀在水的预处理加药管道中不可缺少，其作用不但是调节加药泵的脉冲作用出口压力，对泵的出力也有着比较大的影响，加入阻尼器和背压阀后，加药量和泵的频率呈线性，也就是说在取水浊度变化时，可以根据这个线性关系调节加药量，即调节加药泵的加药频率，从而改善水的预处理效果。
虽然加入背压阀及阻尼器会增加一定的成本，但是对于水质的调节改善效果是直接的，可以保证更合理的加药量，更好的池水浊度，保证水的后续处理。
因此，在水的预处理加药管道中必须有背压阀和阻尼器。
【关键词】水的预处理；混凝剂加药管道；背压阀；阻尼器
0 引言
大家都知道在电厂水的预处理中，加药管道中有两个设备不可缺少，就是背压阀和阻尼器，但是可能会有一些人不知道为什么一定要有这两个设备的存在，本文就主要针对这个问题做解答，使大家对这两个设备更全面的了解。
1 火力电厂水处理中预处理原理
天然水中含有泥砂、粘土、腐殖质等悬浮物和胶体，在对原水进行深度处理之前，必须将它们去除。
悬浮颗粒的直径大于0.1μm，而胶体的粒径处于0.001-0.1μm之间。
尺寸较大的杂质可以依靠
自然沉降除去，而尺寸较小的悬浮物和胶体在停留时间有限的水处理构建物中无法依靠重力沉降下来。
处于长期悬浮的稳定状态，可通过混凝处理使它们聚集成大颗粒而除去。
因此在火力电厂水处理中，最初的处理是预处理，即混凝处理，原理是：利用混凝剂形成带正电的胶体与水中带负电的胶体发生电中和作用，使水中的有机物和胶体凝聚成大颗粒而下沉，从而使水中的悬浮物、胶体物、有机物、微生物、铁、锰、等杂质除去或是含量降低到一定的程度。
一般会在水中加入混凝剂，本文主要是针对混凝剂加入管道中的背压阀与阻尼器的作用的讨论。
阻尼器的位置设在加药泵的出口门之后，然后加入一个压力表，用于反应阻尼器的出口压力，再加入背压阀，用来调剂出口压力。
2 脉动阻尼器及背压阀的原理和作用
阻尼器的原理及作用：阻尼器是消除管路内往复泵引起的脉动和水锤现象的一个常用装置。
它利用腔体内气体的可压缩性，存储和释放液体，达到减小管路中压力和流量波动的目的。
其工作原理是在泵的排出冲程，脉冲缓冲器内气体被压缩，脉冲缓冲器内的液体量增加，这就把泵排出的一部分液体存入了脉冲缓冲器，削减了流量峰值；在泵的吸入冲程，脉冲缓冲器内空气膨胀，脉冲缓冲器内液体流出，补充管路流量，增加管路流量谷值，从而减小了管路的流量脉动。
可起到稳定流体压力和流量、消除管道振动、保护下游仪表和设备、增加泵容积效率、避免过流量的产生、减小惯性损失、提高泵的吸入性能、避免水锤对系统的危害、降低流速波动的峰值、
保护管路系统不受压力波动的冲击、减少气穴现象等作用。
为计量泵创造良好的工作环境并改善泵的工作性能；和背压阀配合使用，减少背压阀磨损。
背压阀原理和作用：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，必须在计量泵的进出口至少0.7bar的背压。
通过在计量泵出口管道中安装背压阀就能达到目的。
背压阀是通过弹簧的弹力来工作的。
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。
其作用是可以调节出口压力，克服原水管道的压力将混凝剂顺利的加入原水管中。
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。
对于大流量的计量泵，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。
因此，本文中讨论的是背压阀和阻尼器一起使用的情况。
那么，我们可不可以不用背压阀和阻尼器呢？可不可以直接通过泵的压力加药呢？下面就是我们讨论
的，要知道这个答案我们就通过实验完成；此实验的原理是同一台加药泵在冲程一定的情况下，加大泵的出力频率，加药量应该呈线性关系。
3 阻尼器和背压阀对加药效果影响的具体实验步骤
实验概述：通过一个已标注体积的溶药桶，将溶药桶下部连接至实验用加药泵入口，配置与实际浓度相符的混凝剂浓度，（此实验用5%聚合氯化铝），通过加药泵泵加药，记录加药泵在500到1300频率及60冲程下打出50升 pac溶液所用的时间，（实验中的频率、冲程、加药量都可以根据不同情况修改）计算加药泵的出力，并记录；此管路为无背压阀和阻尼器的管路；实验数据如下：
从上述数据中我们可以看出在管道无阻尼器和背压阀的情况下，泵的加药量并不随着加药泵频率的增加而增加，而是到达一定的频率后，加药量随之下降，这主要是因为伴随这加药量的增大，取水管的流量相应的也要增大，而管道的压力也就会增大，泵的出力就会变小，要克服取水管的压力变得比较困难，从而影响加药量，使我们预处理的效果变差。
如果取水浊度在雨季发生加到变化，依靠次加药很难达到预处理的预期效果。
现在我们给管道加入阻尼器和背压阀，实验数据如下：
从上面的数据及趋势图中，可以清楚的看到，在管道中加入背压阀及阻尼器后，加药量伴随着泵的频率呈线性关系；这样对于调节加药量就很好控制。
4 结论
通过此实验，我们的出结论，阻尼器和背压阀在水的预处理加药管道中不可缺少，其作用不但是调节加药泵的脉冲作用及调节出口压力，对泵的出力也有着比较大的影响，加入阻尼器和背压阀后，加药量和泵的频率呈线性，也就是说在取水浊度变化时，可以根据这个线性关系调节加药量，即调节加药泵的加药频率，从而改善水的预处理效果。
虽然加入背压阀及阻尼器会增加一定的成本，但是对于水质的调节改善效果是直接的，可以保证更合理的加药量，更好的池水浊度，保证水的后续处理。
因此，在水的预处理加药管道中必须有背压阀和阻尼器。
【参考文献】
[1]刘晓平，b.yang.含粘性阻尼器的机械结构系统根轨迹分岔问
[c]//第一届国际机械工程学术会议论文集.2000.
[2]秦山峰，李德信.trt阻尼叶片动静态特性分析
[c]//proceedings of 2010 the 3rd international conference on computational intelligence and industrial application （volume 8）.2010.
[责任编辑：杨扬]。