蒸汽泵的蒸汽喷射泵
蒸汽经节流喷嘴节流后,速度增加,压力降低,在喷嘴处形成低压区,产生吸力带动介质流动。原理和一般喷砂设备的喷嘴一样。蒸汽喷射泵的工作原理及结构(1)这种泵没有机械运动部件,不受摩擦、润滑、振动等条件的限制,因此可以做成泵送能力很大的泵。只要泵的结构材料选择得当,对消除腐蚀性气体、含有机械杂质的气体和水汽是极为有利的。
(2)结构简单,重量轻,占地面积小。(3)工作蒸汽压力为4 ~ 9× 105 Pa,一般冶金、化工、制药企业都有。
由于上述特点,蒸汽喷射泵被广泛应用于冶金、化工、制药、石油和食品等行业。图2是典型的五级泵的结构示意图。一般单级喷油器压缩比不大于10,工作压力不低于lOkPa。因此,当需要较低的工作压力时,由两个或两个以上的喷射器和冷凝器串联组成,称为多级喷射泵。冷凝器的作用是部分冷凝并除去混合物中的可冷凝蒸汽,以减轻下部喷射器的负荷。有三种冷凝器结构:混合式、表面式和喷射式。根据冷凝器在喷射泵系统中的安装位置,冷凝器分为前冷凝器、中冷凝器和后冷凝器。
前冷凝器安装在一级喷射器的进口前,主要是为了减轻一级泵的负荷。只有当被泵送的混合物中含有大量的可凝结蒸汽,且其蒸汽分压大于冷却水温度对应的饱和蒸汽压力时,才能使用。中间冷凝器安装在多级泵的中间,其具体位置取决于进入冷凝器的混合物中的蒸汽分压和冷却水温度,其作用是降低下级泵的负荷。后冷凝器安装在末级喷射器的后面,主要是为了消除末级喷射器的废气和噪声,有时也用来回收末级喷射器的余热。(1)喷管喉部直径D0的计算
(1)
其中G0-工作蒸汽消耗量(kg/h),G0=Gh/μ。Gh为抽气量(kg/h),μ为注入系数,可查表得到[1]。
P0——工作蒸汽压力(Pa)
(2)扩散器喉部直径D3的计算
(2)
式中,GK——通过扩散器喉部的空气流量(千克/小时)
gz-通过扩散器喉部的蒸汽流量(千克/小时)
P4——扩散器出口压力(Pa)
(3)冷凝器直径d的计算
(3)
式中G∑h——进入冷凝器的混合物流量(千克/小时)
V∑h——混合物进入冷凝器的比容(m3/kg ),可用P4发现的饱和蒸汽比容近似代替。