蒸汽噴射器原理是采用蒸汽作為工作流體進(jìn)行操作的一種噴射器,盡管各種特定用途的蒸汽噴射器尋求的目的各異(如蒸汽噴射真空泵要求特定引射壓力下的噴射系數(shù)達(dá)到最大,或要求特定引射介質(zhì)流量情況下引射真空度達(dá)到最小;而蒸汽噴射式熱泵則要求特定操作壓力或工作負(fù)荷下所能達(dá)到的壓縮比最大),然而其基本工作原理都是一樣的,即:工作蒸汽在拉伐爾噴嘴中加速形成超音速射流,而引射流體則由于與工作蒸汽間的剪切作用被卷吸至混合室,而后逐漸形成單一均勻的混合流體,經(jīng)過(guò)一擴(kuò)散段減速壓縮到一定的背壓后排出噴射器
蒸汽噴射器結(jié)構(gòu)是由工作噴咀和擴(kuò)壓器及混合室相聯(lián)而組成。工作噴咀和擴(kuò)壓器這兩個(gè)部件組成了一條斷面變化的特殊氣流管道。氣流通過(guò)噴咀可將壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。工作蒸汽壓強(qiáng) P0 和泵的出口壓強(qiáng) P4 之間的壓力差使工作蒸汽在管道中流動(dòng)。在這個(gè)特殊的管道中蒸汽經(jīng)過(guò)噴咀的出口到擴(kuò)壓器入口之間的這個(gè)區(qū)域(混合室)由于蒸汽流處于高速而出現(xiàn)一個(gè)負(fù)壓區(qū)。此處的負(fù)壓要比工作蒸汽壓強(qiáng) P0 和反壓強(qiáng) P4 低得多。此時(shí)被抽氣體吸進(jìn)混合室工作蒸汽和被抽氣體相互混合并進(jìn)行能量交換把工作蒸汽由壓力能轉(zhuǎn)變來(lái)的動(dòng)能傳給被抽氣體混合氣流在擴(kuò)壓器擴(kuò)張段某斷面產(chǎn)生正激波(如圖 1 中 3'斷面)波后的混合氣流速度降為亞音速 ω'3混合氣流的壓力升為 P'3。亞音速的氣流在擴(kuò)壓器的漸擴(kuò)段流動(dòng)時(shí)是降速增壓的?;旌蠚饬?br/>在擴(kuò)壓器出口處壓力增至P4速度降為ω4。故蒸汽噴射器也是一臺(tái)氣體壓縮機(jī)。
工作蒸汽的選用 使用壓力高的水蒸汽可獲得大的膨脹比噴射器有較高的引射系數(shù)(被抽氣體與工作蒸汽的重量比)可減少泵的蒸汽耗量和冷卻水。但壓力高于 1.2 兆帕?xí)r效果即不明顯而且還會(huì)增加生產(chǎn)蒸汽的費(fèi)用。通常選用 0.4-1 兆帕的蒸汽,低到 0.25 兆帕的蒸汽也可使用。在高真空工作的噴射器工作壓力低于 100 帕?xí)r.若用這么高壓力的蒸汽,要實(shí)現(xiàn)排氣作用蒸汽膨脹比就要很大而且難以實(shí)現(xiàn)為此往往要選擇壓力較低(0.05-0.1 兆帕)的蒸汽。
蒸汽噴射器原理結(jié)構(gòu)圖