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噴射真空泵工作原理,特點,應(yīng)用
蒸汽噴射真空泵有一定壓強的工作,,蒸汽通過拉瓦爾噴咀,減壓增速(蒸汽的勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽┮猿羲賴娙牖旌鲜�,,與被抽介質(zhì)混合,,進(jìn)行能量交換,,混合后的氣體進(jìn)入擴壓器,減速增壓(動通轉(zhuǎn)化為壓強能),,為了減少后級泵的抽氣負(fù)荷,,配置冷凝器,通過有一定溫差的兩種介質(zhì)對流,,進(jìn)行熱交換,,達(dá)到冷凝高溫介質(zhì)目的,排到大氣壓,。(原理見下圖) 噴射真空泵的內(nèi)部構(gòu)件主要有拉瓦爾噴嘴和擴壓器組成,,單級蒸汽噴射泵的結(jié)構(gòu)如圖1所示,其它各級的結(jié)構(gòu)形式與此基本相同,。 其工作過程可分為三個階段:絕熱膨脹階段,、混合階段、壓縮階段,。 在絕熱膨脹階段,,工作蒸汽通過縮放噴嘴后,壓力能轉(zhuǎn)化為速度能,,以極高的速度進(jìn)入擴壓器,,同時工作蒸汽的壓力在噴嘴出口處下降,形成真空把被抽氣體吸入,; 混合階段,,被抽氣體進(jìn)入擴壓器,在擴壓器中,,蒸汽與被抽氣體發(fā)生碰撞,、混合,進(jìn)行能量交換,,到擴壓器喉部完成混合,,兩種氣體達(dá)到同一速度; 壓縮階段,,經(jīng)過擴壓器喉部后,,混合氣速度降低,壓力進(jìn)一步上升,,在擴壓器出口達(dá)到大氣壓力或后一級噴射器的入口壓力,,把被抽氣體排出。 水噴射真空泵結(jié)構(gòu)優(yōu)點 水噴射真空泵由器體,、器蓋,、噴咀、噴咀座板,、導(dǎo)向盤,、擴壓管及單向閥等部件組成,噴咀用不銹鋼制造,,噴咀座板由優(yōu)質(zhì)鋼加工,,其余零件則系鑄鐵鑄造,噴咀 采用多噴咀的結(jié)構(gòu)形式,,以便得到較大的水-汽接觸面積,,有利于熱交換的進(jìn)行,獲得較好的真空效果,。噴咀座板加工精密,,精度較高,以便噴射水流準(zhǔn)確地聚集在同一的焦點,。導(dǎo)向盤用于減慢蒸汽(或空氣)的流速,,使蒸氣均勻地導(dǎo)入器室以免噴射水流偏斜,降低抽射效能,。水噴射真空泵整個裝置結(jié)構(gòu)緊湊精密,,強度亦較高,用于真空蒸發(fā)系統(tǒng)中,,由于能把冷凝器的冷凝作用與與真空泵的抽氣作用合并在一個設(shè)備中同時 大大地簡化了工藝流程,,比之原來用真空泵與舊式冷凝器的裝置,可以節(jié)省去真空 空泵,、冷凝器,、分水器等設(shè)備,并且還有下列優(yōu)點: (1)水力噴射體積小,、重量輕,、結(jié)構(gòu)緊湊。而效能又比較高,,耗電量低于真空系統(tǒng),,投資省。 (2)操作簡單維修方便,,不用專職人員看管 噴射式泵的種類 噴射式泵屬于流體作用泵,,是利用流體流動時能量轉(zhuǎn)化以達(dá)到輸送流的裝置。噴射泵的工作流體可以是水蒸氣,、空氣,、水和油等。噴射式真空泵又稱為射流真空泵,,是利用噴嘴的高速射流來抽除容器中的氣體來獲得真空的,,在化工生產(chǎn)上主要用作真空泵,在蒸發(fā)和蒸餾過程中廣泛使用(公眾號:泵管家),。 噴射式泵的工作流體可以是蒸汽,,也可以是水,,還可以是其他液體或氣體。工作蒸汽在高壓下經(jīng)噴嘴以很高的速度噴出,,在噴射過程中,,蒸汽的靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽蚨谖肟谔幵斐闪艘粋低壓區(qū),,將所輸送的流體吸人,。吸入的流體與蒸汽混合后進(jìn)入擴大管,流速逐漸降低,,壓強隨之升高,,并從壓出口排出。 1.水蒸氣噴射泵 水蒸氣噴射泵的工作介質(zhì)為水蒸氣,,它是能直接對大氣排氣的一種射流真空泵,。如圖11 15所示,其工作過程分為3個階段:一是絕熱膨脹階段,,即工作蒸汽通過噴嘴絕熱膨脹的過程,,工作蒸汽將其壓力能轉(zhuǎn)化為速度能,并以很高的速度噴射出,;二是混合階段,,即工作蒸汽與被抽氣體進(jìn)行混合并使兩股氣流進(jìn)行能量交換的過程,被抽氣流的速度得到增加,,而工作蒸汽將攜帶著被抽氣體進(jìn)到擴壓器中,;三是壓縮階段,工作蒸汽與被抽氣體一邊繼續(xù)進(jìn)行能量交換.一邊逐漸被壓縮,,使動能又轉(zhuǎn)化為位能,,當(dāng)?shù)竭_(dá)擴壓器的喉部完成混合階段并使兩種氣流達(dá)到同一速度,此后再經(jīng)過擴散,,使速度降低和壓力進(jìn)一步擴大,,然后將被抽氣體排出噴射器,從而完成蒸汽噴射泵的工作過程,。 2.空氣噴射泵 空氣噴射泵與水蒸氣噴射泵的工作原理相類似,,但其工作介質(zhì)則為壓縮空氣或常壓空氣。根據(jù)工作介質(zhì)是高壓空氣還是常壓空氣,,可將其分為一般空氣噴射泵和大氣噴射泵,。 一般空氣噴射泵因工作介質(zhì)的耗量很大,故必須配備容量大的空氣壓縮機,;一般空氣噴射泵.大多數(shù)是以單級使用的,。 大氣噴射泵通常以一級或二至三級串聯(lián)工作,并常安裝在水環(huán)真空泵的進(jìn)VI而組成高真空機組,,以提高水環(huán)真空泵的極限真空度和擴大工作壓力范圍,。 3.水噴射真空泵 當(dāng)真空度要求不太高時,,可采用一定壓力的水作為工作介質(zhì)的水噴射真空泵。水噴射的速度,,通常為15~30m/s左右,。它雖屬于粗真空裝置.但其具有產(chǎn)生真空和冷凝蒸汽的雙重作用,所以得到廣泛應(yīng)用,。水噴射真空泵的工作原理與蒸汽噴射泵相類似,其效率通常在30%以下,。 噴射泵的應(yīng)用 噴射式真空泵結(jié)構(gòu)簡單,,制造容易,沒有運動部件,,不易發(fā)生故障,,維修工作量小。能輸高溫的,、腐蝕性的以及含有固體顆粒的流體,。但其效率較低,一般在25%~30%左右,。在石油化工生產(chǎn)中,,噴射泵不僅用來代替機械式真空泵,而且還廣泛用于混合器,、冷卻器,、吸收器等。 噴射泵是被廣泛應(yīng)用于輸送,,壓縮混合氣體和蒸汽,、液體和固體的設(shè)備,氣體或液體常被作為動力介質(zhì),。噴射泵用于產(chǎn)生真空是另一個非常重要的應(yīng)用,。 噴射泵適用于高溫、高壓,、高真空領(lǐng)域,,如真空蒸發(fā)、真空干燥,、真空制冷,、真空蒸餾,還可提升液,、堿或含有磨料的懸浮液,,也適用于強輻射的特殊環(huán)境。 噴射泵在產(chǎn)生真空方面的應(yīng)用: 1,、因為噴射泵的多樣性,,其已被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,,例如,化學(xué)反應(yīng)器,、排氣系統(tǒng),、水處理設(shè)備、混合槽,、儲存槽,、廢水處理設(shè)備、加熱系統(tǒng),、加熱供氣系統(tǒng),、電廠、游泳池,、鮭廠的供水等,。以及不同工業(yè)領(lǐng)域中真空的形成。 2,、用水蒸汽作為動力介質(zhì)的噴射泵形成真空是一個重要應(yīng)用領(lǐng)域,。其輸送的高速噴射相當(dāng)于聲速的幾倍,因此噴射泵也能夠輕而易舉地在真空中處理大容量的物質(zhì),。 3,、因為單級噴射泵只能克服極其有限的壓縮比,當(dāng)抽吸壓力低時,,幾個噴射泵必須串聯(lián)安裝,。多級水蒸汽噴射真空泵的抽吸壓力可以達(dá)到低至0.01mbar。為了冷凝大部分的動力水蒸汽并使下一級的抽吸量減少到最小,,一般在兩個噴射泵中間安置一個冷凝器,。根據(jù)應(yīng)用場合,采用直接接觸冷凝器或表面冷凝器,。 4,、在噴射泵中主要以水蒸汽作為動力介質(zhì)。在絕大部分工業(yè)中,,水蒸汽作為基本的能量被大量地生產(chǎn),,因此非常容易獲得。在動力水蒸汽的冷凝過程中,,或多或少會產(chǎn)生廢水,。雖然量很小,而且即使把廢水的排放費用考慮進(jìn)去,,水蒸汽噴射泵仍是最經(jīng)濟(jì)的真空泵,,但對真空噴射泵來說總是有一定的負(fù)面影響。 5、因此作為一種選擇,,產(chǎn)品蒸汽被愈來愈多地應(yīng)用于噴射泵的操作,。例如,溶劑蒸汽,、氯苯,、甲苯、丁二醇,、乙烯,、乙二醇、呋喃,。 6,、在這種情況下,動力蒸汽冷凝后再次蒸發(fā)被利用作為動力介質(zhì),。由于有機蒸汽的蒸發(fā)溫度低,在大多數(shù)情況下,,這種操作方式比采用水蒸汽運行更有利于節(jié)省能源,。 7、采用產(chǎn)品蒸汽作為動力介質(zhì)的噴射泵的另一重要操作范圍是在工藝物料中不允許混入水,。為了獲得最佳的效率,,采用產(chǎn)品蒸汽作為動力介質(zhì)的噴射泵仍需詳細(xì)的研究。 8,、噴射泵的優(yōu)點:就結(jié)構(gòu)和功能而言,,這種噴射泵同采用水蒸汽作為動力介質(zhì)的真空噴射泵并無大的差別,而且有著相同的優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,;操作安全可靠,,無需保養(yǎng);使用壽命長,,耐磨損,;適當(dāng)選材可具耐腐蝕性;所有材料均可制造,。另外,,由于冷凝液循環(huán)使用,無排放污染,。 噴射真空泵應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域,,如下是幾個重要的應(yīng)用領(lǐng)域。 1,、在化工方面GEA噴射泵公司已經(jīng)開發(fā)了組合泵,,并已普遍應(yīng)用。這種泵的顯著特點是外形緊湊及雙設(shè)計構(gòu)造。兩個平行的泵既能相互獨立交替操作,,也能?同時操作,,因此就可能在不停車的情況下進(jìn)行維修。 2,、在化學(xué)工業(yè)中,,如果不銹鋼不能滿足耐腐要求,可使用陶瓷/石墨的真空噴射泵來脫除腐蝕性氣體和水蒸汽,。噴射泵用陶瓷制成,,表面冷凝器由石墨制成。?表面冷凝器由一緊湊的冷凝器組合而成,。這種結(jié)構(gòu)有著尺寸小,,所需空間少及現(xiàn)場組裝簡單的優(yōu)點。 3,、在煉油廠,,水蒸汽真空噴射泵同液環(huán)泵組合用于煉油廠的減壓精餾塔系統(tǒng)。這兩種泵的組合保持很低的蒸汽,、水和電的消耗,。由于能輸送所產(chǎn)生的大量氣體?(在104~106m3/h范圍內(nèi)),GEA噴射泵公司的水蒸汽真空噴射泵對此用途是非常合適的,。同時,,運行安全可靠,并不易發(fā)生故障,。 4,、同樣,涉及大體積流的情況是在煉鋼脫氣的真空產(chǎn)生中,。為了生產(chǎn)一定品質(zhì)的鋼,,一些生鋼的處理過程需在真空下進(jìn)行。這種真空泵必須有兩個作用,。一是?迅速抽空操作容器,,以達(dá)到所需的壓力。這意味著真空噴射泵的初始揣吸量必須很大(幾千kg/h),。二是保持低壓的同時脫除大量惰性氣體(大約相當(dāng)于0.6mbar下,,幾百kg/h)。 5,、另外,,真空噴射泵還用以可食用油脫臭、化學(xué)合成物的聚合物的生產(chǎn),、海水脫鹽,、油脫水、食品、飲料和煙草的調(diào)理,、紡紗浴的抽吸及其它許多應(yīng)用領(lǐng)域,。 杭州鎧盟機械科技有限公司免責(zé)聲明:本文系網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,版權(quán)歸原作者所有,。但因轉(zhuǎn)載眾多,,無法確認(rèn)真正原始作者,故僅標(biāo)明轉(zhuǎn)載來源,。如涉及作品版權(quán)問題,,請與我們聯(lián)系,我們將盡快確認(rèn)版權(quán)刪除內(nèi)容,!本文內(nèi)容為原作者觀點,,并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)。 |