水蒸汽喷射泵的工作原理

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一、水蒸汽喷射泵的概述

    水蒸汽喷射泵是以靠从拉瓦尔喷咀中喷出的高速水蒸汽流来携带气的,故有如下特点:
(1)该泵无机械运动部分,不受摩擦、润滑、振动等条件限制,因此可制成抽气能力很大的泵。工作可靠,使用寿命长。只要泵的结构材料选择适当,对于排除具有腐蚀性气体、含有机械杂质的气体以及水蒸等场合极为有利。

(2)结构简单、重量轻,占地面积小。

(3)工作蒸汽压力为4~9×105Pa,在一般的冶金、化工、医药等企业中都具备这样的水蒸汽源。


 因水蒸汽喷射泵具有上述特点,所以广泛用于冶金、化工、医药、石油以及食品等工业部门。

二、水蒸汽喷射泵的工作原理


      喷射泵是由工作喷咀和扩压器及混合室相联而组成。工作喷咀和扩压器这两个部件组成了一条断面变化的特殊气流管道。气流通过喷咀可将压力能转变为动能。工作蒸汽压强P0和泵的出口压强P4之间的压力差,使工作蒸汽在管道中流动。

水蒸汽喷射泵的工作原理图

图1:水蒸汽喷射泵的工作原理图


    在这个特殊的管道中,蒸汽经过喷咀的出口到扩压器入口之间的这个区域(混合室),由于蒸汽流处于高速而出现一个负压区。此处的负压要比工作蒸汽压强P0和反压强P4低得多。此时,被抽气体吸进混合室,工作蒸汽和被抽气体相互混合并进行能量交换,把工作蒸汽由压力能转变来的动能传给被抽气体,混合气流在扩压器扩张段某断面产生正激波(如图1中3'断面),波后的混合气流速度降为亚音速ω'3,混合气流的压力升为P'3。亚音速的气流在扩压器的渐扩段流动时是降速增压的。混合气流在扩压器出口处,压力增至P4,速度降为ω4。故喷射泵也是一台气体压缩机。

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