水喷射真空泵的原理特点和行业应用


水喷射真空泵的原理特点和行业应用


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水喷射真空泵


1、原理与用途
水喷射真空泵是一种具有抽真空、冷凝、排水等三种有效能的机械装置 。 它是利用一定压力的水流通过对称均布成一定侧斜度的喷出 。
聚合在一个焦点上 , 由于喷射水流速度较高 , 于是周围形成负压使器室内产生真空、另外由于二次蒸汽与喷射水流直接接触 , 进行热交换 , 绝大部分的蒸汽凝结成水 , 少量未被冷凝的蒸汽与不凝结的气体亦由于与高速喷射的水流互相摩擦 , 混合与挤压 , 通过扩压管被排除 , 使器室内形成更高的真空 。
水力喷射器应用极为广泛 , 主要用于真空与蒸发系统 , 进行真空抽水 , 真空蒸发、真空过滤、真空结晶、干燥、脱臭等工艺 , 是制糖、制药、化工、食品、制盐、味精、牛奶、发酵以及一些轻工、国防部门广泛需求的设备 。 但目前生产水力喷射器的制造厂较小 , 品种亦不齐全 。
采用多喷咀与汽环(导向盘)等结构 。 以及用多级泵进水 , 低位安装 , 完善与提高了其工作性能 , 因此具有一定的先进性、是真空冷凝设备的一种革新 。
2、结构优点
水喷射真空泵由器体、器盖、喷咀、喷咀座板、导向盘、扩压管及单向阀等部件组成 , 喷咀用不锈钢制造 , 喷咀座板由优质钢加工 , 其余零件则系铸铁铸造 , 喷咀 采用多喷咀的结构形式 , 以便得到较大的水-汽接触面积 , 有利于热交换的进行 , 获得较好的真空效果 。
喷咀座板加工精密 , 精度较高 , 以便喷射水流准确地聚集在同一的焦点 。 导向盘用于减慢蒸汽(或空气)的流速 , 使蒸气均匀地导入器室以免喷射水流偏斜 , 降低抽射效能 。
水喷射真空泵整个装置结构紧凑精密 , 强度亦较高 , 用于真空蒸发系统中 , 由于能把冷凝器的冷凝作用与与真空泵的抽气作用合并在一个设备中同时 大大地简化了工艺流程 , 比之原来用真空泵与旧式冷凝器的装置 , 可以节省去真空 空泵、冷凝器、分水器等设备 , 并且还有下列优点:
水力喷射体积小、重量轻、结构紧凑 。 而效能又比较高 , 耗电量低于真空系统 , 投资省 。
操作简单维修方便 , 不用专职人员看管
3、种类
喷射式泵属于流体作用泵 , 是利用流体流动时能量转化以达到输送流的装置 。 喷射泵的工作流体可以是水蒸气、空气、水和油等 。 喷射式真空泵又称为射流真空泵 , 是利用喷嘴的高速射流来抽除容器中的气体来获得真空的 , 在化工生产上主要用作真空泵 , 在蒸发和蒸馏过程中广泛使用 。
喷射式泵的工作流体可以是蒸汽 , 也可以是水 , 还可以是其他液体或气体 。 工作蒸汽在高压下经喷嘴以很高的速度喷出 , 在喷射过程中 , 蒸汽的静压能转变为动能 , 因而在吸入口处造成了一个低压区 , 将所输送的流体吸人 。 吸入的流体与蒸汽混合后进入扩大管 , 流速逐渐降低 , 压强随之升高 , 并从压出口排出 。
1)水蒸气喷射泵
水蒸气喷射泵的工作介质为水蒸气 , 它是能直接对大气排气的一种射流真空泵 。
其工作过程分为3个阶段:
一是绝热膨胀阶段 , 即工作蒸汽通过喷嘴绝热膨胀的过程 , 工作蒸汽将其压力能转化为速度能 , 并以很高的速度喷射出;
二是混合阶段 , 即工作蒸汽与被抽气体进行混合并使两股气流进行能量交换的过程 , 被抽气流的速度得到增加 , 而工作蒸汽将携带着被抽气体进到扩压器中;
三是压缩阶段 , 工作蒸汽与被抽气体一边继续进行能量交换.一边逐渐被压缩 , 使动能又转化为位能 , 当到达扩压器的喉部完成混合阶段并使两种气流达到同一速度 , 此后再经过扩散 , 使速度降低和压力进一步扩大 , 然后将被抽气体排出喷射器 , 从而完成蒸汽喷射泵的工作过程 。
2)空气喷射泵
空气喷射泵与水蒸气喷射泵的工作原理相类似 , 但其工作介质则为压缩空气或常压空气 。 根据工作介质是高压空气还是常压空气 , 可将其分为一般空气喷射泵和大气喷射泵 。
一般空气喷射泵因工作介质的耗量很大 , 故必须配备容量大的空气压缩机;一般空气喷射泵.大多数是以单级使用的 。
大气喷射泵通常以一级或二至三级串联工作 , 并常安装在水环真空泵的进VI而组成高真空机组 , 以提高水环真空泵的极限真空度和扩大工作压力范围 。

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