蒸汽喷射泵与真空泵

蒸汽喷射器的工作原理

蒸汽喷射器是一种常用的工业设备，它利用蒸汽的高速流动来产生负压，实现吸入、喷射和混合等功能。本文将详细介绍蒸汽喷射器的工作原理及其应用。

一、蒸汽喷射器的结构

蒸汽喷射器主要由喷嘴、混合室和扩散器组成。

1. 喷嘴：喷嘴是蒸汽喷射器的核心部件，它负责将高速蒸汽喷射出来。喷嘴通常由一个中心喷嘴和多个环形喷嘴组成，它们的结构设计旨在产生高速蒸汽流。

2. 混合室：混合室是蒸汽喷射器中的一个腔体，用于将喷射出的蒸汽与被吸入的流体混合。混合室通常具有一个进口和一个出口，蒸汽和流体在进口处相互混合，然后通过出口排出。

3. 扩散器：扩散器位于混合室的出口处，其作用是将混合后的流体蒸汽扩散，降低速度和增加压力。

二、蒸汽喷射器的工作原理基于贝努利定律和连续性方程。当高速蒸汽从喷嘴中喷射出来时，它会在喷嘴周围形成一个低压区域。根据贝努利定律，流体在速度增加的地方压力会降低，因此周围的流体会被吸入喷嘴。

被吸入的流体与喷射出的蒸汽在混合室中相互混合，形成一个混合流。混合流在扩散器中扩散，速度减慢，压力增加。最终，通过扩散器的出口，混合流以较高的压力排出。

三、蒸汽喷射器的应用

1. 蒸汽喷射真空泵：蒸汽喷射器可以用作真空泵，利用蒸汽的吸引力将气体抽出。它广泛应用于化工、制药、食品等行业的真空抽取过程中。 2. 蒸汽喷射加热器：蒸汽喷射器可以用于加热液体或气体。通过将蒸汽喷射到流体中，蒸汽的热量可以传递给流体，使其升温。这种加热方式被广泛应用于工业生产中的加热过程。

3. 蒸汽喷射冷却器：蒸汽喷射器也可以用于冷却流体或气体。通过将蒸汽喷射到流体中，蒸汽的热量可以带走流体的热量，使其冷却。这种冷却方式常用于工业生产中的冷却过程。

4. 蒸汽喷射除尘器：蒸汽喷射器可以用于除尘。通过将蒸汽喷射到含有颗粒物的气体中，蒸汽的冲击力和吸引力可以将颗粒物吸附和排除。

总结：

蒸汽喷射器利用蒸汽的高速流动来产生负压，实现吸入、喷射和混合等功能。其工作原理基于贝努利定律和连续性方程，通过喷嘴将高速蒸汽喷射出来，形成低压区域，吸入周围的流体。被吸入的流体与蒸汽在混合室中相互混合，然后通过扩散器排出。蒸汽喷射器广泛应用于真空泵、加热器、冷却器和除尘器等领域，在工业生产中发挥着重要作用。

____—厂故障生成与解决󰀀SourceandSolutionofProblems编者按：一定真空度是缩聚反应顺利进行的一个基本条件，同时它也影响产品的质量，如减少杂质、降低反应温度、减少热降解、提高产品色相等，因此有效处理真空故障显得非常重要。

影响蒸汽喷射真空泵运行因素及故障分析Ananalysisoffactorsbehindsteamjetvacuumpumpoperationandmalfunctions文／李南高冈0摘要z四级蒸汽喷射兵空泵足聚酯装置最重要的设备之一，是由美国GRAHAM公司制造的。它为聚合反应提供在真空状态下反应这一重要条件，同时真空度是控制聚酯熔体粘度的关键参数，对聚酯产品的质量有很大影响。由于影响真空波动的因素很多，为了在真空波动时迅速而有效地处理真率故障，使之尽快回到正常的工作状态，本文对四级真空泵的影响因素进行分析，并提出相应的故障处理措施。关键词t蒸汽喷射真空泵影响因素故障分析Abtracts：Fourstagesteamejectorvacuumpumpisoneofthemostimportantequipmentofpolyesterplant，itismanufacturedbytheUnitedStatesGRAHAM．Itprovidedforthepolyreactioninavacuumcondition，whilevacuumdegreeisthekeyparametersofpolyesterviscositycontrol，thevacuumdegreehasgreatinfluenceonthequalityofpolyesterproduct．Vacuumfluctuationsduetotheimpactofmanyfactors，inordertosubsidethevacuumfluctuationsquicklyandefectivelyandmakeitreturntonormaloperatingconditionsassoonaspossible，thispapercarriesontheanalysistothefourstagesteamejectorvacuumpumpinfluencefactorandproposesthebreakdownprocessingmeasure．Keywords：SteamejectorvacuumpumpInfluencefactorMalfunctionanalysis

．５２．　李尔民　用乙二醇蒸气喷射泵改造聚酯装置真空系统　经验交流　用乙二醇蒸气喷射泵改造聚酯装置真空系统　李尔民　（洛阳石化工程设计有限公司，河南洛阳４７１０１２）　摘要介绍了乙二醇蒸气喷射泵的工作原理、系统的组成及作用，分析了乙二醇蒸气喷射　泵与原有水蒸汽喷射真空泵相比的节能效果和优点。将聚酯装置原有２台蒸气喷射泵改　造为乙二醇蒸气喷射泵，年节约蒸汽１２　ｋｔ和循环水１．２　Ｍｍ　．合计１５７万元。可以达到节　能降耗、减少废水排放的目的，效果明显优于水蒸汽喷射真空泵抽真空。　关键词乙二醇：蒸气喷射泵：蒸发；真空度　中图分类号ＴＱ　０５１．４　文献标识码Ｂ　文章编号１００６—６８２９ｆ２００８）０６—００５２—０３　某公司聚酯装置缩聚工段的真空装置原采用水　蒸汽喷射泵，机组极限真空度０．０２～０．０３　ｋＰａ（绝压，　下同）。设备运行中存在如下问题：１）在缩聚反应过　程中，真空泵在抽出乙二醇（ＥＧ），水、乙醛和不凝性　气体的同时，低聚物（又称之为夹带齐聚物）也伴着　被抽出，这些夹带物附着于管道、真空发生装置内，　影响装置的长期稳定运转，抽气不足、真空波动，进　而影响生产能力和产品质量，需经常停车清理；２１水　蒸汽喷射泵的能耗较大．单台蒸汽用量为１．５　ｔ／ｈ（１２　ｋｔ／ａ），循环水用量为１５０　ｍ　／ｌ１（１．２　Ｍｍ３／ａ）；３）抽出的　ＥＧ，乙醛和少量的低聚物与动力蒸汽直接混合，增　加了原料消耗量，还产生了大量的废水。　为了降低装置能耗，将ＣＰ—ｌ和ＣＰ一２线缩聚工　段２台水蒸汽喷射泵，改造为ＥＧ蒸气喷射泵。ＥＧ　循环使用，大大降低了装置能耗。　１　ＥＧ蒸气喷射泵流程简介　本次改造采用“液环泵＋３级ＥＧ喷射主泵＋ＥＣ　喷射辅泵”的形式。终缩聚喷淋冷凝器接一级ＥＧ喷　射主泵，液相ＥＧ（３０　）在蒸发器中经热媒加热至　２ｌ０　，作为喷射泵工作蒸气。工作蒸气经一级喷射　主泵喷嘴进人一级喷射主泵后，将来自终缩聚喷淋　冷凝器的尾气携带并压缩后混合排入一级冷凝器。　混合气体经一级冷凝器循环ＥＧ冷凝后．少量未冷　凝的气体则进入第２级喷射泵，而后顺序通过二级　冷凝器、第３级喷射泵及三级冷凝器，最后少量的不　凝尾气由液环泵抽出并由汽液分离器排出。同理，预　缩聚喷淋冷凝器接ＥＧ喷射辅泵。各冷凝器中的冷　收稿日期：２ＯＯ８—１０—１３：修回日期：２ＯＯ８—１０—２３　凝液一同被收集到热井，经过滤冷却，ＥＧ重新返回　冷凝器进行喷淋。流程如图ｌ所示。　机组的极限真空度可以达到０．０２～０．０３　ｋＰａ．一　级ＥＧ喷射主泵的工作真空度为０．１～０．３　ｋＰａ。二级　ＥＧ喷射主泵工作真空度Ｏ．６～０．７　ｋＰａ．三级ＥＧ喷射　主泵工作真空度３～４　ｋＰａ，ＥＧ喷射辅泵的工作真空　度为１．５～２．０　ｋＰａ．液环泵的工作真空度为８～１１　ｋＰａ。　ＥＧ蒸气喷射真空系统包括２台ＥＧ蒸气喷射　真空泵、４台液环泵机组、４台板式换热器、２台热　井、４台ＥＧ循环泵、４台热媒泵和２台ＥＧ蒸发器　等设备。　液环泵是整个机组的前级泵，为ＥＧ蒸气喷射　泵提供８—１０　ｋＰａ稳定真空条件。为ＥＧ蒸气发生系　统的工作提供基本条件ｌｌｌ。系统（包括蒸气发生器）　的真空度抽到ｌ０　ｋＰａ左右，才能使蒸气发生器投入　工作。　采用３级ＥＧ蒸气喷射器使终缩聚系统真空度　从８　ｋＰａ提高到Ｏ．０５　ｋＰａ，采用辅助喷射器使预缩　聚系统真空度达到２　ｋＰａ。３个中间冷凝器分别冷却　各自的前级泵排出的可凝性汽体，第３冷凝器具有　蒸发水分的作用，使循环ＥＧ中水的质量分数保持　在１．５％以下。板式换热器将５９　６０℃左右的液态　ＥＧ冷却到４０℃，因此允许使用最高冷却水温度为　３４℃（进）和３９℃（出）。由ＥＧ循环泵将热井中的　ＥＧ抽出，一部分经板式换热器冷却后供给第１冷　凝器，一部分供给第２冷凝器和第３冷凝器：另有一　

什么是水蒸汽喷射真空泵

水蒸汽喷射真空泵

steam ejection vacuum pump

利用水蒸汽射流抽气的真空泵，简称喷射泵。喷射泵的特点是：启动快，工作压力范围宽，抽气量大，能直接排入大气，结构简单，因无运动构件而运行可靠，使用期长。这种泵很适于抽除含尘、可凝性、腐蚀性和易燃易爆气体。但这种泵的蒸汽和水耗量较大，利用率较低，因而适用于有廉价的副产蒸汽或可利用的余汽、废汽的场合。喷射泵已广泛用于真空冶炼、真空脱气、真空浓缩、真空干燥、真空蒸馏、真空制冷和真空运输等方面。水蒸汽喷射真空泵基本上是由喷射器和冷凝器组合而成的。有一个喷射器的喷射泵称为单级泵，由两个或两个以上喷射器串联组成的喷射泵分别称为2级泵、3级泵等（见表[url=][喷射泵的性能]）。图1 4级喷射泵外观图为4级喷射泵的外观图。

喷射器 图2 喷射器为喷射器的结构示意和工作原理。压力为0、速度为0的工作蒸汽流经拉瓦尔喷嘴（见拉瓦尔喷管），在喷嘴出口处射流的速度上升到超音速1，而压力下降为1，因而将被抽气体吸入，与高速蒸汽流碰撞、混合和交换能量、并流向扩散器。在扩散器收缩段蒸汽和被抽气体进一步混合，成为均匀混合气体。在这一过程中混合气体的速度开始连续下降，而压力连续上升，在扩散器喉段附近产生正激波。混合气体速度由超音速急剧降为亚音速，而压力则随之急剧升高。在扩散器出口处，压力上升到大气压力或后一级喷射器的进口压力时，混合气体即排出。

多级泵 单级喷射泵的压缩比（即排气压力与进气压力之比）一般不超过10，为了获得更低的极限压力，就要采用多级泵。表

喷射泵的性能 为不同级数喷射泵的性能。

多级泵的每级喷射器所喷射出的混合气体为被抽气体与工作蒸汽的混合物，除末级排入大气外，都被后一级抽除，这就会增加后一级的负载或使泵的工作性能变坏。因此，多级泵常在两级喷射器间安装中间凝汽器，使混合气体中大部分可凝气体冷凝。若被抽气体中含有大量可凝性气体，而其分压又远高于凝汽器进水温度下的饱和蒸汽压，则在第一级入口处安装一级凝汽器。为回收末级混合气体的余热和消除气流噪声，可安装末级凝汽器。凝汽器的结构有混合式、表面式和喷射式等，设计时可按不同情况和要求选用。