噴射式真空泵的分類和工作原理
發(fā)布時(shí)間:2015年11月20日 10:32 閱讀:9227
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澤德
噴射式泵屬于流體作用泵,是利用流體流動(dòng)時(shí)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(lái)抽除容器中的氣體來(lái)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(guò)程中廣泛使用。
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(guò)程中,蒸汽的靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能,因而在吸入口處造成了一個(gè)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(kuò)大管,流速逐漸降低,壓強(qiáng)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(duì)大氣排氣的一種射流真空泵。如圖11 15所示,其工作過(guò)程分為3個(gè)階段:一是絕熱膨脹階段,即工作蒸汽通過(guò)噴嘴絕熱膨脹的過(guò)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(guò)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(kuò)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(dòng)能又轉(zhuǎn)化為位能,當(dāng)?shù)竭_(dá)擴(kuò)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(guò)擴(kuò)散,使速度降低和壓力進(jìn)一步擴(kuò)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(guò)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(jī);一般空氣噴射泵.大多數(shù)是以單級(jí)使用的。
大氣噴射泵通常以一級(jí)或二至三級(jí)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(jī)組,以提高水環(huán)真空泵的極限真空度和擴(kuò)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(shí),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。
4.油擴(kuò)散泵
油擴(kuò)散泵是獲得高真空和超高真空的主要裝置。它主要由泵體、冷卻帽、噴嘴、蒸氣流導(dǎo)管、油鍋爐、加熱器等部分組成。油鍋爐中的油在真空中加熱至沸騰溫度(約l 200℃)后,產(chǎn)生大量的油蒸氣,并經(jīng)導(dǎo)流管由各級(jí)的噴口喉部定向高涑噴出;由于擴(kuò)散泵進(jìn)氣口的被抽氣體分壓強(qiáng)高于蒸氣流中氣體的分壓強(qiáng),故被抽氣體分子便以擴(kuò)散的方式被抽Ⅱ發(fā)到蒸氣流中;于是,油蒸氣撞擊被抽氣體分子,并使被抽氣體分子沿蒸氣流的方向高速運(yùn)動(dòng);被抽氣體分子碰到泵壁后又反射回來(lái),當(dāng)受到蒸氣流的碰撞后又沿蒸氣流方向流向泵壁;經(jīng)反復(fù)多次碰撞后,被抽氣體分子被壓縮到低真空端.再由下幾級(jí)噴嘴噴出蒸氣進(jìn)行壓縮,最后由前級(jí)泵抽走,而油蒸氣則與下方的冷卻壁碰撞而凝成液體后,又返回到油鍋爐中重新被加熱;如此循環(huán)往復(fù),從而完成泵的抽氣和排氣過(guò)程。
噴射式真空泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易,沒(méi)有運(yùn)動(dòng)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(lái)代替機(jī)械式真空泵,而且還廣泛用于混合器、冷卻器、吸收器等。
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