第四讲：蒸汽流真空泵

第四讲：蒸汽流真空泵[简介]: 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。 一、水蒸汽喷射泵1．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。2．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别气流管道。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。 在这个特别的管道中，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。 3．多级喷射泵的结构 图 2 是典型五级泵的结构示意图。通常单级喷射器的压缩比不超过 10，工作压强不低于 lOkPa。因此当需要更低的工作压强时，则由两个或两个以上的喷射器和冷凝器串联组成，称为多级喷射泵。冷凝器的作用是将混合物中的可凝性蒸汽部分凝聚排除，以减少下级喷射器的负荷。冷凝器的结构形式有混合式、表面式及喷射式...