水蒸氣噴射泵抽氣系統(tǒng)組成與抽氣過程

水蒸氣噴射泵 張以忱 東北大學

  水蒸氣噴射泵具有結(jié)構(gòu)簡單、沒有運動部件、維護簡單、可以抽出含粉塵氣體、工作穩(wěn)定可靠、抽氣量大等優(yōu)點,由水蒸氣噴射泵為主泵組成的抽氣系統(tǒng)廣泛應用于石油化工中減壓蒸餾、冶金工業(yè)中爐外精煉、航天工業(yè)的模擬試驗、噴射制冷技術等大型成套設備中。

  由于單級水蒸氣噴射泵的壓縮比一般不大于10,因此要獲得更高的真空度,必須采用多級泵串聯(lián)才能實現(xiàn)。多級水蒸氣噴射泵系統(tǒng)的工作真空度與抽氣系統(tǒng)中泵的數(shù)量有關,表1 給出多級泵抽氣系統(tǒng)的級數(shù)與所獲得的工作壓力之間的關系。

表1 多級泵級數(shù)與工作壓力的關系

多級泵級數(shù)與工作壓力的關系

  下圖所示為一套4 級水蒸氣噴射泵抽氣系統(tǒng),該系統(tǒng)的抽氣過程為:在第一級噴嘴中通入一定壓力、一定流量的工作蒸汽(Q1),用來引射真空容器中的被抽氣體(氣體負荷為G0),被抽氣體和工作蒸汽的混合氣體經(jīng)第一級擴壓器壓縮進入第二級泵中;第二級泵再以一定流量的工作蒸汽(Q2)來引射第一級泵排出的蒸汽與被抽氣體的混合物(被抽氣體),經(jīng)擴壓器壓縮而被排到下一級。在第二級泵中排出的混合物中包含有第一級、第二級的工作蒸汽和被抽氣體,故在這種混合物中工作蒸汽的比例占有絕大部分,若繼續(xù)排入第三級泵,則氣體負荷過大,會使第三級泵工作蒸汽消耗量過大,提高了生產(chǎn)成本。因此,在第二和第三級泵中間設置中間冷凝器,將混和物中的絕大部分蒸汽冷凝成水,由冷凝器回水管排掉。同樣,三、四級泵之間也要設置冷凝器,最后將被抽氣體排到大氣中,獲得維持一定的真空度。

4 級水蒸汽噴射泵抽氣系統(tǒng)

圖 4 級水蒸汽噴射泵抽氣系統(tǒng)