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噴射式真空泵的分類和工作原理

發(fā)布時間:2015年11月20日 10:32   閱讀:9165   返回   來源:澤德
    噴射式泵屬于流體作用泵,是利用流體流動時能量轉化以達到輸送流的裝置。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抽除容器中的氣體來獲得真空的,在化工生產上主要用作真空泵,在蒸發(fā)和蒸餾過程中廣泛使用。
    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噴嘴以很高的速度噴出,在噴射過程中,蒸汽的靜壓能轉變?yōu)閯幽埽蚨谖肟谔幵斐闪艘粋€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入擴大管,流速逐漸降低,壓強隨之升高,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為水蒸氣,它是能直接對大氣排氣的一種射流真空泵。如圖11 15所示,其工作過程分為3個階段:一是絕熱膨脹階段,即工作蒸汽通過噴嘴絕熱膨脹的過程,工作蒸汽將其壓力能轉化為速度能,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行混合并使兩股氣流進行能量交換的過程,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到擴壓器中;三是壓縮階段,工作蒸汽與被抽氣體一邊繼續(xù)進行能量交換.一邊逐漸被壓縮,使動能又轉化為位能,當到達擴壓器的喉部完成混合階段并使兩種氣流達到同一速度,此后再經過擴散,使速度降低和壓力進一步擴大,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,但其工作介質則為壓縮空氣或常壓空氣。根據工作介質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的耗量很大,故必須配備容量大的空氣壓縮機;一般空氣噴射泵.大多數是以單級使用的。
    大氣噴射泵通常以一級或二至三級串聯工作,并常安裝在水環(huán)真空泵的進VI而組成高真空機組,以提高水環(huán)真空泵的極限真空度和擴大工作壓力范圍。
3.水噴射真空泵
    當真空度要求不太高時,可采用一定壓力的水作為工作介質的水噴射真空泵。水噴射的速度,通常為15~30m/s左右。它雖屬于粗真空裝置.但其具有產生真空和冷凝蒸汽的雙重作用,所以得到廣泛應用。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.油擴散泵
    油擴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,產生大量的油蒸氣,并經導流管由各級的噴口喉部定向高涑噴出;由于擴散泵進氣口的被抽氣體分壓強高于蒸氣流中氣體的分壓強,故被抽氣體分子便以擴散的方式被抽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動;被抽氣體分子碰到泵壁后又反射回來,當受到蒸氣流的碰撞后又沿蒸氣流方向流向泵壁;經反復多次碰撞后,被抽氣體分子被壓縮到低真空端.再由下幾級噴嘴噴出蒸氣進行壓縮,最后由前級泵抽走,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,從而完成泵的抽氣和排氣過程。
    噴射式真空泵結構簡單,制造容易,沒有運動部件,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。在石油化工生產中,噴射泵不僅用來代替機械式真空泵,而且還廣泛用于混合器、冷卻器、吸收器等。
 

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