蒸汽喷射泵抽气系统的工作特性

蒸汽喷射泵是利用高压工作蒸汽经过喷嘴加速后，获得超音速气流，进入混合室，在混合室内造成低压，将被抽气体（或蒸汽）吸入，并与之进行动量和能量交换，进入扩压器；在扩压器收缩段，混合气体的压力上升，速度下降，达到扩压器喉部时，混合气流的速度降至音速附近，在扩压器扩张段，速度进一步降低，至出口处速度接近于零，此时，混合气体的压力高于泵的出口背压而被排除，从而达到抽气的目的。工作蒸汽经喷嘴膨胀后，若在其出口处的压力远远高于被抽气体压力，则工作蒸汽因过膨胀而使射流分散，此时不具抽气作用；若在其出口处的压力比被抽气体压力低很多，那么工作蒸汽被压缩，在喷嘴内形成柱状射流而封不住气流通道，造成排气腔与抽气腔“短路”，此时亦不具抽气作用。多级喷射泵中各级泵都有各自的抽气特性曲线，各级泵工作时沿着各自的吸入压力，排气压力和抽气量的特性曲线变动，为了保证各级泵的稳定工作，要求在系统工作过程中，泵的蒸汽系统参数和冷凝水系统的参数尽量保持不变，当工作介质状态参数在允许范围内波动时，各级泵的吸气压力和排气压力会在适当的范围内变动，不会影响喷射泵系统的正常工作，但工作介质状态参数变动过大会造成喷射泵工作的不稳定。为保证多级泵系统的稳定工作，系统中各级泵之间应很好的匹配，使各级泵处于各自的工作点上，避免其中的某一级泵在过载状态下运行。当气体负荷增加时，喷射泵吸入压力会显著上升（约1.6倍），而排气压力上升较缓（约2%）；若气体负荷降低时，则喷射泵的吸入压力下降，出口压力也下降。当泵的吸入压力不变时，如果工作蒸汽压力增高，则排气压力增加，抽气量增加。冷却水温一般将随季节的不同而变化，泵设计时一般以夏季水温为准。如果水温低时，冷凝器前各级泵的性能不受影响，在冷凝器后的泵，由于水温低冷凝效果好，因而下一级泵的气体负荷减少了，进气压力下降了，泵工作趋于稳定。但为了使最后一级泵的排气压力＞10-5Pa，可能要增加最后一级泵的工作蒸汽耗量，因此并不经济，当工作蒸汽一定时，可能造成泵系统不能稳定工作。