蒸汽喷射真空泵的工作原理
蒸汽喷射泵有一定压强的工作,蒸汽通过拉瓦尔喷咀,减压增速(蒸汽的势能转变为动能)以超音速喷入混合室,与被抽介质混合,进行能量交换,混合后的气体进入扩压器,减速增压(动能转化为压强能),为了减少后级泵的抽气负荷,配置冷凝器,通过有一定温差的两种介质对流,进行热交换,达到冷凝高温介质目的,排到大气压。(原理见下图)
循环水箱中的水经循环水泵做功后产生一定的压力、流速,具有一定压力、流速的水进入水喷射器的集水室,经孔板上的多个拉瓦尔喷嘴喷射,形成的高速射流使喷射器的混合室产生真空,被抽介质在真空作用下进入喷射器混合室,在混合室中与高速水流充分混合和经文丘里管降速、增压后排出到循环水箱中,不凝性气体析出,可凝性汽体从水箱溢流口溢出,如此反复做功。它的优点是低位整机型式,比水环真空泵的真空度高,代替W式往复真空泵可以取消前置冷凝器,节省一次性设备投资和运行费用。
运转特性
水喷射泵工作系统由水泵、水喷射泵、管路、阀门、水汽分离器及测试仪表等组成,常用系统有立式和卧式两种安装方式。
国产水喷射泵的抽气量在5~800m3/h之间,单级泵的极限真空度可达3000Pa(23托)左右。抽气量分别为50m3/h、100m3/h、110m3/h、130m3/h。
为提高真空度,可采用汽水串联方式运行,如果采用一级水喷射泵与三级蒸汽喷射泵搭配,组成4级汽水串联喷射泵机组,极限压力可达到20Pa(0.15mmHg)。为防止被抽介质腐蚀真空泵,可选用防腐型喷射泵。离心水泵可用增强聚丙烯(RPP)、不锈钢、氟合金、玻璃钢制造;喷射泵可选用不锈钢、铸铁内滚为性聚乙烯(PE)或聚三氟氯乙烯钢衬陶瓷,喷嘴为聚四氟乙烯或陶瓷等。
蒸汽机原理构造图如图
蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成。汽缸和底座是静止部分。
在蒸汽锅炉中,通过燃烧过程水沸腾为蒸汽。通过管道蒸汽被送到汽缸。阀门控制蒸汽到达汽缸的时间,经主汽阀和节流阀进入滑阀室,受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧,推动活塞运动。蒸汽在汽缸内推动活塞做功,冷却的蒸汽通过管道被引入冷凝器重新凝结为水。这个过程在蒸汽机运动时不断重复。
一般的蒸汽机有三个汽缸组成一个组。蒸汽机直接将活塞的上下运动转化为船轴的旋转运动。新造的蒸汽机中还包含了一个小的涡轮机,从汽缸中出来的蒸汽还可以利用它的余热在推动这个涡轮机来提高整个驱动装置的效率。这个涡轮机也与船的螺旋浆轴相连。
扩展资料
蒸汽机靠蒸汽的膨胀作用来作功的,蒸汽机车的工作原理也不例外。当司炉把煤填入炉膛时,煤在燃烧过程中,它蕴藏的化学能就转换成热能,把机车锅 炉中的水加热、汽化,形成400℃以上的过热蒸汽,再进入蒸汽机膨胀作功。
推动汽机活塞往复运动,活塞通过连杆、摇杆,将往复直线运动变为轮转圆周运动,带动机车动轮旋转,从而牵引列车前进。因此蒸汽机车必须具备锅炉、汽机和走行三个基本部分。
参考资料来源:百度百科-蒸汽机车
参考资料来源:百度百科-蒸汽机
1、水环式真空泵动态原理图:
当水环式真空泵叶轮按图中顺时针方向旋转时,水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。
水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。
此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大,且与端面上的吸气口相通,此时气体被吸入,当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;
当叶轮继续旋转时,小腔由大变小,使气体被压缩;当小腔与排气口相通时,气体便被排出泵外。
水环真空泵内装有带固定叶片的偏心转子,是将水(液体)抛向定子壁,水(液体)形成与定子同心的液环,液环与转子叶片一起构成可变容积的一种旋转变容积真空泵。
2、蒸汽喷射泵
蒸汽喷射泵工作时蒸汽进入喷嘴后,高速喷出,产生低压,将气体吸入并在混合室混合,经扩大管后,动能转变为压强能。如果吸入的气体来自容器,容器减压,即可称作喷射真空泵。
3、气动隔膜泵动态原理:
4、自吸泵的动态原理:
自吸泵的工作原理是:水泵启动前先在泵壳内灌满水(或泵壳内自身存有水)。启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向涡壳,这时入口形成真空,使进水逆止门打开,吸入管内的空气进入泵内,并经叶轮槽道到达外缘。
5、离心泵动态原理:
离心泵(centrifugal pump)是指靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。
6、螺杆泵动态原理:
螺杆泵是容积式转子泵,它是依靠由螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化来吸入和排出液体的。
7、罗茨真空泵的动态工作原理
罗茨真空泵是指泵内装有两个相反方向同步旋转的叶形转子,转子间、转子与泵壳内壁间有细小间隙而互不接触的一种变容真空泵。
8、旋片式真空泵的动态原理:
旋片式真空泵(简称旋片泵)是一种油封式机械真空泵。属于低真空泵。它可以单独使用,也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。
工作原理:工作时水蒸汽在高压下以很高的流速从喷嘴中喷出,使周围的空间形成一定的负压,将低压气体或蒸汽带入高速的流体中,吸入的气体与水蒸汽混合后进入扩大管,速率逐渐降低,静压力因而升高,最后经排出口排出。 又称射流泵和喷射器。利用高压工作流体的喷射作用来输送流体的泵。由喷嘴、混合室和扩大管等构成。 工作流体在高压下经过喷嘴以高速度射出时,混合室内产生低压,被输送的流体被吸入混合室,与工作流体相混,一同进入扩大管。在经过扩大管时,流体的压力又逐渐上升;然后排出管外。 根据所用的工作流体,一般分为蒸汽喷射泵(steam jet pump)和水喷射泵(water jet pump)两类。构造简单、使用方便。但产生压头小,效率低,且被输送的流体因与工作流体相混而被稀释,使其应用范围受到限制。 用于化学工业和动力工程等方面。
井筒降粘举升是稠油尤其是深层稠油油藏开发的重要途径,蒸汽喷射泵采油作为一种新兴的井筒降粘举升工艺技术将有着良好的发展前景。本文就蒸汽喷射泵采油的相关理论与技术进行了研究,应用气液两相流理论、传热学原理、能量守恒、动量守恒以及质量守恒定律建立了蒸汽喷射泵采油井井筒和油套环空中流体流动及传热模型在研究蒸汽在喷管中流动规律的基础上,建立了以湿饱和蒸汽为动力液的喷射泵基本特性方程并对蒸汽喷射泵极限状态以及蒸汽射流与稠油掺混机理进行了探讨性分析应用节点分析方法,以蒸汽喷射泵采油系统为研究对象,以井下喷射泵出口为求解点,形成了一套完整的蒸汽喷射泵采油工艺设计方法并编制出计算程序实例计算分析了井口蒸汽注入参数对注汽效果和井下蒸汽喷射泵举升性能的影响,为优化蒸汽喷射泵采油生产参数以更好的运用该举升工艺技术奠定了一定基础。
1、喷射泵是一种流体动力泵。
2、工业用的喷射泵,又称射流泵和喷射器。利用高压工作流体的喷射作用来输送流体的泵。由喷嘴、混合室和扩大管等构成。
为使操作平稳起见,在喉管处设置一真空室(也称吸入室);为了使两种流体能够充分混合,在真空室后面有一混合室。
操作时,工作流体以很高的速度由喷嘴喷出,在真空室形成低压,使被输送液体吸入真空室,然后进入混合室。在混合室中高能量的工作流体和低能量的被输送液体充分混合,使能量相互交换,速度也逐渐一致,从喉管进入扩散室,速度放慢,静压力回升,达到输送液体的目的。
扩展资料:
喷射泵的工作流体可以是气体(空气或蒸汽)和液体。常见的有水蒸气喷射泵、空气喷射泵和水喷射泵。还有一种用油做介质的喷射泵,即油扩散泵和油增压泵,是用来获得高真空或超高真空的主要设备。
1、水蒸气喷射泵
水蒸气喷射泵是以水蒸气为工作介质,能直接对大气排气的一种射流真空泵。这种泵起动快,占地面积小,工作压力范围宽,抽气量大,能抽除含有灰尘、腐蚀性和易燃易爆气体。若能利用剩余或废弃的蒸汽就较经济。
这种泵的缺点是土建投资高(安装高度有的需要10m以上)和冷却水耗量大。单级水蒸气喷射泵的压缩比一般不超过10。
2、空气喷射泵
空气喷射泵是利用压缩空气或常压空气作为工作介质。靠气流在喷嘴出口处产生低压来抽吸空气或其他气体,然后把它压缩排出。根据工作介质是高压空气还是常压空气,分为一般空气喷射泵和大气喷射泵。
空气喷射泵的工作介质耗量大,必须具备容量大的空气压缩机。一般空气喷射泵大多数是单级的。
3、水喷射泵
当要求的真空度不太高时,可以用一定压力的水作为工作流体的水喷射泵来产生真空。水喷射的速度常在15-30m/s左右。它属于粗真空设备。由于水喷射泵有产生真空和冷凝蒸汽的双重作用,所以应用极为广泛。
参考资料来源:百度百科——喷射泵