蒸汽喷射泵论文_2

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1、蒸汽喷射泵与热岬的有效利用［摘要］:节流减压式供热造成热能的无效贬值和浪费。蒸汽喷射泵技术能有效利用高品位蒸汽的热火用，进行供热蒸汽的压力匹配，回收废蒸汽，使蒸汽热能得到充分利用，起到节能的作用。关键词：节流减压式供热损失蒸汽喷射泵1・概述在工业生产过程中，经常需要数种不同压力等级的蒸汽作为生产用汽，但是热源能提供的蒸汽压力一般比较单一。目前普遍采用的供热方式是对蒸汽进行节流减压的方式。蒸汽经过节流减压后，会产生能量的无效贬值和娴损失，便蒸汽的质量降低。一般来说，节流减压前后蒸汽的压差越人，产生的硼失也就越人。热岬损失是衡量蒸汽利用合理性的尺度。1.1蒸汽刃麻II处的基本概念我们

2、把环境温度下蒸汽热能在理论上能够转变为有用功的那部分能量称为蒸汽的热岬。从可用能的角度分析，蒸汽热能在高温段转变为有用功的能力较大，在低温段转变为有用功的能力较小，当蒸汽温度低到一定程度时，英至完全不能转变为冇用功。我们把蒸汽热能中不能转变为有用功的那部分能量称为蒸汽的妩在蒸汽热能成分屮，刃占的比例越人，蒸汽的品质越高；反Z,则蒸汽的品质越低。蒸汽的品质对以用能质系数来评价，能质系数等于单位蒸汽能量中热姗f占的比例。能质系数越高，说明蒸汽的质量越高。有了炯和烟的概念，热力学第一定律可以表述为：在任何能虽:转换过程屮，呦和火屈勺总和保持不变。而热力学笫二定律町以表述为：高品位能量总

3、是能够自发地转变为低品位能量，血低品位能量一定不能口发地转变为高品位能量。上述热力学理论对以用于评价热力过程的经济性与合理性。蒸汽节流减压的热力过程分析下面用热力学理论来分析蒸汽节流减压的热力过程。利用阀门或节流孔板的阻力特性控制和调节蒸汽流量，使Z在突然缩小的截而上产生压力降的现彖称为节流减压。节流减压过程是典型的不可逆过程。当蒸汽通过缩小截而时，在缩孔处产生强烈摩擦，使一部分动能用于克服摩擦阻力，然后转变为热能被蒸汽本身所吸收。尽管节流前后蒸汽的焙值没有发生变化，但蒸汽在节流减压过程屮，由于涡流作用使人最规则运动的分子变为无序运动，产生耗散功，导致爛的增加。也就是蒸汽的质量发

4、主了变化，蒸汽的一部分变成了，产生了能量的无效贬值。所以，节流减压式供热是一种极不合理的供热方式。蒸汽节流减压过程的温爛图如图1所示。假设蒸汽节流减压在绝状态下避娇（掖漏朋湎滅惣禅科），则单位流体稳态流动的能量方程式为:177q=h?-h+—(<^2)+g(Z2_Zi)+W.“式中：q-蒸汽的热流量，kg/h；hl、h2—节流前、后蒸汽的焙值，KJ/kg；C1>C2—节流前、后蒸汽的流速，m/s；g—重力加速度，m/s"；工、Z2—蒸汽管道屮心高度，叱Wah-蒸汽所做的机械功。因为是绝热流动，所以q=o；而且节流前后适当距离处管内截面蒸汽流速的变化很小，其总动能变化与焙值变化

5、相比可以忽略不计，即*(£-『)=()；节流前后蒸汽管道中心标高没有变化,即Z2-Z=O；节流过程中蒸汽也没有作功，即Wdh=0o由此可以得出蒸汽节流减压的能量方程式为：hi=h2用热力学第一定律分析节流过程，得出的结杲是焙值守衡，反映不出蒸汽的能量损失。但从热力学笫二定律來看，爛的增加反映了蒸汽质量的变化，由于蒸汽屮的部分转变成，使蒸汽做功的能力降低，导致能量的无效贬值。蒸汽节流减压后的损失可以表述为：^ex=ex~ex2"o(S

6、—S2)式中：Aex—蒸汽的损失,KJ/kg；exi>eX2—节流减压前、后蒸汽的值,KJ/kg；T°—节流减压后蒸汽的温度，°C；S】、S2—节

7、流减压前、后蒸汽的爛值，KJ/kgo2.蒸汽喷射泵技术与热的有效利用2.1.蒸汽喷射泵的工作原理蒸汽喷射泵是一种热力设备，它可以通过蒸汽射流作用，充分利用高压蒸汽的裕压能量，提高低压蒸汽的能量，达到回收废热蒸汽，节约能源的目的。蒸汽喷射泵由喷嘴、接受室、混合室和扩压管等部件组成，具结构和热力过程如图2所示。图2蒸汽喷射泵的结构及热力过程蒸汽喷射泵在工作时以减压前后蒸汽的压差作为动力。当高压蒸汽通过喷嘴时，由于流速增加、压力降低而在出口处形成低压区，在此区域将低压蒸汽吸入设备，然后进入混合室混合,高压蒸汽在膨胀的同时压缩低压蒸汽，最后使其热达到平衡。蒸汽经过良好混合后再进入扩压管，

8、使蒸汽恢复一部分压力损失。达到要求的蒸汽参数后，供给热用户使用。蒸汽喷射泵出口的蒸汽参数可以进行控制，通过泵的结构设计满足用户的使川要求。为了精确控制蒸汽参数,还可以采用自动控制装置进行调节。2.2、蒸汽喷射泵应用热力系统简介2.2.1压力匹配系统在供汽汽源单一的情况卜为了满足川户对蒸汽不同压力参数的要求，可以釆川蒸汽喷射泵压力匹配系统。该系统通过高压蒸汽引射低压蒸汽，在降低高压蒸汽压力的同时，提高低压蒸汽的压力，产生介于高、低压蒸汽压力Z间各种压力的蒸汽，这在热电厂背压汽轮机排