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水喷射器的特性计算及设计1

文章来源:http://www.piejr.com 发布时间:2018-11-19 13:21 浏览次数:
     水喷射器是真空浓缩系统中重要的设备,具有抽真空火狐体育、排水火狐体育火狐体育、冷凝火狐体育、为一体的重要有效能转换的装置火狐体育。它是利用一定压力的水流通过对称均布成一定倾斜度的喷嘴喷出火狐体育火狐体育,聚合在混合室喉部的焦点上,由于喷射水流速度很高火狐体育,于是在其周围形成负压火狐体育, 使喷射器内产生真空并抽吸空气与二次蒸汽火狐体育火狐体育。由于二次蒸汽与喷射水流直接接触火狐体育,进行热交换火狐体育,绝大部分的蒸汽凝结成水火狐体育,极少量未被冷凝的蒸汽与不凝结的气体与高速喷射的水流互相摩擦、混合与挤压,通过扩散管被排除,使喷射器内形成更高的真空火狐体育火狐体育火狐体育。多喷嘴水力聚焦喉部的集束度是其抵抗外压与封水能力火狐体育,进而保证较高负压的关键。
目前喷射器厂家的产品性能和实际应用火狐体育,均要求该设备安装高度4.5米以上火狐体育火狐体育,且排水尾管长3米以上,如果直连上冷却塔装置,安装高度达7.5 米以上火狐体育火狐体育,这对单层建筑使用极为不便,独立安装则需搭建较高铁架火狐体育,安装及维修均很不利火狐体育。就其原因是喷射器的多喷嘴水力抵抗外大气压的能力较低,必须借助安装的高位差火狐体育,使下水管产生一定的抽水效应火狐体育火狐体育,帮助喷射器能在较高的真空状态(-0.085MPa~ -0.092MPa)下正常工作火狐体育火狐体育,否则将会倒进水而使真空破坏火狐体育。
以下就喷射器的普遍水力特性进行计算火狐体育火狐体育,并提出能安装高度1.5米左右火狐体育,若不用循环水泵,直连冷却塔装置而安装高度只需不到4 米的解决方案。
1     喷射器排水尾管的下水能力
排水尾管下水能力是指混合室喉管直径确定后火狐体育,多喷嘴打出的水通过喉部的顺畅程度火狐体育,即通过流量Q所需要的最小喉管直径d火狐体育。喉径过小则下水能力不足火狐体育火狐体育,过大则喷射器水力抵抗外大气压的能力大为下降火狐体育。喷射器射流集束度即聚焦好坏与喉径密切相关火狐体育火狐体育火狐体育,对一台制成的喷射器火狐体育,其抵抗外压的能力是确定的火狐体育。
1.1  喷射器下水过程
高速喷射的水流形成的负压会抽吸周围大量的空气火狐体育,从而使射流夹带空气冲向集水混合室的“喇叭”入口端火狐体育,形成大量的白水泡泡和剧烈的水流旋滚区火狐体育,这是水力机械能损失最大的地方火狐体育火狐体育,如果水流不能及时下行火狐体育火狐体育,旋滚区高度h会上升,此时能量损失更大火狐体育火狐体育。旋滚区水流借助重力和喷射水压挤向集水混合室的喉部火狐体育,再从扩散管排出火狐体育火狐体育。
喷射水流股由于水力特性火狐体育火狐体育,都会有一个圆心张角,即使设计加工时喷嘴的水力焦点完全重合火狐体育,也会因此形成喷射束环D0比设计时大不少火狐体育,D0值与喷嘴内部加工精度和流线性能密切相关.
图(1-1)喷射器水力特性分析示意图(待续)
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