摘 要：文章對(duì)蒸汽噴射泵的基本工作原理進(jìn)行了概述并分析了蒸汽噴射泵的工作原理，總結(jié)出蒸汽噴射泵的不足之處，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)蒸汽噴射泵進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以便提升蒸汽噴射泵的性能。

關(guān)鍵詞：蒸汽噴射泵；凝結(jié)水；閃蒸汽；余熱利用

1 蒸汽噴射泵理論概述

蒸汽噴射泵顧名思義是一種以蒸汽為動(dòng)力源的機(jī)械設(shè)備，作為一種能源，蒸汽應(yīng)用范圍十分廣泛，涉及的產(chǎn)業(yè)也十分多，在電力、紡織、印刷、化工、冶金等諸多行業(yè)中，無(wú)論是重工業(yè)生產(chǎn)還是民用生產(chǎn)都有著不同的貢獻(xiàn)與作用。當(dāng)前我國(guó)蒸汽系統(tǒng)熱能源的使用率仍舊低于國(guó)際平均水平，舉例來(lái)講，我國(guó)工業(yè)蒸汽鍋爐約52×104臺(tái)，總裝機(jī)容量約為125×104MW，而使用效率與國(guó)際水平相差50%。造成這種現(xiàn)象的主要原因在于，我國(guó)蒸汽管網(wǎng)中疏水閥的蒸汽泄露比較嚴(yán)重，年漏氣總量達(dá)2.8×1088t，約等于4200×104t標(biāo)準(zhǔn)煤。在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的額外能源也未能有效的回收利用，造成了資源浪費(fèi)。實(shí)際工作中產(chǎn)生的大量凝結(jié)水并未得到有效的利用，而是直接通過(guò)生產(chǎn)加工流程直接排放。而大量的閃蒸汽也與凝結(jié)水相似未回收利用，長(zhǎng)此以往，這些可利用資源便產(chǎn)生了隱形資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

我國(guó)在工業(yè)發(fā)展之初把蒸汽噴射技術(shù)引入國(guó)內(nèi)，由于其具備良好的性能，所以逐漸獲得了國(guó)內(nèi)多個(gè)行業(yè)的認(rèn)可，尤其在對(duì)于蒸汽噴射技術(shù)的需求仍舊沒(méi)有減少，反而對(duì)技術(shù)推進(jìn)有著更高的呼聲，也是近年來(lái)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中眾多行業(yè)所青睞的熱門(mén)技術(shù)之一。蒸汽噴射泵是射流技術(shù)在傳熱領(lǐng)域的應(yīng)用，近年來(lái)開(kāi)始被用于工程建筑中。

2 蒸汽噴射泵的工作原理

蒸汽噴射泵的設(shè)備結(jié)構(gòu)主要由噴嘴、吸入段、混合段、擴(kuò)壓段等組成。蒸汽噴射泵的基本構(gòu)造簡(jiǎn)單，但在工作中有著不可忽視的工作效率。蒸汽噴射泵的基本工作原理是基于發(fā)拉爾噴管理論構(gòu)建的一個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，吸引大量的高壓蒸汽，在泵體內(nèi)高速流動(dòng)，并擠壓到噴嘴，并在噴嘴中形成絕熱膨脹，擠壓出的蒸汽形成超聲波，并降低周?chē)膲毫Γ谖攵涡纬韶?fù)壓，并抽引閃蒸汽。高壓蒸汽與閃蒸汽在混合段充分混合均勻后，經(jīng)擴(kuò)壓段喉管達(dá)到一定壓力后，進(jìn)入擴(kuò)壓段，在擴(kuò)壓段出口處得到生產(chǎn)所需的工作蒸汽。

3 蒸汽噴射泵系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1 基本系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通過(guò)概述的蒸汽噴射泵的基本工作原理來(lái)看，要想建立一個(gè)完整的蒸汽噴射系統(tǒng)，不僅需要配備多臺(tái)大、中、小型設(shè)備，系統(tǒng)調(diào)配也要趨于合理，也就說(shuō)這是一項(xiàng)復(fù)雜繁瑣的工程。當(dāng)然蒸汽噴射系統(tǒng)所產(chǎn)生的工作成果還是獲得了市場(chǎng)的認(rèn)可的，隨著企業(yè)及民用對(duì)蒸汽噴射泵的需求不斷增加，提升蒸汽噴射泵的工作效率就有著非常重要的實(shí)際意義。不僅要提升蒸汽噴射泵的工作效能，對(duì)資源回收利用也要進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)優(yōu)化以便將資源浪費(fèi)控制在最低限度。

高溫產(chǎn)生的凝結(jié)水通過(guò)疏水閥門(mén)流入閃蒸罐進(jìn)行閃蒸，由閃蒸罐處理的閃蒸汽通過(guò)抽引進(jìn)入閃蒸汽噴射泵，并與泵內(nèi)的高壓蒸汽進(jìn)行混合蒸汽生產(chǎn)，釋放出的蒸汽便是工作中所需要的工作蒸汽。在工作蒸汽加工中閃蒸罐殘留的凝結(jié)水由閃蒸罐的下部管道排出，并流入到鍋爐房的軟水箱作為回收資源。

從以上的分析來(lái)看，在實(shí)際工作中，當(dāng)前蒸汽噴射泵系統(tǒng)建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)的處理已經(jīng)非常恰當(dāng)，但是對(duì)部分工作關(guān)鍵點(diǎn)仍需要進(jìn)行再次的調(diào)整。蒸汽噴射泵系統(tǒng)在自動(dòng)化控制方面仍舊需要升級(jí)硬件設(shè)備，在未配備自動(dòng)控制裝備的情況下如果用氣設(shè)備負(fù)荷產(chǎn)生了變化，將無(wú)法測(cè)量蒸汽噴射泵出口蒸汽壓力的變化；如果配有自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，就可自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸汽噴射泵的高壓蒸汽流量，保持蒸汽噴射泵出口蒸汽壓力的穩(wěn)定。用氣設(shè)備負(fù)荷改變時(shí)，需要手動(dòng)調(diào)節(jié)，降低高壓蒸汽的流量，以便于穩(wěn)定工作蒸汽壓力。

由于帶有高溫的凝結(jié)水會(huì)產(chǎn)生一定的氣化風(fēng)險(xiǎn)，因此需要配置防汽蝕泵，來(lái)預(yù)防工作風(fēng)險(xiǎn)。但是對(duì)于高壓工作的用氣設(shè)備來(lái)講，安裝設(shè)備已經(jīng)不能滿足其風(fēng)險(xiǎn)防范的需求，需要手動(dòng)將高壓蒸汽進(jìn)行減壓，以避免風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，但是這樣會(huì)造成工作蒸汽的大量流失，而排除的工作蒸汽并沒(méi)有得到合理的處理以及再利用。

3.2 系統(tǒng)優(yōu)化方案

蒸汽噴射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)存在諸多的問(wèn)題，雖然能保證正常的工作運(yùn)轉(zhuǎn)，但是工作效率、安全管理以及資源再利用都存在不足。諸如氣化溫度的控制、氣化風(fēng)險(xiǎn)以及用氣壓力的控制等，這些問(wèn)題是可以預(yù)防及避免的，基于以上基礎(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)一步的系統(tǒng)優(yōu)化方案，優(yōu)化系統(tǒng)由一級(jí)蒸汽噴射泵、二級(jí)蒸汽噴射泵、節(jié)流孔板、閃蒸罐、換熱水箱、液位控制器、凝結(jié)水泵等組成。如圖1所示。

通過(guò)以上的內(nèi)容，對(duì)蒸汽噴射泵進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，保障工作正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，對(duì)生產(chǎn)工作的安全以及資源的再回收利用也做出相應(yīng)的安排。首先在優(yōu)化方案中將一、二級(jí)蒸汽噴射泵分別設(shè)定為用氣設(shè)備1、2制備壓力為P3、P4的工作蒸汽，用汽設(shè)備出口的高溫凝結(jié)水經(jīng)節(jié)流孔板后分別進(jìn)入閃蒸罐，在閃蒸罐內(nèi)汽化生成閃蒸汽，未汽化的凝結(jié)水降溫。閃蒸汽的壓力為P2，被一級(jí)蒸汽噴射泵抽引，與高壓蒸汽混合后形成壓力為P3的工作蒸汽，其中一部分進(jìn)入用氣設(shè)備2，一部分被二級(jí)蒸汽噴射泵抽引，提升壓力為P4的工作蒸汽，進(jìn)入了用氣設(shè)備2。

本次的優(yōu)化方案主要是增加了二級(jí)蒸汽噴射裝置，在提升了工作壓力的情況下，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)安全以及資源回收利用的生產(chǎn)思路。提出的自動(dòng)控制也是為了避免人力工作容易產(chǎn)生的疏漏，在正常工作中如設(shè)備發(fā)生了任何變化，自動(dòng)控制器將會(huì)根據(jù)信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，并保證蒸汽噴射泵生產(chǎn)工作的穩(wěn)定進(jìn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

此次的蒸汽噴射泵系統(tǒng)優(yōu)化方案中，通過(guò)基本系統(tǒng)與優(yōu)化系統(tǒng)的比較，提升了蒸汽噴射泵的整體性能以及避免部分安全隱患。其主要改進(jìn)有增加了二級(jí)蒸汽噴射泵，滿足不同壓力等級(jí)的用氣設(shè)備的需求，凝結(jié)術(shù)在此次的設(shè)計(jì)方案中也獲得了有效的利用。自動(dòng)控制功能更加完善，實(shí)現(xiàn)了生活供水與閃蒸汽回收的協(xié)調(diào)控制，在用氣設(shè)備的蒸汽供應(yīng)與生活水供應(yīng)獲得保障的同時(shí)，最大限度地對(duì)閃蒸汽以及凝結(jié)術(shù)進(jìn)行了回收利用。

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