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通用機械：水蒸汽噴射真空泵
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水蒸汽噴射真空泵是利用水蒸汽射流抽氣的真空泵 簡稱噴射泵。噴射泵的特點是 激活快 作業(yè)壓力規(guī)模寬 抽器量大 能間接排入大氣 構造容易 因無靜止構件而運行牢靠 運用期長。這種泵很適于抽除含塵 可凝性 侵蝕性和易爆易爆氣體。但這種泵的蒸汽和水耗量較大 利用率較低 因此實用于有重價的副產(chǎn)蒸汽或可利用的余汽 廢汽的場合。噴射泵已寬泛用來真空鑄造 真空脫氣 真空稀釋 真空干澀 真空蒸餾 真空制冷和真空運載等上面。水蒸汽噴射真空泵根本上是由噴射器和冷凝器組合而成的。有一個噴射器的噴射泵稱為單級泵 由兩個或兩個之上噴射器串聯(lián)組成的噴射泵別離稱為2級泵 3級泵等(見表噴射泵的性能)。圖1為4級噴射泵的外觀圖。
圖2為噴射器的構造示意和作業(yè)原理。壓力為ρ0 進度為ω0的作業(yè)蒸汽流經(jīng)拉瓦爾噴嘴(見拉瓦爾噴管) 在噴嘴入口處射流的進度回升到超音速ω1 而壓力上升為ρ1 因此將被抽氣體吸入 與高速蒸汽流碰撞 混合和交流能量 并流向放散器。在放散器膨脹段蒸汽和被抽氣體進一步混合 變成勻稱混合氣體。在這一內(nèi)中中混合氣體的進度結束陸續(xù)上升 而壓力陸續(xù)回升 在放散器喉段左近產(chǎn)生正激波。混合氣體進度由超音速急劇降為亞音速 而壓力則隨之急劇升高。在放散器入口處 壓力回升到大氣壓力或后一級噴射器的進口壓力時 混合氣體即排出。
多級泵單級噴射泵的壓縮比(即排氣壓力與進氣壓力之比)正常不勝于10 為了失掉更低的限壓力 就要采納多級泵。表噴射泵的性能為相反級數(shù)噴射泵的性能。多級泵的每級噴射器所噴射出的混合氣體為被抽氣體與作業(yè)蒸汽的混合物 除末級排入大氣外 都被后一級抽除 這就會增多后一級的負載或使泵的作業(yè)性能變壞。因而 多級泵常在兩級噴射器間裝置旁邊凝汽器 使混合氣體中大全體可凝氣體冷凝。若被抽氣體中含有一大批可凝性氣體 而其分壓又遠高于凝汽器進水熱度下的飽和蒸汽壓 則在第一級出口處裝置一級凝汽器。為回收末級混合氣體的余熱和肅清氣旋噪聲 可裝置末級凝汽器。凝汽器的構造有混合式 名義式和噴射式等 設計時可按相反狀況和務求選用。
關于作業(yè)壓力低于700帕的噴射器 因蒸汽收縮比大(噴嘴出口處與入口處的蒸汽壓力比) 入口處熱度低于0℃ 為了預防結霜 務必在放散器膨脹段上設置加熱套。帶有混合式凝汽器的噴射泵裝置高低在11米之上 目標是使凝汽器的回水可以靠自重排出泵外并維持泵的密封。這種泵稱為高架式真空泵。為了升高土建注資 用水泵抽出回水能夠升高裝置高低 這種泵稱為低架式真空泵。低架式泵的牢靠性受水泵莫須有 而且 培修用度增多 故正常不采納。
作業(yè)蒸汽的選用運用壓力高的水蒸汽可失掉大的收縮比 噴射器有較高的引射系數(shù)(被抽氣體與作業(yè)蒸汽的分量比) 可縮小泵的蒸汽耗量和結冰水。但壓力高于1.2兆帕時動機即不顯然 而且還會增多生產(chǎn)蒸汽的用度。通常選用0.4～1兆帕的蒸汽 低到0.25兆帕的蒸汽也可運用。在高真空作業(yè)的噴射器作業(yè)壓力低于100帕時 若用這么低壓力的蒸汽 要兌現(xiàn)排氣作用 蒸汽收縮比就要很大 而且難以兌現(xiàn) 為此往往要取舍壓力較低(0.05～0.1兆帕)的蒸汽。運用濕蒸汽泵的性能平衡固 正常選用干飽和蒸汽或過熱蒸汽。
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