蒸汽喷射泵系统优化设计

总结出蒸汽喷射泵的不足之处，并在此基础上进一步对蒸汽喷射泵进行了系统优化设计，以便提升蒸汽喷射泵的性能。

关键词：蒸汽喷射泵；凝结水；闪蒸汽；余热利用

1 蒸汽喷射泵理论概述

蒸汽喷射泵顾名思义是一种以蒸汽为动力源的机械设备，作为一种能源，蒸汽应用范围十分广泛，涉及的产业也十分多，在电力、纺织、印刷、化工、冶金等诸多行业中，无论是重工业生产还是民用生产都有着不同的贡献与作用。当前我国蒸汽系统热能源的使用率仍旧低于国际平均水平，举例来讲，我国工业蒸汽锅炉约52×104台，总装机容量约为125×104MW，而使用效率与国际水平相差50%。造成这种现象的主要原因在于，我国蒸汽管网中疏水阀的蒸汽泄露比较严重，年漏气总量达2.8×1088t，约等于4200×104t标准煤。在生产过程中产生的额外能源也未能有效的回收利用，造成了资源浪费。实际工作中产生的大量凝结水并未得到有效的利用，而是直接通过生产加工流程直接排放。而大量的闪蒸汽也与凝结水相似未回收利用，长此以往，这些可利用资源便产生了隐形资源的严重浪费。

我国在工业发展之初把蒸汽喷射技术引入国内，由于其具备良好的性能，所以逐渐获得了国内多个行业的认可，尤其在对于蒸汽喷射技术的需求仍旧没有减少，反而对技术推进有着更高的呼声，也是近年来我国工业生产中众多行业所青睐的热门技术之一。蒸汽喷射泵是射流技术在传热领域的应用，近年来开始被用于工程建筑中。

2 蒸汽喷射泵的工作原理

蒸汽喷射泵的设备结构主要由喷嘴、吸入段、混合段、扩压段等组成。蒸汽喷射泵的基本构造简单，但在工作中有着不可忽视的工作效率。蒸汽喷射泵的基本工作原理是基于发拉尔喷管理论构建的一个运动系统，吸引大量的高压蒸汽，在泵体内高速流动，并挤压到喷嘴，并在喷嘴中形成绝热膨胀，挤压出的蒸汽形成超声波，并降低周围的压力，在吸入段形成负压，并抽引闪蒸汽。高压蒸汽与闪蒸汽在混合段充分混合均匀后，经扩压段喉管达到一定压力后，进入扩压段，在扩压段出口处得到生产所需的工作蒸汽。

3 蒸汽喷射泵系统优化设计

3.1 基本系统设计

通过概述的蒸汽喷射泵的基本工作原理来看，要想建立一个完整的蒸汽喷射系统，不仅需要配备多台大、中、小型设备，系统调配也要趋于合理，也就说这是一项复杂繁琐的工程。当然蒸汽喷射系统所产生的工作成果还是获得了市场的认可的，随着企业及民用对蒸汽喷射泵的需求不断增加，提升蒸汽喷射泵的工作效率就有着非常重要的实际意义。不仅要提升蒸汽喷射泵的工作效能，对资源回收利用也要进行相关的设计优化以便将资源浪费控制在最低限度。

高温产生的凝结水通过疏水阀门流入闪蒸罐进行闪蒸，由闪蒸罐处理的闪蒸汽通过抽引进入闪蒸汽喷射泵，并与泵内的高压蒸汽进行混合蒸汽生产，释放出的蒸汽便是工作中所需要的工作蒸汽。在工作蒸汽加工中闪蒸罐残留的凝结水由闪蒸罐的下部管道排出，并流入到锅炉房的软水箱作为回收资源。

从以上的分析来看，在实际工作中，当前蒸汽喷射泵系统建设的各个环节的处理已经非常恰当，但是对部分工作关键点仍需要进行再次的调整。蒸汽喷射泵系统在自动化控制方面仍旧需要升级硬件设备，在未配备自动控制装备的情况下如果用气设备负荷产生了变化，将无法测量蒸汽喷射泵出口蒸汽压力的变化；如果配有自动调节装置，就可自动调节进入蒸汽喷射泵的高压蒸汽流量，保持蒸汽喷射泵出口蒸汽压力的稳定。用气设备负荷改变时，需要手动调节，降低高压蒸汽的流量，以便于稳定工作蒸汽压力。

由于带有高温的凝结水会产生一定的气化风险，因此需要配置防汽蚀泵，来预防工作风险。但是对于高压工作的用气设备来讲，安装设备已经不能满足其风险防范的需求，需要手动将高压蒸汽进行减压，以避免风险的发生，但是这样会造成工作蒸汽的大量流失，而排除的工作蒸汽并没有得到合理的处理以及再利用。

3.2 系统优化方案

蒸汽喷射系统的设计存在诸多的问题，虽然能保证正常的工作运转，但是工作效率、安全管理以及资源再利用都存在不足。诸如气化温度的控制、气化风险以及用气压力的控制等，这些问题是可以预防及避免的，基于以上基础系统设计进一步的系统优化方案，优化系统由一级蒸汽喷射泵、二级蒸汽喷射泵、节流孔板、闪蒸罐、换热水箱、液位控制器、凝结水泵等组成。如图1所示。

通过以上的内容，对蒸汽喷射泵进行系统优化，保障工作正常运转的情况下，对生产工作的安全以及资源的再回收利用也做出相应的安排。首先在优化方案中将一、二级蒸汽喷射泵分别设定为用气设备1、2制备压力为P3、P4的工作蒸汽，用汽设备出口的高温凝结水经节流孔板后分别进入闪蒸罐，在闪蒸罐内汽化生成闪蒸汽，未汽化的凝结水降温。闪蒸汽的压力为P2，被一级蒸汽喷射泵抽引，与高压蒸汽混合后形成压力为P3的工作蒸汽，其中一部分进入用气设备2，一部分被二级蒸汽喷射泵抽引，提升压力为P4的工作蒸汽，进入了用气设备2。

本次的优化方案主要是增加了二级蒸汽喷射装置，在提升了工作压力的情况下，实现了生产安全以及资源回收利用的生产思路。提出的自动控制也是为了避免人力工作容易产生的疏漏，在正常工作中如设备发生了任何变化，自动控制器将会根据信号进行自动调节，并保证蒸汽喷射泵生产工作的稳定进行。

4 结束语

此次的蒸汽喷射泵系统优化方案中，通过基本系统与优化系统的比较，提升了蒸汽喷射泵的整体性能以及避免部分安全隐患。其主要改进有增加了二级蒸汽喷射泵，满足不同压力等级的用气设备的需求，凝结术在此次的设计方案中也获得了有效的利用。自动控制功能更加完善，实现了生活供水与闪蒸汽回收的协调控制，在用气设备的蒸汽供应与生活水供应获得保障的同时，最大限度地对闪蒸汽以及凝结术进行了回收利用。

参考文献

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