PDF《喷射泵的设计原理及其在制浆造纸工业的应用》

作者简介 : 胡庆喜 ,男 ,工程师 ,主要从事纸浆泵送方向的研究.

喷射泵的设计原理及其在制浆造纸工业的应用 胡庆喜

1 陈永新

2 (1. 华南理工大学造纸与污染控制国家工程研究中心 ,广州 510640;

2. 广州市自来水工程公司 ,广州 510100) 摘要:本文主要阐述了喷射泵原理及其在设计中应注意的问题 ,及喷射泵技术在制浆造纸工业的应用实例. 关键词 :喷射技术 ;

喷射泵 ;

工作原理 ;

应用实例 中图分类号 : TS734 文献标识码 : B 文章编号 :

1671 -

4571 (2007)

052 00512

04 喷射技术和制浆造纸术一样是一项古老的发 明 ,随着科技的发展 ,喷射技术在工业、 交通、 国防、 农林、 医疗及人们的日常生活中得到了广泛应用 ,根 据喷射介质状态的不同人们将其分为喷气、 喷水、 喷雾、 喷砂、 喷浆等实用技术 ,并设计和发明了不同的 喷射装置.喷射泵是一种特殊结构的流体喷射装 置 ,它能使两种不同压力下的流体相互混合 ,在混合 过程中进行能量交换 ,并形成一种居中压力的混合 流体.喷射泵结构简单 ,工作性能可靠 ,可广泛应用 于机械、 冶金、 化工、 石油 ,轻工造纸等工业部门.

1 喷射泵的结构和原理 1.

2 喷射泵的结构与分类 图1喷射泵的结构 如图 1:喷射泵由喷嘴、 吸入室、 混合室、 扩散管 等几部分组成.根据流体相位不同 ,通常可将喷射 泵分为三种 :液-液喷射泵 ,工作流体和被引射流体 均为液态 ,又称水力喷射器或射流泵 ;

汽-液(水 ) 喷射泵 ,工作流体为蒸汽 ,被引射流体一般为水 ,常 用于通风采暖系统中 ;

汽-汽喷射器 ,工作流体和被 引射流体均为蒸汽 ,又称为蒸汽喷射泵 ,是一种节能 余热利用装置 ,也常用于凝结水回收中二次蒸汽的 利用. 2.

2 喷射泵的工作原理 高压流体经压力管路引入喷射泵中 ,流体经过 喷嘴后速度大大增加 ,高速流体将喷嘴附近的空气 带走 ,在喷嘴附近形成真空 ,被抽送流体就被吸上 来 ,两种流体在混合室进口汇合 ,共同进入混合室 中.在混合室中工作流体把一部分能量传给被抽送 流体 ,使被抽送流体能量增加 ,两种流体在混合室混 合后 ,进入扩散管中 ,一部分速度能转变为压力能. 这种利用工作流体的射流来输送流体的设备称喷射 (射流 )泵. 2.

3 射流的状态和型式 从工程实用的角度说 ,按实际需要而可能有两 种极端情况 ,一种是要求喷出的射流尽可能保持流 速分布均匀 ,紊动度小 ,对于喷入大气中的水射流有 些要求尽量保持紧密状态 ,紊动扩散愈小愈好 ,如消 防水枪和水力采掘等 ;

另一种是要求射流喷出后尽 快扩散 ,提高混合效果 ,如在动力工程和环境工程中 的某些射流.通常人们认为射流的起始条件对射流 近区的影响是肯定的而对远区的影响则较小 ,因此 , 人们常采用恰当的措施来控制射流的起始条件以达 到更有效利用射流的目的 ,如图 2. 2.

4 喷嘴的型式与设计 射流的起始断面边界层厚度和紊动强度等运动 特性对以后射流的运动有重要引响 ,在实际工作中

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Technology

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5 人们为了使射流出射断面流速分布均匀和紊动强度 低 ,常采用收缩形的喷嘴控制射流的出射 ,来达到整 流的目的 ,国外对喷嘴进出口断面面积的收缩比与 时均流速分布的均匀性和紊动衰减的关系在理论上 有不少研究但未达成一致结论.下面是四种收缩型 喷嘴及其经验设计规律.如图 3. 图2几种常见的射流形态 图3四种收缩型喷嘴及其经验设计规律 BS型喷嘴 Batchelor和Shaw建议其线型用如 下经验式 :