蒸汽喷射器出口参数的计算方法及应用.pdf

第41卷第12期
化工技术与开发
Vol 41 No 12
2012年12月
Technology Development of Chemical Industry
Dec.2012
没备与自控
蒸汽喷射器出口参数的计算方法及应用
张兰峰
(寿光市供电公司,山东寿光262700)
摘要:介绍了蒸汽压缩式喷射器用于闪蒸气回收的原理和参数计算方法,同时探讨了设备在淀粉制糖工艺
中的应用。可以看出,蒸汽压缩式喷射器应用于闪蒸气回收具备很高的实用性,同时也具有控制简单、投资较小
的优点。
关键词:蒸汽压缩式喷射器;闪蒸气;回用
中图分类号:TS233
文献标识码:A
文章编号:1671-9902012)12-0052-03
化工蒸汽加热过程中,如疏水阀前饱和水压力抽吸到混合段进行充分混合,在混合段出口截面建
高于大气压,疏水后饱和水会发生闪蒸,另外在一些立起均匀的速度场和能量场,混合蒸汽进入扩压管
物料蒸煮过程中,常用闪蒸的方式将温度降到物料后,随着流通截面积的逐步增大,蒸汽流速逐步降
常压沸点以下,会产生闪蒸气,如淀粉糖工业中,淀低,蒸汽动能逐步转化为势能,压力得以恢复,到达
粉乳在加人高温淀粉酶后的液化过程中,要求蒸煮截面4时,乐力完全恢复。
到105~106℃,物料高温维持一段时间后,采用闪蒸
般情况下,喷管效率η'约为95%,混合效率
的方式将其温度降到95℃左右,这部分闪蒸气含有723约为90%、压缩效率n'约为90%。
大量的热量,如将其回收,会节约大量的成本。传统
在蒸汽压缩式喷射器使用前,应评估其混合蒸
上,这部分蒸汽可用于多效蒸发器,但当前电能机械汽是否可以满足工艺需要。般情况下,工厂蒸汽
压缩式的MVR蒸发器因成本优势巨大,已逐步代的压力温度参数是固定的,闪蒸气的产生量、温度、
替传统的以蒸汽为热源的多效蒸发器,这部分闪蒸压力参数也是固定的,在生产稳定的条件下,加热点
气面临无处可用的状态,如何有效回用这部分蒸汽,所需要的总热量也是一个定值,上述参数确定后,可
是一个重要的课题。
以肯定其出口蒸汽存在一个且只有一个状态点,如
1关于蒸汽压缩式喷射器
出口蒸汽的压力、温度参数均大于工艺需要,可以确
定蒸汽压缩式喷射器可以满足使用要求,否则不能
1.1原理
使用。
蒸汽压缩式喷射器(图1)的操作原理是以高压13计算过程
驱动蒸汽的压力能在喷管中等熵膨胀,当高压驱动
根据热力学第一定律,可逆条件下高压喷管进
蒸汽通过喷嘴后达到极高的速度(超音速),蒸汽压出口之间的动能差等于其焓值差,但由于存在不可
力降低到被引射的闪蒸气压力以下,将被引射蒸汽逆因素,不是全部的焓值差都变为动能的增加,有一
被引射流体G
部分动能摩擦后重新变为热的形式,系统熵增加,
即
驱动蒸汽膨胀过程中的机械能损失=(1-n2)H'-H2)
高压驱动蒸汽C
式中:n'一睒管效率;
等熵压缩
H'、H'一高压驱动蒸汽喷管内进、出口焓值
等熵膨胀
1.高压喷管2进口截面3.混合段4.扩压管
下标s一可逆绝热过程,即等熵过程下的焓
图1蒸汽压缩式喷射器
值变化。
作者简介:张兰峰(1974),男,山东寿光人,工程师,南京理工大学检测技术和仪器仪表专业毕业,现就职于山东省寿光市新兴
东街150号金玉米开发有限公司,电话:13864681808,邮箱: supermen93@c126com
收稿日期:2012-09-25
化工技术与开发
第41卷
式(5),可得在可逆绝热条件下截面4的焓值H4为可行。
277074kJ?kg',(H4ーH2)、为238.15k」?kg',因混
在其他有关二次蒸汽的应用中,完全可以按照
合蒸汽在截面3处压力与被引射蒸汽的压力接近,上述的计算过程计算出混合蒸汽的最终状态,从而
在水蒸汽焓熵图上找到压力为0.085MPa,焓值为判断蒸汽压缩式喷射器是否可用。
2538.59kJ?kg的点,在等熵线上焓值增加238.15
蒸汽压缩式喷射器结构简单,维护方便,同时
kJ?kg,读出其压力为0.35MPa,最后在图上以一级喷射器提供的抽吸真空可以将蒸汽冷凝后的饱
0.35MPa为等压线,找到焓值为2803.2kJ?kg'的和水闪蒸到较低的温度,是实现热能回用的良好方
点即为混合蒸汽的状态点,可得压力为0.35MPa,案。但从上例也可以看出,高压引射蒸汽状态参数
温度为170℃的点,在等熵线上焓值增加2,38.15直接影响到混合蒸汽的出口压力,对于不能提供高
kJ?kg,读出其压力为0.35MPa,最后在图上以压驱动蒸汽、而需要的加热蒸汽压力又比较高的企
0.35MPa为等压线,找到焓值为2803.2kJ?kg'的业来说,蒸汽压缩式喷射器可能并不适用
点即为混合蒸汽的状态点,可得压力为0.35MPa,温参考文献
度为170℃
]刘学来,宋永军,金洪文.热工学理论基础[M北京
中国电力出版社,2008.
3结果与讨论
21程代京,刘银河.蒸汽凝结水的回收及利用「M北京
因满足水热器加热蒸汽的参数要求,上述方案
化学工业出版社,2007
Calculation Method and Application of Outlet Parameters for Steam Ejector
ZHANG Lan-feng
(Shouguang Power Supply Companies, Shouguang 262700, China
Abstract: The principle and parameter calculation method of steam compression ejector applied to flash steam recovery was introduced
The application of this device in sugar process with starch was investigated. It was indicated that the application of steam compression
ejector in flash steam recovery had high practical applicability with some advantages such as simple control and low investment
Key words: steam compression ejector; flash steam; recovery
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能满足实验要求。对不同等级产品进行电导率的检
与技术,2003(3):5-8.
测实验,均得到满意的分析结果,证明实验条件的选
モ英健,杨永红.环境检测(第二版)[M!北京:化学工
择是合理实用的,实验方法是准确可靠的。
业出版社,2004.
参考文献:
[4]吴永康,刘兴利,马展.高纯硅微粉水萃液电导率的测
[戴昉纳,赵伟,由婷,等无机阻燃剂的应用发展
定!.分析测试,2005(1):35-36.
精细与专用化学品,2007,15(2):5-8.
[5]宋小平.溶液电导率的绝对测量方法化学分析计量
[2]】王西晓,陈建农.纳米技术与三氧化二锑卟阻