喷射器及其应用

1050 m3/h / 28° C
Cooling Water Supply
1050 m3/h / 37.3° C
Bypass 620 m3/h / 37,3 ° C Due to different pressure loss a butterfly valve / orifice to be installed
Cooling Water Supply
Cooling Water Return
PI XX
PT XX
circulation connection for centrifugal pumps
Hotwell (by others)
LT XXX
LG XXX
LG XXX
LT XXX
TG XX
LIC XXX
Water
X
食品和饮料
化工
X
X X X
发电
气体管路 X
喷射泵
喷射混合器
大罐混合器
喷射混合器
固体喷射混合器
固体喷射混合器
喷射反应器
G as
G as
蒸汽喷射加热器
喷射洗涤器
喷射压缩器 – 工艺抽真空
蒸馏塔真空预抽 过滤工艺
多级真空系统
喷射器应用 - 真空系统
真空概念


真空泵类型
典型应用
喷射器及其应用
龚卫星
博士
上海轻叶能源股份有限公司
2017第四期蒸发结晶技术培训班 2017.02.27-03.02 河北工业大学，天津
喷射器
喷射器在蒸发结晶中的应用例子
蒸汽喷射压缩器 – 用于海水淡化
喷射压缩器 – 热泵
蒸汽喷射制冷 – 用于真空冷却结晶
蒸汽 冷却水
母液
进料
硫酸钠结晶
蒸汽喷射制冷 – 用于真空冷却结晶
3/4"
TW
Connection for PI 3/4"
1585 kg/h
Connection for PI 3/4"
First stage Ejectors 3x33%
Second stage EjecΒιβλιοθήκη Baiduor 1x100%
Third stage Ejector 1 x 100%
Distillation Tower AVT-5 40 mbar a top of column
多级喷射真空泵-混合冷凝器
多级蒸汽喷射真空泵车间组装
蒸汽喷射+液环真空泵
基本原理
喷射真空泵的基本原理

动力蒸汽在动力喷嘴中的膨胀 产生的蒸汽喷射与被抽吸介质的混合 混合物在喉口和出口扩张管中的压力转化
MSF= 动力蒸汽流 SF = 吸入流 MF = 混合流 p1 = 动力蒸汽压力 p0 = 吸入压力 p = 反向压力 ps = p1/1,73 pv= 压缩震荡
7380 kg/h (3 ejectors in operation)
Motive Steam Supply
3/4"
2680 kg/h (Second and Third stage ejector in operation)
Motive Steam Supply
Connection for PI
10163 kg/h (100%)
抽气量： 6541 kg/h
抽气压力：
排出压力：
14 mbar
1400 mbar
蒸汽消耗：
14,190 kg/h
3 级蒸汽真空喷射系统带液环泵
炼钢真空脱气 – 0.67 mbar 空气/氩气
炼钢
制造
检验
用于钢铁脱气的蒸汽喷射真空泵
食用油精炼真空系统
冷却水
冰水
真空系统布置
真空系统布置
液体喷射 气体压缩器
混合气体至液体中， 用于反应塔通风 水中和 应用水脱碳 氯化 臭氧
水喷射 液体泵
酸液和碱液稀释 自然循环锅炉
水喷射 固体泵
输送活性炭 粉末稀释 反应器或过滤器 的填充或抽空
炼油
X
X
水处理
纸浆和纸 纤维素 食品和饮料 化工 发电 气体管路
X
X X X X X
X
X X X X
X
X X X X X
LT XXX
LG XXX
LG XXX
LT XXX
TG XX LIC XXX LT XXX
LIC XXX
delta p orifice circulation to separator - if necessary
Light Slops
LT XXX
Sour Water
delta p orifice circulation to separator - if necessary
设计准则
安装方式?
用于混合冷凝的大气安装
从冷凝器流出的液体（冷却水/冷却介质） 无须泵送
设计准则
配有中间储槽和抽水泵的半大气安装
有各种安装可供选择，取决于现场高度
设计准则
配置表面冷凝器和液环真空泵的非大气安装
蒸汽喷射液环真空泵通常需要 1 - 2 m，因而可以安装在
任何室内（包括地面）
基本原理 – 喷射器的控制
可调式喷嘴
应用举例
炼油应用
化工 炼钢
食用油精炼
炼油多级喷射器系统
550.000 m³ /h 26 mbar a 10.000 m³ /h 80 mbar a 蒸汽: 2.500 kg/h
蒸汽:
10.500 kg/h
400.000 m3/h 85 mbar a 13.000 m3/h 380 mbar a 1.500 m³ /h 350 mbar a 蒸汽: 2.000 kg/h
X
X X X
应用领域
工业 产品/应用
液体喷射式 混合器
糖浆混合 污水池混合 储罐中液体的混合 防止储罐中固体分离 炼油 水处理 纸浆和纸 纤维素 X X X X
液体喷射式 通风器
输送气体 纺丝浴 高压灭菌罐中的特殊 材料的干燥
气体喷射式 压缩器
海上/陆上天然气的压缩 气体压缩至焚化装置 塔顶气体压缩 X
55-11-06214: BP 英国石油 吸入压力: 26 mbar a
吸入流量:
惰性气体量: 冷却水入口温度:
9500 kg/h
950 kg/h 28 °C
3.500 m³ /h 1200 mbar a Atm 350 m3/h
炼油三级喷射真空系统流程
Connection for PI 3/4" Connection for PI
蒸汽喷射制冷 – 用于真空冷却结晶
有关喷射器的教科书和著作
化工原理教科书 蒸汽喷射器计算 – 1974
汉光机械厂水暖三结合小组
喷射器
A B C
动力介质 抽吸介质 排出介质
1 2 3
动力喷嘴
喉部、扩散段 泵头
应用领域
工业 产品/应用
蒸汽喷射 液体泵 生产新鲜水
蒸汽喷射 加热器 加热液体
蒸汽喷射 真空泵 产生真空
基本原理
设计准则
压缩比
K p p
E p p
1 0
0
膨胀比
蒸汽消耗
b m m
1 0
基本原理
基本配置
10.000 m3/h 2.000 m3/h
多级喷射器系统
300 m3/h
多级喷射泵 :直接接触冷凝器
吸入压力小于 6 mbar 喷射器内形成结冰， 因此需要加套加热
多级喷射真空泵: 表面冷凝器
89
被冷介质
冷却介质, 冷进口
真空泵
已冷介质
冷却介质, 升温
蒸汽喷射制冷的应用领域
化学工业
EO/EG 装置要求在全年温度保持低温 20 °C. 在化工厂中低压蒸汽(废蒸汽)可以利用于闪蒸制冷系统 “特殊”应用 为改善钢炉耐火砖的寿命, 闪蒸制冷系统用于钢厂维持 熔炉耐火砖恒定的温度. 饮料罐/瓶装机 在饮料工业中，产品需要在低于15-20°C下罐装/瓶装 在大多数情况下， 饮料行业有低压蒸汽用于加热, 可以提供安装闪蒸和/或热力热回收系统的机会
基本原理 - 动力喷嘴中膨胀过程
流速 w2 ≈ 2 x103 Δh
蒸汽
p1=10 bar 饱和
P0=10 mbar Δh = 925 kJ/kg
w=1360 m/s （最小截面积处）
当 p1/p0 > (p1/p0 )临界，流速将达超音速
蒸汽： (p1/p0 )临界= 1.73
空气： (p1/p0 )临界 = 1.89 此时，流量仅是入口条件的函数：
热力压缩器 （可带针形控 制） 回收蒸汽 蒸发/结晶/蒸馏
X X X X X X X
加热和 冷却系统
反应器的加热 和冷却
X
炼油 水处理 纸浆和纸 纤维素 食品和饮料 化工 发电 气体管路
X X
X X X X X
X X X X X X X
X X
X
X X
X
应用领域
工业 产品/应用
液体喷射 真空泵
容器，反应器，干 燥器等脱气


基本原理
应用举例
真空概念
纯组分的冷凝作用 - 100%蒸汽
压力 温度
1013 mbar 100 °C
压力 温度
74 mbar 40 °C
真空概念
蒸汽（82 kg）和空气（10 kg) 混合物的冷凝作用
压力 温度
1013 mbar 100 °C
压力 温度
133 mbar 40 °C
真空概念 - 泄漏
泄漏量估算
真空机械
真空泵机械 动力 气体结合
吸收
冷凝
低温泵
正位移
旋片泵
往复泵
真空泵机械
真空 [mbar]
0,01
传统真空泵的应用范围
处理量范围 m3/h
0,1
1
10
100
1000
1 – 1,000.000 m3/h
20 – 20.000 m3/h
20 – 15.000 m3/h
20 – 6.000 m3/h
20 – 3.000 m3/h
喷射真空泵
为什么使用喷射真空泵?
无尺寸限制
(DN 8 - DN 3500)

设计上无限制 可以用各种动力蒸汽 能处理吸入流中的污物 可用各种材料制造 性能高，安全，低维护费用，寿命长
化工用多级蒸汽喷射真空泵: 一备一用设计
医药和化工：4-级陶瓷喷射器, 石墨冷凝器真空系统
E-1811 B 67%
To LRVP System
TG XX
TG XX
TG XX
TG XX
Bypass Cooling Water Supply Cooling Water Return
PI XX
PT XX
circulation connection for centrifugal pumps
Ejector Effluent Separator V-1805
0 0
基本原理
背压曲线
喷射泵将恒定的吸入流 m 0 从吸入压力p 0 压缩至反向压力 p
基本原理
喷射泵的操作图
m0 kg/h
可达到的背压由动力喷嘴的尺 寸或动力蒸汽的压力决定.
p0
p mbar
改变动力蒸汽的仅对背压有影响, 而抽吸曲线基本不变. 抽吸曲线的变化仅在改变扩张器和整个喷射泵时才有可能.
Connection for PI
Connection for PI
1095 kg/h
First Intercondensers 3x 33%
300 m3/h / 37.3° C 130 m3/h / 37.3° C
Aftercondenser
Non condensable Out 50° C 65 kg water vapour 6 kg HC 335.2 kg Inertgas Total: 406.2 kg Offgas
m1 = 常数*d12*p1
基本原理
喷射器（泵）的操作特性 抽吸曲线
p1 = 常数
m0 kg / h
m0 = f (p0)
m0 p p0 p1
= 抽吸流量 kg/h = 反向压力 mbar = 抽吸压力 mbar = 动力压力 bar abs.
p0 mbar
在断开点上部，抽吸流量m 与抽吸压力p 成正比
PI XX
PI XX
PI XX
PI XX
P-XXX A/B Sour Water Pump
P-XXX A/B Light Slops Pump
机组布置
真空系统的组成
喷射器 冷凝器 液环泵
喷射器
冷凝器
液环泵机组-低压电机
液环泵机组-高压电机
蒸汽喷射真空布置
大连石化
大连石化
Motive Steam Supply
V1 A 100%
V1 B 50 %
V2 A 100%
V2 B 50%
PT XXX
Signal from PT to bypass control valve
W2 150% Column Precondenser W1 150%
W3 150%
Gas Outlet
真空系统布置
冰冷系统
食用油精炼真空系统
现场
化工应用举例
化工应用举例-布置
化工应用举例-车间组装
化工厂 : 2-级/4-级喷射系统
布置
4-级喷射器
2-级喷射系统
现场安装
产品蒸汽作为动力
动力介质：氯苯
动力介质：EG
喷射器应用 - 制冷
蒸发和冷凝
闪蒸罐(蒸发器) 蒸汽 直接接触式冷凝器 (= 混合冷凝器)
Oil
炼油多级喷射真空系统流程-带液环泵
Motive Steam Supply
J-1801 A 33%
J-1801 B 67%
J-1802 A 33%
J-1802 B 67%
HVU 1800 C-1801
E-1810 A 33%
E-1810 B 67%
E-1811 A 33%
To LRVP System
1050 m3/h / 39.1° C
Cooling Water Return
Scope of supply GEA Wiegand GmbH: Inter- / Aftercondenser (New) Ejectors all stages
Slop oil
Sour water
炼油二级喷射真空系统流程-带预冷