喷射式加热器介绍

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1、喷射式加热器一 . 喷 射 式 加 热 器 喷 射 式 加 热 器喷 射 式 加 热 器 喷 射 式 加 热 器 是 射 流 技 术 在 传 热 领 域 的 应 用 ， 喷 射 式 加 热 器 是通 过 汽 、 水 两 相 流 体 的 直 接 混 合 来 生 产 热 水 的 设 备 。 喷 射 式 加 热 器 具 有 传 换效 率 高 ， 噪 音 低 （ 可 达 到 65dB 以 下 ） ， 体 积 小 ， 安 装 简 单 ， 运 行 可 靠 ， 投资 少 （ 在 相 同 供 热 能 力 的 条 件 下 ， 喷 射 式 加 热 器 的 造 价 仅 为 管 式 换 热 器 的1/5） 等 优 点

2、 。 大 量 实 践 证 明 ， 混 合 加 热 器 的 使 用 性 能 在 多 方 面 超 过 传 统 的表 面 式 换 热 器 。 喷 射 式 加 热 器 除 上 述 优 点 外 ， 还 具 有 节 能 的 作 用 。 在 有 些 需 要 精 确 控 制 热 水 温 度 的 场 合 （ 如 生 产 工 艺 的 要 求 等 ） ， 可 以 通过 安 装 自 动 调 节 装 置 实 现 这 一 目 的 ， 通 过 调 节 进 汽 量 来 控 制 被 加 热 水 的 温 度 ，保 持 热 水 温 度 恒 定 。 1.1 喷 射 式 加 热 器 的 分 类 喷 射 式 加 热 器 按 照 驱 动

3、介 质 不 同 分 为 射 汽 带 水 式 与 射 水 带 汽 式 两 种 。 A:射 汽 带 水 式 是 指 蒸 汽 通 过 喷 嘴 射 流 ， 水 作 为 被 引 射 流 体 ； 射 水 带 汽 式是 指 水 通 过 喷 嘴 射 流 ， 蒸 汽 作 为 被 引 射 流 体 。 在 热 水 供 暖 系 统 中 采 用 射 汽 带水 式 喷 射 式 加 热 器 ， 可 以 代 替 表 面 式 汽 水 加 热 器 和 循 环 水 泵 ， 起 到 节 煤 、 节电 、 节 省 设 备 投 资 的 作 用 。 但 是 其 使 用 条 件 较 严 ， 要 求 蒸 汽 达 到 一 定 压 力 ，而 且

4、流 量 必 须 稳 定 ， 使 这 种 喷 射 式 加 热 器 的 应 用 受 到 一 定 的 限 制 。 在 蒸 汽 压力 高 于 水 压 力 0.3MPa 以 上 时 ， 可 以 考 虑 采 用 射 汽 带 水 式 喷 射 式 加 热 器 。 B:射 水 带 汽 式 喷 射 式 加 热 器 不 受 蒸 汽 压 力 和 流 量 的 限 制 ， 使 用 的 范 围 较宽 ， 只 是 不 能 取 代 系 统 中 循 环 水 泵 的 作 用 。 下 面 以 射 水 带 汽 式 喷 射 式 加 热 器为 例 ， 介 绍 其 工 作 原 理 与 应 用 。 1.2 喷 射 式 加 热 器 的 工 作

5、原 理 当 被 加 热 水 通 过 喷 射 式 加 热 器 的 喷 嘴 时 ， 压 力 降 低 ， 流 速 增 加 ， 在 喷 嘴的 出 口 处 形 成 低 压 区 ， 蒸 汽 在 此 区 域 进 入 加 热 器 内 ， 与 被 加 热 水 进 行 混 合 ，蒸 汽 在 水 中 凝 结 放 热 ， 汽 、 水 之 间 进 行 能 量 、 动 量 和 质 量 的 交 换 ， 然 后 汽 水混 合 物 进 入 混 合 室 进 一 步 均 匀 混 合 ， 最 后 进 入 扩 压 室 使 水 的 流 速 降 低 ， 压 力升 高 ， 完 成 加 热 水 的 过 程 。 作 为 热 媒 介 质 的 蒸

6、汽 ， 可 以 使 用 新 蒸 汽 ， 也 可 以使 用 回 收 的 废 蒸 汽 ， 进 入 喷 射 式 加 热 器 的 蒸 汽 压 力 可 以 高 于 进 口 水 的 压 力 ，也 可 以 低 于 进 口 水 的 压 力 。 如 果 采 用 凝 结 水 产 生 的 二 次 蒸 汽 或 回 收 的 废 蒸 汽作 为 加 热 热 源 ， 节 能 效 益 更 为 显 著 。 1.3 喷 射 式 加 热 器 热 能 利 用 率 对 比 分 析 下 面 通 过 一 个 计 算 示 例 比 较 表 面 式 换 热 器 与 喷 射 式 加 热 器 的 热 能 利 用 率 。（ 1） 已 知 条 件 ： 饱

7、 和 蒸 汽 压 力 ： 0.3 Mpa， 汽 化 潜 热 ： 510.2 kcal， 饱 和 蒸 汽 焓 ： 653.9 kcal/kg， 饱 和 水 焓 ： 143.7 kcal/kg。 （ 2） 表 面 式 汽 水 换 热 器 的 热 能 利 用 率 疏 水 器 的 热 损 失 按 5%计 算 ， 凝 结 水 全 部 回 收 利 用 ， 则 ： （ 3） 喷 射 式 加 热 器 的 热 能 利 用 率 由 于 在 喷 射 式 加 热 器 内 汽 水 直 接 混 合 ， 喷 射 式 加 热 器 的 散 热 损 失 很 小 ，可 以 忽 略 不 计 ， 故 可 以 认 为 ： 热 能 利 用

8、 率 =100% 喷 射 式 加 热 器 的 热 效 率 之 所 以 高 于 表 面 式 加 热 器 ， 根 本 原 因 是 两 种 换 热器 的 换 热 机 理 不 同 。 表 面 式 换 热 器 的 换 热 过 程 是 蒸 汽 与 被 加 热 水 不 直 接 接 触 ，通 过 金 属 表 面 传 热 ， 蒸 汽 凝 结 放 热 ， 被 加 热 水 吸 收 蒸 汽 的 汽 化 潜 热 。 蒸 汽 热焓 中 的 汽 化 潜 热 所 含 热 量 可 以 得 到 利 用 ， 但 饱 和 水 焓 的 热 量 却 无 法 被 利 用 。而 喷 射 式 加 热 器 与 表 面 式 加 热 器 的 换 热

9、 过 程 不 同 之 处 在 于 蒸 汽 与 水 直 接 混 合 ，蒸 汽 热 焓 中 的 汽 化 潜 热 和 饱 和 水 焓 的 热 量 全 部 可 以 被 水 吸 收 利 用 ， 所 以 喷 射式 加 热 器 热 能 利 用 率 高 。 1.4 喷 射 式 加 热 器 的 安 装 与 调 试 喷 射 式 加 热 器 的 安 装 方 式 比 较 灵 活 ， 可 以 水 平 安 装 ， 也 可 以 垂 直 安 装 。可 以 布 置 成 推 式 安 装 ， 也 可 以 布 置 成 拉 式 安 装 。 所 谓 推 式 安 装 ， 是 指 水 泵 布置 在 喷 射 式 加 热 器 前 ， 即 低 温

10、 水 先 经 过 水 泵 加 压 ， 然 后 再 进 入 加 热 器 加 热 。拉 式 安 装 方 式 是 指 水 泵 布 置 在 喷 射 式 加 热 器 后 ， 低 温 水 先 经 过 加 热 器 加 热 ，然 后 再 进 入 水 泵 加 压 。 对 于 射 水 带 汽 式 喷 射 式 加 热 器 ， 在 进 汽 压 力 低 于 进 水压 力 时 ， 采 用 拉 式 安 装 方 式 布 置 ； 在 进 汽 压 力 不 低 于 进 水 压 力 0.2MPa 时 ，也 可 以 采 用 推 式 安 装 方 式 布 置 。 而 对 于 射 汽 带 水 式 喷 射 式 加 热 器 ， 因 为 喷 射式

11、 加 热 器 本 身 具 有 增 压 效 果 ， 建 议 采 用 拉 式 安 装 方 式 布 置 。 喷 射 式 加 热 器 的 阻 力 损 失 一 般 不 超 过 0.15MPa， 具 体 数 值 与 进 入 加 热 器的 蒸 汽 和 水 之 间 的 压 差 有 关 。 压 差 越 大 ， 阻 力 损 失 就 越 小 。 但 是 ， 其 前 提 是必 须 保 证 喷 射 式 加 热 器 的 正 常 工 作 。 二 .在 安 装 使 用 喷 射 式 加 热 器 时 应 注 意 如 下 问 题 ： （ 1） 在 蒸 汽 入 口 管 道 上 必 须 安 装 逆 止 阀 ， 以 防 止 停 蒸 汽

12、时 被 加 热 水 进入 蒸 汽 管 道 。 （ 2） 在 喷 射 式 加 热 器 的 冷 水 入 口 前 和 热 水 出 口 后 均 应 保 证 有 10 倍 管径 长 度 的 直 管 段 。 （ 3） 与 喷 射 式 加 热 器 相 连 接 的 供 水 管 道 应 安 装 旁 通 阀 。 （ 4） 在 喷 射 式 加 热 器 启 动 时 ， 要 先 开 出 口 水 阀 ， 再 开 入 口 水 阀 ， 最 后缓 慢 开 启 蒸 汽 入 口 阀 。 （ 5） 关 闭 喷 射 式 加 热 器 时 的 操 作 程 序 与 开 启 时 相 反 。 三 . 喷 射 式 加 热 器 的 应 用 3.1

13、加 热 采 暖 循 环 水 喷 射 式 加 热 器 特 别 适 合 于 在 供 热 面 积 不 超 过 6 万 平 方 米 的 中 小 型 供 暖系 统 中 使 用 ， 取 代 表 面 式 加 热 器 的 功 能 。 根 据 热 源 的 条 件 不 同 ， 加 热 水 的 温度 可 以 提 高 20 50 。 如 果 要 求 水 的 温 升 较 大 ， 也 可 以 采 用 两 级 喷 射 式加 热 器 串 联 布 置 使 用 。 3.1.1 直 接 供 热 式 采 暖 系 统 用 蒸 汽 加 热 采 暖 循 环 水 后 直 接 向 用 户 供 热 ， 这 种 供 热 方 式 称 为 直 接 供

14、 热 。直 接 供 热 方 式 的 供 水 压 力 较 低 ， 一 般 不 超 过 0.6MPa， 这 种 方 式 适 用 于 供 热面 积 较 小 的 采 暖 系 统 。 3.1.2 间 接 供 热 式 采 暖 系 统 间 接 供 热 式 采 暖 系 统 是 将 供 热 系 统 分 为 两 个 循 环 回 路 ， 分 别 称 为 一 次 网和 二 次 网 ， 通 过 换 热 站 内 的 表 面 式 换 热 器 将 两 个 循 环 回 路 联 系 在 一 起 。 高 温水 在 一 次 网 中 循 环 ， 低 温 水 在 二 次 网 中 循 环 ， 高 温 水 通 过 表 面 式 换 热 器 加

15、 热低 温 水 。 喷 射 式 加 热 器 的 主 要 作 用 是 代 替 表 面 式 汽 水 换 热 器 ， 完 成 蒸 汽加 热 水 的 换 热 过 程 。 这 样 可 以 省 去 一 套 管 理 麻 烦 的 凝 结 水 回 收 系 统 ， 而 且 占用 空 间 小 ， 不 需 要 维 护 ， 投 资 仅 为 表 面 式 汽 水 换 热 器 的 1/5， 所 以 具 有 明显 的 使 用 优 势 。 3.2 回 收 凝 结 水 产 生 的 闪 蒸 汽 在 需 要 蒸 汽 加 热 的 工 业 生 产 过 程 中 ， 经 常 会 产 生 大 量 的 凝 结 水 ， 凝 结 水在 冷 却 过 程

16、 中 ， 又 会 产 生 一 定 量 的 闪 蒸 汽 。 以 前 这 部 分 低 压 蒸 汽 因 为 回 收 困难 或 回 收 成 本 高 ， 经 常 是 放 散 ， 浪 费 了 大 量 的 能 源 。 在 能 源 日 益 短 缺 的 形 势下 ， 节 能 越 来 越 受 到 企 业 的 重 视 。 对 于 生 产 企 业 来 说 ， 节 流 比 开 源 更 重 要 ，节 能 就 是 创 造 效 益 ， 采 用 喷 射 式 加 热 器 技 术 可 以 回 收 这 部 分 废 蒸 汽 。 尽 管 目前 回 收 废 蒸 汽 的 方 法 不 止 一 种 ， 但 此 方 法 投 资 小 ， 热 能 利 用 率 高 ， 应 用 比 较广 泛 。 此 方 法 是 用 废 蒸 汽 来 加 热 水 ， 然 后 供 给 工 业 生 产 或 生 活 使 用 。 采 用 喷射 式 加 热 器 回 收 废 蒸 汽 的 热 力 系 统 。 3.3 利 用 定 排 、 连 排 水 产 生 的 二 次 蒸