[科普中國(guó)]-混合噴射式汽—水換熱器

噴射式汽-水換熱器可以減少蒸汽直接通入水中產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲。蒸汽通過(guò)噴管壁上的傾斜小孔射出，形成許多蒸汽細(xì)流，并和水迅速均勻地混合。在混合過(guò)程中，蒸汽多余的勢(shì)能和動(dòng)能用來(lái)引射水做功，從而消耗了產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的那部分能量。1

簡(jiǎn)介圖1（1-外殼；2-噴嘴；3-泄水栓；4-網(wǎng)蓋；5-填料水）為噴射式汽-水換熱器。噴射式汽-水換熱器可以減少蒸汽直接通入水中產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲。蒸汽通過(guò)噴管壁上的傾斜小孔射出，形成許多蒸汽細(xì)流，并和水迅速均勻地混合。在混合過(guò)程中，蒸汽多余的勢(shì)能和動(dòng)能用來(lái)引射水做功，從而消耗了產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的那部分能量。蒸汽與水正?；旌蠒r(shí)，要求蒸汽壓力至少應(yīng)比換熱器入口水壓高0.1MPa以上。噴射式汽一水換熱器體積小，制造簡(jiǎn)單，安裝方便，調(diào)節(jié)靈敏，換熱溫差大，運(yùn)行平穩(wěn)。但換熱量不大，一般只用在熱水供應(yīng)和小型熱水供暖系統(tǒng)上。用于供暖系統(tǒng)時(shí)，多安裝在循環(huán)水泵的出水側(cè)。1

噴射式換熱器按照驅(qū)動(dòng)介質(zhì)不同分為射水帶汽式和射汽帶水式兩種。2射水帶汽式是指誰(shuí)通過(guò)噴嘴射流，蒸汽作為被引射流體；射汽帶水式是指蒸汽通過(guò)噴嘴射流，水作為被引射流體。在熱水供暖系統(tǒng)中采用射水帶汽噴射式換熱器可以代替表面式換熱器，利用水的引射作用與蒸汽直接混合，熱能利用率相對(duì)較高，但換熱器出口不具有升壓作用。而射汽帶水噴射式換熱器具有升壓作用，不僅可以代替表面式汽水換熱器，還可以代替循環(huán)水泵，起到節(jié)煤、節(jié)電、節(jié)省設(shè)備投資等作用。3

噴射式汽-水換熱器的工作原理當(dāng)蒸汽通過(guò)噴射式換熱器的噴嘴時(shí)，受幾何尺寸的影響壓力降低，流速增加，在噴嘴的出口處形成低壓區(qū)。由于壓差的存在，回水被引射進(jìn)入噴射式換熱器內(nèi)，與蒸汽進(jìn)行混合，蒸汽在水中凝結(jié)放熱，汽、水之間進(jìn)行能量、動(dòng)量和質(zhì)量的交換，然后汽水混合物進(jìn)入混合室進(jìn)一步均勻混合形成單相熱水，最后在擴(kuò)壓室內(nèi)熱水的流速降低，壓力升高，完成加熱水的過(guò)程。
由于在噴射式換熱器內(nèi)汽水直接混合，加熱器的散熱損失很小，可以忽略不計(jì)，故可認(rèn)為其熱能利用率為100%。而對(duì)于表面式汽水換熱器，假設(shè)疏水器的熱損失按5%計(jì)算，凝結(jié)水全部回收利用，則其能源利用率通常為75-80%。2

噴射式換熱器的局限
射汽帶水噴射式換熱器適用于一切以蒸汽做為熱媒介質(zhì)的換熱工況，并具有升壓功能，從而可以節(jié)省循環(huán)泵所消耗的大量電能，這是其相比表面式換熱器特有的優(yōu)點(diǎn)。但射汽帶水噴射式換熱器也有自身適用的工作條件。比如，工作蒸汽的壓力不能過(guò)低（工作蒸汽壓力以不低于0.2MPa以宜），流量需要穩(wěn)定，設(shè)備啟停程序相對(duì)復(fù)雜等。其中，蒸汽的壓力和流量與蒸汽來(lái)源有關(guān)，受生產(chǎn)工藝的制約。但噴射式換熱器的啟停工作方式相比表面式換熱器復(fù)雜，運(yùn)行過(guò)程中需要調(diào)整工作蒸汽的壓力，這就增加了現(xiàn)場(chǎng)操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，也成為影響噴射式換熱器推廣使用的一個(gè)瓶頸。為了降低現(xiàn)場(chǎng)工人的操作強(qiáng)度，使噴射式換熱器更容易操作和接受，我們?cè)趯?shí)際運(yùn)行中加裝自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)噴射式換熱器設(shè)備啟停的自動(dòng)化，運(yùn)行工況的最優(yōu)化。4

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

鄭國(guó)忠 - 副教授 - 華北電力大學(xué)