CN104343752A - 蒸汽喷射器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够提高驱动蒸汽和吸入蒸汽的混合蒸汽的排出压力的蒸汽喷射器。该蒸汽喷射器包括：从形成于前端的喷射口(10a)喷射高压蒸汽的蒸汽喷嘴(10)；形成为两端开口的筒状且在一端配置喷射口(10a)的混合室(20)；和与混合室(20)的另一端侧连接的扩散器(40)，通过从喷射口(10a)喷射高压蒸汽，从喷射口(10a)周围向混合室(20)内吸引低压蒸汽，在扩散器(40)中将混合蒸汽升压后排出到外部，混合室(20)形成为从一端向另一端去内径被缩小，一端的内径(D1)与另一端的内径(D2)之比即(D1/D2)在1.1～1.3的范围内。

Description

蒸汽喷射器
技术领域
本发明涉及蒸汽喷射器(thermocompressor)。
背景技术
蒸汽喷射器采用以下方式构成：将高压蒸汽作为驱动流体，将低压蒸汽向混合室内吸引混合，利用扩散器使混合蒸汽的压力上升后排出。作为使用高压的驱动蒸汽来吸引混合流体的结构，例如具有专利文献1所公开的蒸汽喷射泵。
在专利文献1中，作为现有技术公开了一种包括图4所示的混合管51、蒸汽喷嘴52和液体排出喷嘴53的蒸汽喷射泵50。该蒸汽喷射泵50从蒸汽喷嘴52喷射高压蒸汽，由此，输送对象液从液体入口54流入混合管51内，在逐渐变细的混合管51内增加流速并被送至液体排出喷嘴53。而且，输送对象液在管径逐渐扩大的液体排出喷嘴53内减速后，被向外部送出。
在图4所示的结构中，混合管51的内径d1为蒸汽喷嘴52的喷射口径d2的1.5～2.5倍。根据这种结构无法获得足够的泵效率，在专利文献1的发明中提出有混合管51的内径d1为蒸汽喷嘴52的喷射口径d2的2.5～4.0倍。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7－4398号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
但是，如专利文献1的发明的方式存在以下的问题：在相对于蒸汽喷嘴52的喷射口径d2进一步扩大了混合管51的内径d1的情况下，被吸引到混合管51中的输送对象液的流入阻力变小，另一方面，从液体排出喷嘴53排出的输送对象液的排出压力大幅下降。因此，在吸入蒸汽为低压的蒸汽喷射器的情况下，在与驱动蒸汽混合后无法获得低压蒸汽的足够的压力上升，因此，因此，在实现将该蒸汽喷射器用于海水淡水化装置和热泵装置中时的效率提高的方面仍有改善的余地。
因此，本发明的目的在于，提供一种能够获得高蒸汽排出压力的蒸汽喷射器。
用于解决技术课题的技术方案
本发明的所述目的通过以下方式来达到，包括：从形成于前端的喷射口喷射高压蒸汽的蒸汽喷嘴；形成为两端开口的筒状且在一端配置上述喷射口的混合室；和与上述混合室的另一端侧连接的扩散器，通过从上述喷射口喷射高压蒸汽，从上述喷射口的周围向上述混合室内吸引低压蒸汽，在上述扩散器中将混合蒸汽升压后排出到外部，其中，上述混合室形成为从一端向另一端去内径被缩小，一端的内径D1与另一端的内径D2之比即D1/D2在1.1～1.3的范围内。
在该蒸汽喷射器中，上述混合室的长度L与上述混合室的另一端的内径D2之比即L/D2优选在2.0～5.0的范围内。
另外，在上述混合室的一端被吸引进来的低压蒸汽的马赫数优选0.3以上。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够获得高蒸汽排出压力的蒸汽喷射器。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的蒸汽喷射器的概略结构图。
图2是表示在图1的结构中的D1/D2的值与扩散器的排出压力和混合室的入口流速的关系的图表。
图3是表示在图1的结构中的L/D2的值与扩散器的排出压力的关系的图表。
图4是现有的蒸汽喷射泵的概略结构图。
附图标记说明
1  蒸汽喷射器
10  蒸汽喷嘴
10a 喷射口
11  支承部件
20  混合室
30  喉管部件
40  扩散器
D1  混合室的后端内径
D2  混合室的前端内径
L   混合室的长度
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的一个实施方式进行说明。图1是本发明的一个实施方式所涉及的蒸汽喷射器的概略结构图。如图1所示，蒸汽喷射器1通过依次连接支承部件11、混合室20、喉管部件30和扩散器40而构成。
支承部件11形成为筒状，其一端侧被端板12封闭，另一端侧与混合室20的一个端部连结。在支承部件11的内部，喷射高压蒸汽的蒸汽喷嘴10的前端部贯通端板12的中央地延伸。在蒸汽喷嘴10的前端形成有喷射口10a。蒸汽喷嘴10以混合室20的一个端面与喷射口10a存在于大致同一平面上的方式固定于端板12。在支承部件11的侧壁上设置有导入部13，通过从喷射口10a喷射高压蒸汽，低压蒸汽从导入口13被吸引至支承部件11的内部。为了促进向混合室20吸引低压蒸汽，在支承部件11的另一端侧，对应喷嘴10的前端部的逐渐变细形状形成有逐渐变细部11a。
混合室20以从与支承部件11连结的一端侧向另一端侧去呈圆锥状被缩小的方式形成为逐渐变细。混合室20也可以与支承部件11形成为一体。在此情况下，能够将从喷射口10a至前端侧定义为混合室20。
喉管部件30形成为内径固定的直管状，与混合室20的另一端连结。另外，扩散器40与喉管部件30连结，且形成为向形成于后端的排出口42去逐渐扩径。在本实施方式中，扩散器40隔着喉管部件30与混合室20连接，但也可以直接将扩散器40与混合室20连接。
具备以上的构成的蒸汽喷射器1与现有的蒸汽喷射器同样，从蒸汽喷嘴10的喷射口10a高速(例如2～3马赫)喷射高压蒸汽(例如，具有2～8ata压力的蒸汽)作为驱动蒸汽，由此，混合室20内变为负压，低压蒸汽从导入部13经由支承部件11，从喷射口10a的周围被吸入混合室20内。被导入混合室20内的驱动蒸汽和吸入蒸汽变为混合蒸汽，经由喉管部件30被导向扩散器40，在扩散器40中，速度能量被转换成压力能量并升压后，从排出口42排出。
流入喉管部件30的混合蒸汽的速度通常优选达到音速，以获得这样的流速的方式决定混合室20的前端(另一端)的内径D2。另一方面，为了促进向混合室20吸入低压蒸汽，过去将混合室20的后端(一端)的内径D1设定成与内径D2相比较大的值。例如，在专利文献1中记载有，在图4中，混合管51的内径d1为蒸汽喷嘴52的喷射口径d2的1.5～2.5倍，混合管51的出口径d3为蒸汽喷嘴52的喷射口径d2的1.1～1.8倍。根据该记载可知，如果算出d1/d3的值(即，图1的D1/D2的值)，则是1.36～1.39左右。
另外，在日本机械学会论文集“对蒸汽喷射器各部尺寸的性能的影响”(1962年5月发行，第8卷第31号(第2部))中记载有，图1的混合室20的长度L为混合室20的前端内径D2的6～8倍，混合室20的逐渐变细的角度为3～5度。根据该记载可知，如果算出图1的D1/D2的值，则是1.31～1.7左右。
但是，根据本发明人的实验可知，为了提高混合蒸汽的排出压力，最好D1/D2的值采用比过去小的数值，通过提高被吸引到混合室20的吸入蒸汽(低压蒸汽)的流速，从而提供给吸入蒸汽大的动量。
图2是在图1的结构中D1/D2的值、扩散器40的排出压力Pd和混合室20的入口流速V1的关系的图表。图1中的D2、D3和L的值分别是91mm、28.5mm和365mm，对将D2固定时的各种D1的值对Pd和V1的影响进行了调查。图2(a)表示Pd与D1/D2的关系，图2(b)表示V1与D1/D2的关系。
如图2(a)所示可知，如果减少D1(即，D1/D2)，则扩散器40的排出压力Pd在D1/D2为1.4附近急速上升，在1.3以下获得良好的排出压力Pd。排出压力Pd在D1/D2为1.16附近变为最大，当D1/D2变为比其小时，急速下降。但是，在D1/D2为1.1的情况下，排出压力Pd依然良好。如果减少D1，则难以确保吸入蒸汽的流量，因此，在D1/D2小于1.1的情况下，增大D2的值进行测定后，排出压力Pd下降。即，D1/D2的值优选在1.1～1.3的范围，更优选1.1～1.25的范围。
如图2(b)所示，入口流速V1的值随着D1/D2的值的减少而上升。综合图2(a)和(b)的测定结果，入口流速V1的马赫数优选0.3以上，更优选0.5左右。但是，如图2(a)所示，即便使D1/D2过小(即，使V1过大)，也不会导致排出压力Pd的令人满意的增大，因此，入口流速V1的马赫数优选为0.3～0.7。从蒸汽喷嘴10的喷射口10a喷射的高压蒸汽的马赫数通常为2～3左右。此外，对于蒸汽喷嘴10的喷射口10a的内径D3，适当设定即可，使其变成使驱动蒸汽膨胀至与提高吸入蒸汽的流速时的静压相等的压力的口径。
上述D1、D2和D3的值是假设流路截面的形状为圆形而规定的，但是在流路截面为非圆形的情况下，只要将其设定为置换成具有相同流路面积的截面圆形的流路时的值即可。
另外，对于混合室20的长度L，从提高混合蒸汽的排出压力的观点来看，也找到新的发现。图3是将在图1的结构中L/D2的值与扩散器40的排出压力Pd的关系图表化了的图表。图1中的D1、D2和D3的值分别是106mm、91mm和28.5mm，调查了对使L的值变化时的排出压力Pd产生的影响。
如图3所示可知，L/D2的值在2.0～5.0的范围内排出压力Pd表示出较高的值，优选将L/D2设定在该范围。例如在上述日本机械学会的论文中该值优选6～8的范围，因此，即使采用混合室20的长度L比过去小的小型结构，在扩散器40内也会产生冲击波，能够实现排出压力Pd的提高。由图3所示的结果可知，L/D2的值更优选3.0～4.0的范围。
像这样，本实施方式的蒸汽喷射器1以在现有的喷射器中并未深入研究的蒸汽的排出压力的最大化为目的，决定D1/D2的值、L/D2值的最佳的数值范围。本实施方式的蒸汽喷射器例如用于多效蒸发装置中的生成加热用蒸汽的情况下，能够在各个蒸发罐之间确保较大的温差，所以，能够缩小传热面积，能够实现设备费用的减少。另外，在将本实施方式的蒸汽喷射器用于热泵的情况下，能够增大性能系数(COP)，实现节能。

Claims (3)

1.一种蒸汽喷射器，其特征在于，包括：
从形成于前端的喷射口喷射高压蒸汽的蒸汽喷嘴；
形成为两端开口的筒状且在一端配置所述喷射口的混合室；和
与所述混合室的另一端侧连接的扩散器，
通过从所述喷射口喷射高压蒸汽，从所述喷射口的周围向所述混合室内吸引低压蒸汽，在所述扩散器中将混合蒸汽升压后排出到外部，
所述混合室形成为从一端向另一端去内径被缩小，一端的内径D1与另一端的内径D2之比即D1/D2在1.1～1.3的范围内。
2.如权利要求1所述的蒸汽喷射器，其特征在于：
所述混合室的长度L与所述混合室的另一端的内径D2之比即L/D2在2.0～5.0的范围内。
3.如权利要求1或2所述的蒸汽喷射器，其特征在于：
在所述混合室的一端被吸引进来的低压蒸汽的马赫数是0.3以上。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107061375A (zh) * 2017-06-20 2017-08-18 农业部南京农业机械化研究所 一种液体输送用射流泵的设计方法
CN107899771A (zh) * 2017-12-14 2018-04-13 中国矿业大学 一种渐缩收放管喷射器
CN108884839A (zh) * 2016-04-01 2018-11-23 蒂埃尔威有限公司 喷射器、喷射器的制造方法以及扩散器的出口流路的设定方法
CN110234847A (zh) * 2017-02-03 2019-09-13 川崎重工业株式会社 氢氧当量燃烧涡轮系统
CN110467000A (zh) * 2019-09-18 2019-11-19 安徽奥利威泵阀机械有限公司 一种土豆甜菜输送泵
CN110608203A (zh) * 2019-08-30 2019-12-24 天津大学 带有蜗壳螺旋式二次流的引射器装置
CN114151389A (zh) * 2021-12-07 2022-03-08 宁波金发新材料有限公司 一种低压蒸汽回收利用装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115234526B (zh) * 2022-07-25 2024-04-02 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 热压机及其输出压力的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62279300A (ja) * 1986-05-29 1987-12-04 Nippon Radiator Co Ltd エジエクタ
JPH074398A (ja) * 1993-03-08 1995-01-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スチームジェットポンプ
RU2123619C1 (ru) * 1998-06-25 1998-12-20 Белевич Алексей Игоревич Парожидкостный струйный аппарат с давлением жидкости на выходе, превышающим давление рабочего газа
US20040141410A1 (en) * 2002-02-01 2004-07-22 Fenton Marcus B M Fluid mover
CN2692388Y (zh) * 2004-04-26 2005-04-13 武炬 一种蒸汽负压泵
JP2008138686A (ja) * 2008-01-11 2008-06-19 Hitachi Ltd エジェクタ

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0513918A (pt) * 2004-07-29 2008-05-20 Pursuit Dynamics Plc bomba de jato
JP4506877B2 (ja) * 2008-03-12 2010-07-21 株式会社デンソー エジェクタ
JP5804931B2 (ja) * 2011-12-22 2015-11-04 日立造船株式会社 多重効用式蒸発方法および多重効用式蒸発装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62279300A (ja) * 1986-05-29 1987-12-04 Nippon Radiator Co Ltd エジエクタ
JPH074398A (ja) * 1993-03-08 1995-01-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スチームジェットポンプ
RU2123619C1 (ru) * 1998-06-25 1998-12-20 Белевич Алексей Игоревич Парожидкостный струйный аппарат с давлением жидкости на выходе, превышающим давление рабочего газа
US20040141410A1 (en) * 2002-02-01 2004-07-22 Fenton Marcus B M Fluid mover
CN2692388Y (zh) * 2004-04-26 2005-04-13 武炬 一种蒸汽负压泵
JP2008138686A (ja) * 2008-01-11 2008-06-19 Hitachi Ltd エジェクタ

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108884839A (zh) * 2016-04-01 2018-11-23 蒂埃尔威有限公司 喷射器、喷射器的制造方法以及扩散器的出口流路的设定方法
CN108884839B (zh) * 2016-04-01 2020-03-31 蒂埃尔威有限公司 喷射器、喷射器的制造方法以及扩散器的出口流路的设定方法
CN110234847A (zh) * 2017-02-03 2019-09-13 川崎重工业株式会社 氢氧当量燃烧涡轮系统
US11608758B2 (en) * 2017-02-03 2023-03-21 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Hydrogen/oxygen stoichiometric combustion turbine system
CN107061375A (zh) * 2017-06-20 2017-08-18 农业部南京农业机械化研究所 一种液体输送用射流泵的设计方法
CN107061375B (zh) * 2017-06-20 2020-02-07 农业部南京农业机械化研究所 一种液体输送用射流泵的设计方法
CN107899771A (zh) * 2017-12-14 2018-04-13 中国矿业大学 一种渐缩收放管喷射器
CN107899771B (zh) * 2017-12-14 2020-05-26 中国矿业大学 一种渐缩收放管喷射器
CN110608203A (zh) * 2019-08-30 2019-12-24 天津大学 带有蜗壳螺旋式二次流的引射器装置
CN110467000A (zh) * 2019-09-18 2019-11-19 安徽奥利威泵阀机械有限公司 一种土豆甜菜输送泵
CN114151389A (zh) * 2021-12-07 2022-03-08 宁波金发新材料有限公司 一种低压蒸汽回收利用装置
CN114151389B (zh) * 2021-12-07 2024-05-28 宁波金发新材料有限公司 一种低压蒸汽回收利用装置

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Publication number Publication date
JP6452275B2 (ja) 2019-01-16
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