蒸汽泵的結構及工作原理
蒸汽泵分蒸汽往復泵和蒸汽噴射泵。
一、蒸汽往復泵：旋渦泵（也稱(chēng)渦流泵）是一種葉片泵。旋渦泵主要由葉輪、泵體和泵蓋組成。葉輪是一個(gè)圓盤(pán)，圓周上的葉片呈放射狀均勻排列。泵體和葉輪間形成環(huán)形流道，吸入口和排出口均在葉輪的外圓周處。吸入口與排出口之間有隔板，由此將吸入口和排出口隔離開(kāi)。 我們將旋渦泵內的液體分為兩部分：葉片間的液體和流道內的液體。當葉輪旋轉時(shí)，在離心力的作用下，葉輪內液體的圓周速度大于流道內液體的圓周速度，故形成圖1所示的“環(huán)形流動(dòng)”。又由于自吸入口至排出口液體跟著(zhù)葉輪前進(jìn)，這兩種運動(dòng)的合成結果，就使液體產(chǎn)生與葉輪轉向相同的圖2（綠色）示的“縱向旋渦”。因而 旋渦泵之名。需要特別指出的是，液體質(zhì)點(diǎn)在泵體流道內的圓周速度小于葉輪的圓周速度。 在縱向旋渦過(guò)程中，液體質(zhì)點(diǎn)多次進(jìn)入葉輪葉片間（圖2），通過(guò)葉輪葉片把能量傳遞給流道內的液體質(zhì)點(diǎn)。液體質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過(guò)一次葉片，就獲得一次能量。這也是相同葉輪外徑情況下，旋渦泵比其它葉片泵揚程高的原因。并不是所有液體質(zhì)點(diǎn)都通過(guò)葉輪,隨著(zhù)流量的增加，“環(huán)形流動(dòng)”減弱。當流量為零時(shí)，“環(huán)形流動(dòng)” 強，揚程 高。 由于流道內液體是通過(guò)液體撞擊而傳遞能量。同時(shí)也造成較大撞擊損失，因此旋渦泵的效率比較低。
二、蒸汽噴射泵：蒸氣經(jīng)節流嘴節流后,速度升高壓力降低,在噴嘴處形成低壓區,產(chǎn)生吸力帶動(dòng)介質(zhì)流動(dòng)。原理和一般噴砂設備的噴嘴是一樣的。
水蒸汽噴射泵是以靠從拉瓦爾噴嘴中噴出的高速水蒸汽流來(lái)攜帶氣的，故有如下特點(diǎn)：
1、該泵無(wú)機械運動(dòng)部分，不受摩擦、潤滑、振動(dòng)等條件限制，因此可制成抽氣能力很大的泵。工作，使用壽命長(cháng)。只要泵的結構材料選擇適當，對于排除具有腐蝕性氣體、含械雜質(zhì)的氣體以及水蒸等場(chǎng)合 為有利，結構簡(jiǎn)單、重量輕，占地面積小。工作蒸汽壓力為4～9×105Pa，在一般的冶金、化工、醫藥等企業(yè)中都具備這樣的水蒸汽源。
因水蒸汽噴射泵具有上述特點(diǎn)，所以廣泛用于冶金、化工、醫藥、石油以及食品等工業(yè)部門(mén)。
2．工作原理
噴射泵是由工作噴咀和擴壓器及混合室相聯(lián)而組成。工作噴咀和擴壓器這兩個(gè)部件組成了一條斷面變化的氣流管道。氣流通過(guò)噴咀可將壓力能轉變?yōu)閯?dòng)能。工作蒸汽壓強P0和泵的出口壓強P4之間的壓力差，使工作蒸汽在管道中流動(dòng)，在這個(gè)的管道中，蒸汽經(jīng)過(guò)噴咀的出口到擴壓器入口之間的這個(gè)區域(混合室)，由于蒸汽流處于高速而出現一個(gè)負壓區。此處的負壓要比工作蒸汽壓強P0和反壓強P4低得多。此時(shí)，被抽氣體吸進(jìn)混合室，工作蒸汽和被抽氣體相互混合并進(jìn)行能量交換，把工作蒸汽由壓力能轉變來(lái)的動(dòng)能傳給被抽氣體，混合氣流在擴壓器擴張段某斷面產(chǎn)生正激波(如圖1中3'斷面)，波后的混合氣流速度降為亞音速ω'3，混合氣流的壓力升為P'3。亞音速的氣流在擴壓器的漸擴段流動(dòng)時(shí)是降速增壓的?；旌蠚饬髟跀U壓器出口處，壓力增至P4，速度降為ω4。故噴射泵也是一臺氣體壓縮機。
三、多級噴射泵的結構
圖2是典型五級泵的結構示意圖。通常單級噴射器的壓縮比不超過(guò)10，工作壓強不低于lOkPa。因此當需要 低的工作壓強時(shí)，則由兩個(gè)或兩個(gè)以上的噴射器和冷凝器串聯(lián)組成，稱(chēng)為多級噴射泵。冷凝器的作用是將混合物中的可凝性蒸汽部分凝結排除，以減少下級噴射器的負荷。冷凝器的結構形式有混合式、表面式及噴射式三種形式。冷凝器按其在噴射泵系統中的安裝位置，又分為前冷凝器、中間冷凝器和后冷凝器。
前冷凝器安裝在 級噴射器入口前，主要為了減少 級泵的負荷。只有當被抽混合物中含有大量的可凝性蒸汽，并且其蒸汽分壓于冷卻水溫所對應的飽和蒸汽壓時(shí)方可使用。中間冷凝器安裝在多級泵中間，具體位置應視進(jìn)入冷凝器的混合物中的蒸汽分壓強及冷卻水溫而定，其作用是減少下級泵的負荷。后冷凝器安裝在末級噴射器之后，主要是為了末級噴射器的廢氣、噪聲，有時(shí)用來(lái)回收未級噴射器的余熱。
