【论文精选】可调节喷射泵的运行特性及水力调节思路

2022-12-12 13:50| 发布者: 邱晨琛| 查看: 472| 评论: 0

摘要: 作者：尹波，吴有富，王海，杨光第一作者单位：中国建筑科学研究院有限公司摘自《煤气与热力》2021年11月刊尹波，吴有富，王海，等.可调节喷射泵的运行特性及水力调节思路［J］.煤气与热力，2021，41（11）：A35-A39 ...

作者：尹波，吴有富，王海，杨光

第一作者单位：中国建筑科学研究院有限公司

摘自《煤气与热力》2021年11月刊

尹波，吴有富，王海，等. 可调节喷射泵的运行特性及水力调节思路［J］. 煤气与热力，2021，41（11）：A35-A39.

1 概述

喷射泵因为结构简单、不直接消耗机械能等特性，广泛应用于供热、渔业、电力、化工、消防、石油以及航空航天等领域^［^1-3^］。近年来，国内外学者不断致力于喷射泵技术的研究，尤其在提高喷射泵工作效率方面^［^4-6^］。在国内，陆宏圻与其团队一直致力于喷射技术的理论和应用研究，推导了喷射泵性能方程，模拟了喷射泵内部流场等，取得了一系列成果^［^6-8^］。

喷射泵在供热领域的应用始于前苏联，1945年，索科洛夫等研制出适用于城市集中供热用的喷射泵，推导出喷射泵的基本性能方程^［⁹^］。在前苏联的供热工程中，有85%的热用户与外网的连接方式采用喷射泵，而混合泵仅占9%^［10^］。20世纪50年代，喷射泵技术在国内的供热领域得到初步尝试后，便因为其固定不变的喷嘴出口面积难以适应复杂的供热工况而逐步淡出人们的视线。然而，由于水力失衡导致的供热质量不佳、能源浪费等问题日益严重^［¹¹^］，国内学者重新重视对喷射泵在供热工程中的应用研究。2000年，石兆玉成功研制出可调节喷射泵，并进一步分析了在供热系统中采用喷射泵连接方式的优越性^［¹²^］。李德英团队通过搭建射流泵系统实验台，对喷射泵在集中供热系统中的水力特性进行了分析，并将喷射泵应用于实际工程^［⁵^，13^］。实际案例表明，可调节喷射泵具有良好的节能性和水力平衡能力^［¹⁴^］。

目前，虽然可调节喷射泵在供热系统中有了实际的应用案例，但关于可调节喷射泵自身的运行特性，尤其是喷嘴出口面积对可调节喷射泵性能的影响，以及可调节喷射泵在供热系统中如何调节等问题还鲜有研究。本文采用实验方法，分析可调节喷射泵的特性参数与特性曲线。基于特性曲线，提出配置可调节喷射泵供热系统的水力平衡调节思路。

2 原理

喷射泵是一种利用高压工作流体的横向湍流扩散作用抽送低压引射流体，并完成质量、能量传递及混合反应的流体机械设备^［⁸^］。可调节喷射泵在现有喷射泵的基础上增加了调节机构，用来改变喷嘴出口截面积。可调节喷射泵结构见图1。高压工作流体经过喷嘴速度增大，压力减小，在吸入室内形成低压区域，引射流体被不断吸入。两股流体在混合室进行动量和能量交换后，速度和压力逐渐趋近于一致。随后，混合流体进入扩压管，进行动能和势能的转换，最后流出喷射泵。