喷射式热交换器的常见问题及解决方法

喷射式热交换器是一种以热交换为目的的喷射器，它和其他喷射器一样，是使压力、温度不同的两种流体相互混合，并在混合过程中进行能量交换的一种设备。

按照被混合的流体的不同，喷射式热交换器中可以是汽-水之间的热交换，水-水之间的热交换，汽-汽之间的热交换等等。图4.18是喷射式热交换器的原理图。它的主要部件有：工作喷管、引入室、混合室和扩散管。

图4.18 喷射式热交换器原理图

A—工作喷管；B—引入室；C—混合室；D—扩散管

压力较高的流体称工作流体。工作流体通过喷管的膨胀，使其势能转变为动能，以很高的速度从喷管喷出，并将压力较低的流体（称被引射流体）卷吸到引入室内。工作流体把一部分动能传给被引射流体，在沿喷射器流动过程中，工作流体与被引射流体混合后的混合流体的速度渐趋均衡，动能相反的转变为势能，然后送给用户。喷射式热交换器和其他各种喷射器一样，其中所发生的过程可用以下三个定律描述：

（1）质量守恒定律

或 Gg=（1+u）Go

式中 Go——工作流体的质量流量，kg/s；

Gh——被引射流体的质量流量，kg/s；

Gg——混合流体的质量流量，kg/s；(www.xing528.com)

u——喷射系数，u=Gh/Go。

（2）能量守恒定律

式中 io——喷射器前工作流体的焓，kJ/kg；

ih——喷射器前被引射流体的焓，kJ/kg；

ig——喷射器后混合流体的焓，kJ/kg。

（3）动量定理

动量的增量等于冲量，对于不同形状的混合室，动量定理可分别写成不同的形式，它们的表达式将在后面分别描述。

根据工作流体与被引射流体相互作用的性质和条件，在喷射器里要产生一系列只属于一定类型喷射器所特有的附加过程，于是针对某一特定型式的喷射式热交换器，在计算时应作具体的考虑。从这一点出发，可将喷射式热交换器分成：

（1）工作流体和被引射流体在混合前处于不同相态，在混合过程中一种流体的相态发生改变，如汽-水喷射式热交换器及水-汽喷射加热器；

（2）工作流体和被引射流体的相态相同，如水-水喷射式热交换器和汽-汽喷射式热交换器。

喷射式热交换器的优点是在提高被引射流体的压力的过程中不直接消耗机械能，结构简单，与各种系统连接方便，因而在工程上有着广泛的应用。例如水-水喷射式热交换器可将高温水与部分低温水混合，得到一定温度的混合水，供室内采暖。汽-汽喷射式热交换器用来提高低压废气的压力，使工业废气得到回收，在凝结水回收系统中可借助于它使二次蒸汽得以利用。此外，汽-水喷射式热交换器和水-汽喷射式热交换器都可作为一种紧凑的冷凝器来使用，尤其是水-汽喷射热交换器，用在制糖、乳品加工等工业企业中，不仅可使蒸发装置的二次蒸汽冷凝，还可借助于它造成真空并排除少量的不凝性气体。