核心结构
工作喷嘴(拉伐尔喷嘴):收敛 - 扩张型,将高压蒸汽加速到超音速,压力能转动能。
吸入室:连通被引射流体源,利用喷嘴出口低压实现卷吸。
混合室:等截面或渐缩型,供高速蒸汽与被引射流体混合、动量交换,形成均匀混合流。
扩散段(扩压管):渐扩型,使混合流减速,动能转回压力能,实现增压排出。

工作流程与能量转换
1、增压蒸汽输入:高压工作蒸汽进入喷嘴,在收敛段加速、压力降低,至喉部达音速,扩散段进一步加速为超音速射流,压力降至低于被引射流体压力。
2、卷吸低压流体:喷嘴出口的低压区(负压)通过压力差将低压蒸汽 / 气体吸入吸入室,进入混合室。
3、混合与动量交换:高速蒸汽与被引射流体在混合室强烈混合,蒸汽动能传递给被引射流体,两者速度渐趋一致,形成均匀混合流。
4、扩压与增压排出:混合流进入扩散段,流速降低、静压升高,最终以高于被引射流体初始压力排出,可直接供工艺使用或进入后续系统。
关键原理与特性
1、伯努利原理:流体流速与静压相互转换,喷嘴内流速↑则静压↓,扩散段流速↓则静压↑。
2、动量守恒:混合室内蒸汽与被引射流体通过动量交换传递能量,实现被引射流体的加速与增压。
3、无运动部件:结构简单、可靠性高、维护成本低,适合高温高压、腐蚀性工况。
4、引射比与压缩比:引射比 = 被引射流体流量 / 工作蒸汽流量;压缩比 = 排出压力 / 被引射流体吸入压力,是设计与选型核心参数。
典型应用
1、蒸汽增压回收:回收低压 / 废热蒸汽,增压后回用,提升能源利用率。
2、真空系统:蒸汽喷射真空泵,用于化工、制药、食品等行业的真空蒸馏、干燥等工艺。
3、制冷与热泵:蒸汽喷射式制冷,利用蒸汽喷射实现制冷循环;蒸汽喷射热泵提升低温热源品位。
4、流体输送:输送气体、液体或气液混合物,尤其适用于难以用机械泵输送的工况。
设计与选型要点
参数匹配:工作蒸汽压力 / 温度、被引射流体压力 / 流量、排出压力需匹配,确保引射与增压效果。
喷嘴与混合室设计:根据工况优化喷嘴喉部直径、混合室长度与截面积,保证超音速流动与高效混合。
材质选择:高温高压工况选用耐高温、耐腐蚀材料,如不锈钢,防止冲蚀与腐蚀。
变工况适应性:部分高端机型具备喷嘴或喉部面积调节功能,可适应负荷与压力波动。