噴射式加熱器的工作原理及熱能利用率
噴射式汽水混合加熱器的工作原理
當被加熱水通過(guò)噴射式混合加熱器的噴嘴時(shí),壓力降低,流速增加,在噴嘴的出口處形成低壓區,蒸汽在此區域進(jìn)入加熱器內,與被加熱水進(jìn)行混合,蒸汽在水中凝結放熱,汽、水之間進(jìn)行能量、動(dòng)量和質(zhì)量的交換,然后汽水混合物進(jìn)入混合室進(jìn)一步均勻混合,后進(jìn)入擴壓室使水的流速降低,壓力升高,完成加熱水的過(guò)程。作為熱媒介質(zhì)的蒸汽,可以使用新蒸汽,也可以使用回收的廢蒸汽,進(jìn)入噴射式混合加熱器的蒸汽壓力可以高于進(jìn)口水的壓力,也可以低于進(jìn)口水的壓力。如果采用凝結水產(chǎn)生的二次蒸汽或回收的廢蒸汽作為加熱熱源,節能效益更為顯著(zhù)。
熱能利用率對比分析
下面通過(guò)一個(gè)計算示例比較表面式換熱器與噴射式混合加熱器的熱能利用率。
(1)已知條件:飽和蒸汽壓力:0.3 Mpa,汽化潛熱:510.2 kcal, 飽和蒸汽焓:653.9 kcal/kg, 飽和水焓:143.7 kcal/kg。
(2)表面式汽水換熱器的熱能利用率
疏水器的熱損失按1/20計算,凝結水全部回收利用,則:
3)噴射式混合加熱器的熱能利用率
由于在噴射式混合加熱器內汽水直接混合,加熱器的散熱損失很小,可以忽略不計,故可以認為:熱能利用率高
噴射式混合加熱器的熱效率之所以高于表面式加熱器,根本原因是兩種換熱器的換熱機理不同。表面式換熱器的換熱過(guò)程是蒸汽與被加熱水不直接接觸,通過(guò)金屬表面傳熱,蒸汽凝結放熱,被加熱水吸收蒸汽的汽化潛熱。蒸汽熱焓中的汽化潛熱所含熱量可以獲得利用,但飽和水焓的熱量卻無(wú)法被利用。而噴射式混合加熱器與表面式加熱器的換熱過(guò)程不同之處在于蒸汽與水直接混合,蒸汽熱焓中的汽化潛熱和飽和水焓的熱量全部可以被水吸收利用,所以熱能利用率高。