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喷射式加热器的工作原理及热能利用率

2016/5/25 12:44:54
 喷射式汽水混合加热器的工作原理

    当被加热水通过喷射式混合加热器的喷嘴时,压力降低,流速增加,在喷嘴的出口处形成低压区,蒸汽在此区域进入加热器内,与被加热水进行混合,蒸汽在水中凝结放热,汽、水之间进行能量、动量和质量的交换,然后汽水混合物进入混合室进一步均匀混合,后进入扩压室使水的流速降低,压力升高,完成加热水的过程。作为热媒介质的蒸汽,可以使用新蒸汽,也可以使用回收的废蒸汽,进入喷射式混合加热器的蒸汽压力可以高于进口水的压力,也可以低于进口水的压力。如果采用凝结水产生的二次蒸汽或回收的废蒸汽作为加热热源,节能效益更为显著。

    热能利用率对比分析

    下面通过一个计算示例比较表面式换热器与喷射式混合加热器的热能利用率。

    (1)已知条件:饱和蒸汽压力:0.3 Mpa,汽化潜热:510.2 kcal, 饱和蒸汽焓:653.9 kcal/kg, 饱和水焓:143.7 kcal/kg。

    (2)表面式汽水换热器的热能利用率

    疏水器的热损失按1/20计算,凝结水全部回收利用,则:

    (3)喷射式混合加热器的热能利用率

    由于在喷射式混合加热器内汽水直接混合,加热器的散热损失很小,可以忽略不计,故可以认为:热能利用率高

    喷射式混合加热器的热效率之所以高于表面式加热器,根本原因是两种换热器的换热机理不同。表面式换热器的换热过程是蒸汽与被加热水不直接接触,通过金属表面传热,蒸汽凝结放热,被加热水吸收蒸汽的汽化潜热。蒸汽热焓中的汽化潜热所含热量可以获得利用,但饱和水焓的热量却无法被利用。而喷射式混合加热器与表面式加热器的换热过程不同之处在于蒸汽与水直接混合,蒸汽热焓中的汽化潜热和饱和水焓的热量全部可以被水吸收利用,所以热能利用率高。

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