蒸汽噴射器原理是采用蒸汽作為工作流體進行操作的一種噴射器,盡管各種特定用途的蒸汽噴射器尋求的目的各異(如蒸汽噴射真空泵要求特定引射壓力下的噴射系數達到最大,或要求特定引射介質流量情況下引射真空度達到最小;而蒸汽噴射式熱泵則要求特定操作壓力或工作負荷下所能達到的壓縮比最大),然而其基本工作原理都是一樣的,即:工作蒸汽在拉伐爾噴嘴中加速形成超音速射流,而引射流體則由于與工作蒸汽間的剪切作用被卷吸至混合室,而后逐漸形成單一均勻的混合流體,經過一擴散段減速壓縮到一定的背壓后排出噴射器
蒸汽噴射器結構是由工作噴咀和擴壓器及混合室相聯而組成。工作噴咀和擴壓器這兩個部件組成了一條斷面變化的特殊氣流管道。氣流通過噴咀可將壓力能轉變為動能。工作蒸汽壓強 P0 和泵的出口壓強 P4 之間的壓力差使工作蒸汽在管道中流動。在這個特殊的管道中蒸汽經過噴咀的出口到擴壓器入口之間的這個區域(混合室)由于蒸汽流處于高速而出現一個負壓區。此處的負壓要比工作蒸汽壓強 P0 和反壓強 P4 低得多。此時被抽氣體吸進混合室工作蒸汽和被抽氣體相互混合并進行能量交換把工作蒸汽由壓力能轉變來的動能傳給被抽氣體混合氣流在擴壓器擴張段某斷面產生正激波(如圖 1 中 3'斷面)波后的混合氣流速度降為亞音速 ω'3混合氣流的壓力升為 P'3。亞音速的氣流在擴壓器的漸擴段流動時是降速增壓的。混合氣流
在擴壓器出口處壓力增至P4速度降為ω4。故蒸汽噴射器也是一臺氣體壓縮機。
工作蒸汽的選用 使用壓力高的水蒸汽可獲得大的膨脹比噴射器有較高的引射系數(被抽氣體與工作蒸汽的重量比)可減少泵的蒸汽耗量和冷卻水。但壓力高于 1.2 兆帕時效果即不明顯而且還會增加生產蒸汽的費用。通常選用 0.4-1 兆帕的蒸汽,低到 0.25 兆帕的蒸汽也可使用。在高真空工作的噴射器工作壓力低于 100 帕時.若用這么高壓力的蒸汽,要實現排氣作用蒸汽膨脹比就要很大而且難以實現為此往往要選擇壓力較低(0.05-0.1 兆帕)的蒸汽。
蒸汽噴射器原理結構圖