组件 154：蒸汽喷射真空泵

规格

管道连接
1	吸入端口
2	排放端口
3	动力蒸汽进口

通用用户输入值应用物理显示示例

通用

组件154（蒸汽喷射真空泵）模拟用于产生和保持真空的装置，并从蒸汽循环中排除气体，例如应用在汽轮机凝汽器的除气过程中。通过在喷嘴中的加速，蒸汽真空泵利用动力蒸汽的膨胀功来产生真空。在吸气室中，射流夹带吸气介质并对其加速。所产生的混合物在通过蒸汽真空泵的喉部和最后的扩压器部分时，压力会升高。单级蒸汽喷射真空泵的压缩比 P2 / P1 可达到10，但给定的膨胀比 P3 / P1 必须足够高。对于较高的压缩比（或较低的真空度），可采用多级真空泵，它可以由一系列蒸汽喷射真空泵机组来模拟。如果抽吸介质是气体，可以使用中间冷却器来冷凝动力蒸汽，通过减少后续阶段的抽吸流量来提高效率。

用户输入值

FMODE	设置设计 / 非设计计算模式的标志如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: 全局 =1: 局部非设计模式（即始终是非设计模式，即使在全局范围内进行了设计计算） =-1: 局部设计（即始终为设计模式，即使在全局范围内进行了非设计计算）
FSPECX	材料方程处理的指定方法（即定义两个流，用于计算第三个流的组份）如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: 任何给定 =1: 给定引脚1和（2或3） =2: 给定引脚2和（1或3） =3: 给定引脚3和（1或2） =12: 给定引脚1和2 =23: 给定引脚2和3 =13: 给定引脚1和3
FMETHOD	设置计算方法的标志如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: 使用 GEA 全球环境协定公布的相关性 =1: 使用 GEA 全球环境协定的相关性，并进行特征线校正 =2: 使用 GEA 全球环境协定的相关性和矩阵校正
FTARGETOD	设置非设计计算目标值的标志（函数参数必须在连接流上定义）如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: P1 = f(M1, P3) =1: M1 = f(P1, P3) =2: P3 = f(M1, P1)
ENAN	标称有效喷嘴面积

物理应用

引导抽吸流量 M1 所需的动力蒸汽 M3 的质量流量取决于抽吸介质的类型和条件（P1，T1）以及蒸汽喷射泵所需的出口压力 P2。

动力蒸汽流量由下图（图片来源：GEA 集团）中描述的相关性确定，用来描述每千克等效水蒸气吸流总量（150℃时的蒸汽）的动力蒸汽量的具体蒸汽消耗量 b。

该图的参数为膨胀比 E = P3 / P1 和压缩比 K = P2 / P1。利用下图（图片来源：GEA 集团）将抽吸端口的实际质量流量换算成等效抽吸流量，该图对于纯气体或气体混合物（上 x 轴）或蒸汽流量（下 x 轴）有效，参数为抽吸流体的平均分子质量。M1_eq = f1 / f2 * M1. 对于150℃的蒸汽，系数 f1 等于 0.73537，用于确定具体的蒸汽消耗量 b。

通过两图的结果可以确定动力蒸汽流量为 M3 = b（E,K） * 0.73537 / f2 * M1。

为了根据厂商数据调整模型，可以用 FMETHOD 方法扩展这个相关性，来加入修正系数：

FMETHOD = 0：将使用上面描述的 GEA 手册中的原始公式，或者是
FMETHOD = 1：方程将通过基于曲线的修正系数 M3 = CFP2P1（P2 / P1） * CFLNP3P1（ln（P3 / P1）） * b（E,K） * 0.73537 / f2 * M1 扩展，或：
FMETHOD = 2：方程将通过基于矩阵的修正系数 M3 = MXCFM3M1（P2 / P1,ln（P3 / P1）） * b（E,K） * 0.73537 / f2 * M1 扩展。

设计计算

在设计模式下，必须指定 P1、M1 和 P3，并根据所产生的动力蒸汽流量的声速来确定蒸汽射流的喷嘴面积。由于喷嘴中的流量总是以声速为基准，所以这个值决定了通过喷嘴的流量也是在非设计条件下动力压力 P3 的函数。

非设计相关性

在非设计计算模式下，蒸汽喷射真空泵的喷嘴面积是固定的。对于给定的泵排放压力 P2，非设计计算可以确定以下情况

FTARGETOD = 0：给定抽吸流量 M1 和动力蒸汽压力 P3，产生抽吸压力 P1，或者
FTARGETOD = 1：给定抽吸压力 P1 和动力蒸汽压力 P3，产生抽吸流量 M1，或者
FTARGETOD = 2：给定抽吸压力 P1，产生给定抽吸流量 M1 所需的动力压力 P3。

在这三种情况下，解决方案将通过迭代来确定，该迭代利用上述两个图形的相关性和动力蒸汽的声速，这又是有效喷嘴面积 P3 和 M3 的函数。

特征曲线

特征线 1（CFP2P1）：动力蒸汽流量修正系数 = f（P2 / P1）

特征线 1：动力蒸汽流量的流量修正系数

     X-轴            1          P2/P1                    第一点
                        2          P2/P1                    第二点
                        .
                      N         P2/P1                    最后一点

Y-轴 1 流量修正系数（CFP2P1）第一点
2 流量修正系数（CFP2P1）第二点

.
N 流量修正系数（CFP2P1）最后一点

特征线 2（CFLNP3P1）：动力蒸汽流量修正系数 = f（ln（P3 / P1）） -注意：对数刻度!

特征线 2：流量修正系数

     X-轴            1          ln(P3/P1)                    第一点
                        2          ln(P3/P1)                    第二点
                        .
                      N         ln(P3/P1)                    最后一点

Y-轴 1 流量修正系数（CFP2P1）第一点
2 流量修正系数（CFP2P1）第二点

.
N 流量修正系数（CFP2P1）最后一点

规格矩阵

MXCFM3M1: 流量修正系数 CF = f ((P2/P1, ln(P3/P1))

动力蒸汽流量修正系数作为压缩比（P2 / P1）和膨胀比自然对数 ln（P3 / P1）的函数--注意：对数刻度!

参考文献

GEA Wiegand 有限公司喷射泵产品目录，www.gea.com

（GEA Wiegand GmbH, Product Catalogue Jet Pumps, www.gea.com）

蒸汽喷射真空系统 HEI 标准，第6版，热交换协会, Inc., 2007

（HEI Standards for Steam Jet Vacuum Systems, 6th Edition, Heat Exchange Institute）

DIN 28430，蒸汽喷射真空泵和蒸汽喷射压缩机的测量规则, Beuth 出版社, 2017

（DIN 28430, Messregeln für Dampfstrahlvakuumpumpen und Dampfstrahlkompressoren, Beuth Verlag, 2017）

组件显示

显示选项 1

示例

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