1. 蒸汽噴射器工作機(jī)理
蒸汽噴射器由噴嘴、接受室、混合室和擴(kuò)壓室共四個(gè)部分組成，高品位蒸汽稱為工作蒸汽PP，低品位蒸汽稱為引射蒸汽PH，混合后的蒸汽稱為壓縮蒸汽PC。
工作蒸汽在噴嘴內(nèi)，由于流通截面逐漸變小，工作蒸汽流速逐漸增加，蒸汽的壓力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，壓力逐漸降低。當(dāng)工作蒸汽通過噴嘴后，在噴嘴出口達(dá)到******的速度（超音速），大部分壓力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使蒸汽壓力降低到引射蒸汽壓力以下，形成局部相對(duì)負(fù)壓，將引射蒸汽抽吸到接受室。兩股共軸流體在混合室內(nèi)進(jìn)行充分混合和速度與能量均衡，在混合室的出口截面，建立起均勻的速度場和能量場，形成穩(wěn)定均一的高速度蒸汽流，蒸汽流進(jìn)入擴(kuò)壓室后，隨著流通截面面積的逐漸擴(kuò)大，蒸汽流速逐漸降低，蒸汽動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為勢能，壓力逐漸得到恢復(fù)，當(dāng)達(dá)到擴(kuò)壓室末端時(shí)，壓力得到完全恢復(fù)，達(dá)到工藝所要求的壓力，供工業(yè)生產(chǎn)中的換熱設(shè)備使用。
在蒸汽噴射器工作的過程中，工作流體進(jìn)行的是降壓增熵過程，引射蒸汽進(jìn)行的是增壓升?過程。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，壓縮蒸汽的質(zhì)量流量GC等于工作蒸汽質(zhì)量流量GP和引射蒸汽質(zhì)量流量GH的和，即：
GC = GP + GH
一般情況下工作蒸汽對(duì)引射蒸汽的引射能力用引射系數(shù)u表示，
u = GH/GP
蒸汽噴射器的引射系數(shù)越大，說明工作蒸汽回收引射蒸汽的能力越強(qiáng)，說明蒸汽能量從質(zhì)量上的利用越充分。
2. 蒸汽噴射器在蒸汽節(jié)能系統(tǒng)應(yīng)用的基本流程
基本的蒸汽噴射器供熱系統(tǒng)由蒸汽噴射器、擴(kuò)容閃蒸罐、疏水器、換熱器、自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。
以下以典型實(shí)例詳細(xì)說明。某石油化工企業(yè)工藝廢水的蒸發(fā)工序，采用多效蒸發(fā)，以酸堿中和后的工藝廢水為原料，將硫酸鈉溶液濃度由4%蒸發(fā)濃縮到過飽和狀態(tài)，經(jīng)過蒸發(fā)、降溫結(jié)晶、攪拌、離心分離和干燥等工序，得到顆粒狀固體硫酸鈉產(chǎn)品。產(chǎn)品能源消耗中，蒸汽占95%，電力占3.9%，可見對(duì)蒸汽進(jìn)行合理和充分的利用，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的根本所在。
蒸發(fā)工序中，外來蒸汽參數(shù)為P1= 0.88MPa，t1= 180℃，原來采用閥門節(jié)流減壓方式進(jìn)行減壓，將蒸汽壓力減壓到P2=0.24MPa，供生產(chǎn)使用。蒸汽節(jié)流減壓造成很大的能量無效貶值，形成用能質(zhì)量上的巨大浪費(fèi)。同時(shí)，工序中疏水系統(tǒng)產(chǎn)生大量的低品位廢熱蒸汽，排放到環(huán)境當(dāng)中，形成了用能數(shù)量上的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染。采用閥門節(jié)流減壓，由于閥門內(nèi)部產(chǎn)生的渦流和摩擦，形成了很大的噪聲，嚴(yán)重惡化了生產(chǎn)環(huán)境。
通過采用如下工藝流程，對(duì)該蒸發(fā)工序進(jìn)行供熱系統(tǒng)改造：
采用蒸汽噴射器供熱系統(tǒng)替代原有的閥門節(jié)流減壓供熱系統(tǒng)，通過噴射器對(duì)外網(wǎng)高壓蒸汽P1= 0.88MPa，t1= 180℃進(jìn)行引射式減壓，將外網(wǎng)蒸汽作為工作蒸汽，將生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢熱蒸汽和凝結(jié)水二次蒸發(fā)氣作為引射蒸汽，對(duì)引射蒸汽進(jìn)行廢熱回收，將低品位的引射蒸汽增壓到P2= 0.24MPa，一并供生產(chǎn)使用。蒸汽凝結(jié)水通過專用疏水器排入有效擴(kuò)容閃蒸罐進(jìn)行擴(kuò)容閃蒸，經(jīng)過閃蒸后的凝結(jié)水通過換熱器對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱，將凝結(jié)水溫度降低到60℃左右，再由系統(tǒng)排出。疏水器泄漏的蒸汽和擴(kuò)容閃蒸產(chǎn)生的二次蒸發(fā)氣，一并作為引射蒸汽進(jìn)行回收利用。
3. 蒸汽噴射器系統(tǒng)的運(yùn)行及效益
蒸汽噴射器供熱系統(tǒng)全部采用自動(dòng)化控制技術(shù)，各壓力、溫度、液位等參數(shù)的采集均使用相應(yīng)的變送傳感器，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)或電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門，控制中心為工控機(jī)或可編程控制器（PLC）。系統(tǒng)設(shè)定好各個(gè)參數(shù)后，自動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行。
蒸汽噴射器廢熱資源化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)：
a. ***大限度的減少蒸汽減壓過程中的能量損失，實(shí)現(xiàn)蒸汽能量的梯級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽所含?值（即對(duì)外作功能力）進(jìn)行合理和充分的使用；
b. 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱后的低品位副產(chǎn)蒸汽和凝結(jié)水系統(tǒng)產(chǎn)生的二次蒸發(fā)氣進(jìn)行充分的回收，并回用到工業(yè)生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)蒸汽能量在數(shù)量上的充分利用，以及在使用方式和部位上的***佳利用；
c. 可以增加換熱設(shè)備的排水壓差，實(shí)現(xiàn)換熱設(shè)備暢通排出蒸汽凝結(jié)水，充分挖掘換熱設(shè)備的換熱能力，提高換熱效果，以利于產(chǎn)品產(chǎn)量和生產(chǎn)率的提高。
蒸汽噴射器是一種沒有運(yùn)轉(zhuǎn)部件和不需要額外能量輸入的熱力壓縮機(jī)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、可靠、無需專人管理與維護(hù)。蒸汽噴射器供熱系統(tǒng)具有顯著的節(jié)能、環(huán)保和社會(huì)效益，投入運(yùn)行后可快速回收投資（一般六個(gè)月以內(nèi)），經(jīng)濟(jì)效益顯著。
上述實(shí)例中，采用蒸汽噴射器供熱系統(tǒng)后，顯著提高了能量的利用率，排出的凝結(jié)水中的焓值只占供入蒸汽焓值的8.57%，實(shí)現(xiàn)了對(duì)蒸汽能量從質(zhì)量上和數(shù)量上都進(jìn)行充分利用的目的。實(shí)測蒸汽消耗量下降了21.4%，大大降低了產(chǎn)品的能耗和成本，增強(qiáng)了產(chǎn)品的利潤空間和市場競爭能力。同時(shí)采用蒸汽噴射器供熱系統(tǒng)后，車間噪音降低大大改善了車間生產(chǎn)環(huán)境。
采用蒸汽噴射器供熱系統(tǒng)替代原有的閥門節(jié)流減壓供熱系統(tǒng)，還可以促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)中換熱設(shè)備換熱強(qiáng)度的提升，從而達(dá)到提高產(chǎn)量和效率的目的。工業(yè)生產(chǎn)中換熱設(shè)備主要依靠蒸汽冷凝前后的壓力差來實(shí)現(xiàn)凝結(jié)水的排出，通常情況下，這個(gè)排水壓差比較小，實(shí)際生產(chǎn)中容易造成換熱器積存凝結(jié)水，導(dǎo)致?lián)Q熱能力和強(qiáng)度下降的問題。采用蒸汽噴射器供熱系統(tǒng)后，由于蒸汽噴射器的抽吸作用及專用疏水器的小阻力排水，凝結(jié)水從換熱器排到有效擴(kuò)容閃蒸罐的壓力差大大增大，促進(jìn)了換熱器排水的暢通，形成了良性循環(huán)，從根本上解決了換熱器積存凝結(jié)水的通病，大大提高了換熱器的換熱能力和換熱強(qiáng)度，從而形成了在供熱部分提高生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率的可能。
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