水 水 噴 射 器
隨著供熱技術的發展,水水噴射技術已經開始得到推廣應用,我國東北、新疆、山東等地廣泛采用取得很好使用效果,其優勢體現在以下幾個方面:
1、可作為一個管件,安裝在入口井、管溝等位置,無須建換熱站,節省了大量基建投資。
2、利用高溫水壓頭做功,不再需要額外動力,節約了電能。
3、設備可靠性高,故障率低。
4、在各分支管上安裝,能起到對管網的水力平衡作用, 防止水力失調。
新用途:
1、用于防止水泵汽蝕:將其安裝于水泵入口,提高壓力增加汽蝕余量。有了這項技術,除氧器標高可不再架高設計。
2、用于回收換熱器凝結水。
型號編制說明:
注:1、我公司可根據用戶參數用自編軟件一機一設計,進出口水壓變化根據具體參數計算所得。
2、訂貨時盡可能提供:高壓進口、低壓進口和出口的水流量、壓力、溫度。
壓力Po、Ph、Pg與引射系數u關系表:
U
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0.3
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1.0
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1.2
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1.4
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1.6
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1.8
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2.0
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2.2
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Dp
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0.242
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0.205
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0.176
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0.154
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0.136
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0.121
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0.109
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0.0983
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聯調型水水噴射器小知識
水水噴射器(WWJ)用作供熱混水設備,節能(電)是沒有疑問的。目前廣泛推廣的是不可調式的產品。當壓力和負荷偏離設計工況時,引射系數會下降,為此市場上需要種適應于各種變工況下的“萬能型”水水噴射器,這種噴射器的設計方案已經成熟,介紹如下:
WWJ有三個關鍵值相互關聯對應,如圖:
概念一:升壓比
Dp=(Pg-Ph)/(Po-Ph)
概念二:最佳面積比
Da=a3/a0 混合室面積與噴嘴出口面積之比
概念三:引射系數
u=Gh/G0 被引射水流量與工作水流量之比
有一個升壓比(工作條件)必有一個對應的最佳面積比(引射系數最大),也必有一個對應的引射系數,可見任何一個壓力或流量變化都會引起引射系數下降。
一般壓力的變化由多種情況引起。一是用戶側因流量調整引起,如一戶一表情況下用戶會調整流量,還有熱用戶增加或減少等。一種是供熱側高溫水流量調節引起,如供熱單位負荷分配等情況引起。
傳統可調型噴射器,可調噴嘴面積、混合室面積不變,調節過程必然使引射系數下降,而聯調型引射器(專利號:ZL201410416461.7)是我公司的專利技術,是一項重大的創新,推翻傳統調節的概念,創造出第四代噴射器技術。
其技術方案如下:
在WWJ內部設置一根通長的調節芯,調節過程中,噴嘴出口面積和混合室(縫)面積同時按比例變化從而使最佳面積比不變,引射系數不變。一般調節過程為:根據出口壓力(Pg)信號調節芯子,芯子由電動執行器拉動。
這種情況適應于升壓比(Dp)變化不大的情況,但是如果壓力流量同時變化,特別是壓力發生根本性長期的變化,這時需要換一根芯子即可,換了芯子,相當于改變了最佳面積比,所以升壓比和引射系數必然要發生改變,當然變成最佳值。
談談水水引射器
水水引射器多稱“水力噴射器”的工作原理是用高壓水引射低壓水混合成一種處于二者之間壓力的水。當前,大溫差供熱的要求強烈,所以混水機組受到歡迎,因為它實現了一、二次網回水同溫?墒峭ㄟ^一個三通簡單混水損失大,浪費了水泵的電能,為此許多用戶選用水水引射器,這是一個正確的選擇。
有的用戶反映:水水引射器使用中常有“不引射”現象,表現為一供二供同溫的不降溫現象,這是由于運行工況與設計工況不一致造成的,下面詳述。
一、設計方面
水水引射器是根據現場參數一機一設計的產品,有兩個重要指標在設計中用到:
1、壓升比 δP=P2-Ph/P1-Ph,其中:
P1————一網供水壓力
P2————二網供水壓力
Ph————回水壓力
2、最佳面積比δA=A3/A1,其中:
A1————噴嘴面積
A3————混合室面積
壓升比和最佳面積比是一一對應關系,其關系式如下:
這是一個隱函數,由計算機算出的關系數據表如下:
壓力P1 P2 Ph與引射系數u關系表
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u
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0.3
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1.0
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1.2
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1.4
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δP
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0.242
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0.205
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0.176
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0.154
|
u
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1.6
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1.8
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2.0
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2.2
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δP
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0.136
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0.121
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0.109
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0.0983
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以上公式和表格是近似計算結果,存在少許誤差。更為精確的解決是數值解法,專業公司早已采用,此不贅述。
符合最佳面積比要求的工況(壓力、流量)叫最佳工況,運行中如果偏離了最佳工況,引射效率就會下降,甚至不引射、倒流。
二、使用方面
要滿足上述最佳工況運行,必須要做到:
1、流量吻合:由管徑和內部結構尺寸決定
2、壓力吻合:要求一、二網兩個壓差(P2-Ph ,P1-Ph)均保持設計值不變。
顯然這樣的要求太高,難以完全達到,因而出現了用戶反饋的不引射現象。
三、技術發展
更精確的解法對運行條件要求過高,導致產品應用效果不理想嚴重制約著此節能節資技術的發展,為此我們提出下面兩個解決方案,也是兩項全新技術。
1、第四代技術(簡稱4G技術,聯調型)
在引射器結構中心上增加一根聯合同步調節(syncro-adjusted)的調節芯,在負荷發生變化時,同時調節噴嘴面積和混合室面積,使最佳面積比保持不變,進而保證了最佳引射效果。
負荷變化一般由兩種情況引起,一是天氣(溫度)變化所致,而是供熱面積變化(如擴建)所致。對于前者,建議采取改變一網水溫的方式(質調節)的方式進行調節。對于后者建議改變引射器開度的方式(量調節)進行調節,4G聯調型引射器通過手輪可滿足要求,不需要電動。
4G技術能夠實現流量變化時引射比變化小,但對壓力要求很高,系統阻力、一網壓差、系統定壓發生變化時,均可能造成運行性能惡化。
2、第五代技術(簡稱5G技術,雙調節)
引射混水機組安裝后,工況負荷發生變化是常見現象。要始終保持最佳引射效果,必須實現壓升比和面積比的適時適應性調節也就是說面積比也要可調不同的壓升比下要適時給出相適應的面積比,這就要求有兩個調節機構分別調節噴嘴面積和混合室面積。這兩個面積的調節都是根據現場測到的引射器三個口的壓力由調節器適時計算進行的。實際上是在不斷地進行設計計算,不斷地設計出一臺能適應現場工況的產品,滿足現場調節要求。所以5G雙調節引射器是一個智能型(又稱傻瓜型)產品,無論運行條件怎樣變化它都能很好地適應,達到最佳引射狀態,從根本上解決了用戶提出的不引射問題。
另外,還有一個調節方式,是只調噴嘴面積的調節方式(2G技術)也比現行的在管道上調節的方案有優勢,現行的在管道上裝調節閥方式,由于閥調節節流而浪費了電能,但調噴嘴面積一定是節能的,此不詳述。
引射混水技術是一項很好的節能技術,在大溫差供熱方案中投資僅為熱泵方案的十分之一,應大力推廣。
青島高遠熱能動力有限公司
朱建文
2020.11.9