
【化】 jet condenser
【医】 spraying
coagulate; congeal; curdle; with fixed attention
steam; vapour
【医】 steam
implement; organ; utensil; ware
【医】 apparatus; appliance; crgan; device; organa; organon; organum; vessel
喷水凝汽器(英文:Jet Condenser)是热力系统中用于快速冷凝蒸汽的关键设备,其核心原理是通过高压喷水与蒸汽直接接触实现热交换。该装置广泛应用于火力发电厂、船舶动力系统和工业制冷领域,能够高效回收蒸汽潜热并维持系统真空度。
从结构组成看,喷水凝汽器主要包含喷嘴阵列、混合室和排水装置三部分。喷嘴将冷却水雾化成微米级颗粒,极大增加与蒸汽的接触面积,据《热力工程手册》记载,这种设计可使热传导效率提升40%以上(来源:机械工业出版社《热力系统工程设计指南》第3版)。美国机械工程师协会(ASME)标准B73.7-2019明确指出,现代喷水凝汽器的真空度可达-95kPa至-101kPa,满足大型汽轮机组运行需求。
在船舶工程领域,喷水凝汽器的抗震动特性使其成为舰船动力系统的优选方案。中国船级社《船舶动力装置规范》第8章特别强调,这类设备需配备双重过滤系统以防止海洋生物堵塞喷嘴(来源:中国船舶工业协会技术标准库)。英国劳氏船级社2024年发布的研究数据显示,采用钛合金喷嘴的喷水凝汽器使用寿命可达10万运行小时。
喷水凝汽器是一种通过喷射冷却水直接与蒸汽接触,实现快速冷凝的热交换设备。以下从定义、工作原理、特点和应用等方面进行详细解释:
喷水凝汽器属于混合式凝汽器的一种,其核心特点是冷却水通过喷嘴形成高速水流,直接与汽轮机排出的蒸汽混合。这种设计使蒸汽迅速冷凝为水,同时在汽轮机排汽口形成真空,以提高热力循环效率。
喷水冷凝过程:
冷却水经高压泵加压后,从喷嘴高速喷出,与蒸汽充分接触。蒸汽释放潜热并凝结成水,冷却水与凝结水混合后排出。
公式示例(冷凝传热):
$$
Q = m cdot c cdot Delta T
$$
其中,( Q )为传热量,( m )为冷却水质量流量,( c )为比热容,( Delta T )为温差。
真空形成:
蒸汽冷凝后体积急剧缩小,在凝汽器内形成高真空环境,增大汽轮机的可用焓降,从而提高热效率。
对比项 | 喷水凝汽器(混合式) | 表面式凝汽器 |
---|---|---|
冷却方式 | 直接接触 | 间接换热(通过铜管) |
凝结水回收 | 不可回收 | 可回收 |
效率 | 传热效率高 | 需较大换热面积 |
喷水凝汽器通过直接喷水实现高效冷凝,结构简单但凝结水无法回用,常见于特定工业场景。其衍生设备(如射水抽气器)则在维持真空方面发挥关键作用。
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