蒸汽喷射真空泵的工作原理

蒸汽喷射真空泵是利用高压蒸汽的动能抽除气体、形成真空的设备，其工作原理基于文丘里效应和动量传递，通过蒸汽射流的高速运动卷吸并排出气体，具体过程如下：

核心结构

单级蒸汽喷射真空泵主要由工作蒸汽喷嘴、吸入室、混合室、扩散室四部分组成；多级泵则由多个单级泵串联而成，逐级提高真空度。

l工作蒸汽喷嘴：将高压蒸汽（通常 0.3~0.8MPa）加速为超音速射流（流速可达 1000~1500m/s），是能量转换的核心部件。

l吸入室：连接被抽系统，气体从这里被吸入，与蒸汽射流接触。

l混合室：蒸汽射流与吸入的气体在此充分混合，形成气 - 汽混合流。

l扩散室：截面逐渐扩大，使混合流的动能转化为压力能，最终将混合气体排出。

工作过程

1.高速蒸汽射流形成
高压工作蒸汽（如饱和蒸汽或过热蒸汽）通过喷嘴时，因喷嘴截面急剧收缩，蒸汽压力能转化为动能，形成高速（超音速）射流。此时喷嘴出口处静压急剧降低，形成局部低压区（低于被抽系统的压力）。

2.气体吸入与混合
被抽系统内的气体在压力差作用下进入吸入室，与高速蒸汽射流相遇。蒸汽射流的强大卷吸作用将气体带入混合室，气体被蒸汽击碎成微小气泡，两者充分混合形成气 - 汽混合流，蒸汽的动能传递给气体分子，带动气体向前运动。

3.压力恢复与排出
气 - 汽混合流进入扩散室后，由于扩散室截面逐渐扩大，流速降低，动能转化为压力能，混合流的压力逐渐升高（最终超过大气压或下一级泵的吸入压力），通过排气口排出（可直接排入大气或进入冷凝器冷凝回收蒸汽）。

4.多级泵的真空提升
单级蒸汽喷射泵的极限真空度较低（通常在 1~10kPa），为获得更高真空（如 0.1Pa 以下），需采用多级串联。前一级泵排出的混合气体作为下一级泵的 “被抽气体"，逐级压缩、排出，最终实现高真空。

关键特点

l真空范围：单级泵适用于粗真空（1~10kPa），多级泵（如 3~5 级）可达到高真空（0.01Pa 以下），广泛覆盖不同真空需求场景。

l工作介质：以蒸汽为动力，需持续供应高压蒸汽，蒸汽耗量大，通常需配套冷凝器回收蒸汽（降低能耗）。

l结构优势：无运动部件，耐磨损、寿命长，维护简单，可抽除含粉尘、水汽、腐蚀性气体（需选用耐蚀材料如不锈钢）。

l局限性：依赖蒸汽源，运行成本受蒸汽价格影响；启动较慢，不适用于需快速抽真空的场景。

应用领域

广泛用于化工、制药、冶金、食品、真空冶炼等行业，如真空蒸馏、干燥、结晶、脱气等工艺，尤其适合大抽气量、高真空需求的工业场景。

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