1. 蒸汽噴射器工作機理
蒸汽噴射器由噴嘴、接受室、混合室和擴壓室共四個部分組成，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)化為動能，壓力逐漸降低。當(dāng)工作蒸汽通過噴嘴后，在噴嘴出口達到******的速度（超音速），大部分壓力勢能轉(zhuǎn)化為動能，使蒸汽壓力降低到引射蒸汽壓力以下，形成局部相對負(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，蒸汽流進入擴壓室后，隨著流通截面面積的逐漸擴大，蒸汽流速逐漸降低，蒸汽動能逐漸轉(zhuǎn)化為勢能，壓力逐漸得到恢復(fù)，當(dāng)達到擴壓室末端時，壓力得到完全恢復(fù)，達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，工作流體進行的是降壓增熵過程，引射蒸汽進行的是增壓升?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，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、擴容閃蒸罐、疏水器、換熱器、自動控制系統(tǒng)等組成。
以下以典型實例詳細(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%，可見對蒸汽進行合理和充分的利用，是實現(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。同時，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)量上的浪費和對環(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，對該蒸發(fā)工序進行供熱系統(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)，通過噴射器對外網(wǎng)高壓蒸汽P1= 0.88MPa，t1= 180℃進行引射式減壓，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，對引射蒸汽進行廢熱回收，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容閃蒸罐進行擴容閃蒸，經(jīng)過閃蒸后的凝結(jié)水通過換熱器對物料進行預(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容閃蒸產(chǎn)生的二次蒸發(fā)氣，一并作為引射蒸汽進行回收利用。
3. 蒸汽噴射器系統(tǒng)的運行及效益
蒸汽噴射器供熱系統(tǒng)全部采用自動化控制技術(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)行機構(gòu)為氣動或電動調(diào)節(jié)閥門，控制中心為工控機或可編程控制器（PLC）。系統(tǒng)設(shè)定好各個參數(shù)后，自動穩(wěn)定運行。
蒸汽噴射器廢熱資源化技術(shù)可以實現(xiàn)：
a. ***大限度的減少蒸汽減壓過程中的能量損失，實現(xiàn)蒸汽能量的梯級利用，實現(xiàn)對蒸汽所含?值（即對外作功能力）進行合理和充分的使用；
b. 可以實現(xiàn)對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)氣進行充分的回收，并回用到工業(yè)生產(chǎn)中，實現(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轉(zhuǎn)部件和不需要額外能量輸入的熱力壓縮機，設(shè)備運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、可靠、無需專人管理與維護。蒸汽噴射器供熱系統(tǒng)具有顯著的節(jié)能、環(huán)保和社會效益，投入運行后可快速回收投資（一般六個月以內(nèi)），經(jīng)濟效益顯著。
上述實例中，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%，實現(xiàn)了對蒸汽能量從質(zhì)量上和數(shù)量上都進行充分利用的目的。實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，增強了產(chǎn)品的利潤空間和市場競爭能力。同時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)，還可以促進工業(yè)生產(chǎn)中換熱設(shè)備換熱強度的提升，從而達到提高產(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現(xiàn)凝結(jié)水的排出，通常情況下，這個排水壓差比較小，實際生產(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容閃蒸罐的壓力差大大增大，促進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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