射流泵

射流泵是依靠一定壓力的工作流體通過噴嘴高速噴出帶走被輸送流體的泵。工作流體Qo從噴嘴高速噴出時，在喉管入口處因周圍的空氣被射流捲走而形成真空，被輸送的流體QS即被吸入。兩股流體在喉管中混合併進行動量交換，使被輸送流體的動能增加，最後通過擴散管將大部分動能轉換為壓力能。1852年，英國的D.湯普森首先使用射流泵作為實驗儀器來抽除水和空氣。20世紀30年代起，射流泵開始迅速發展。按照工作流體的種類射流泵可以分為液體射流泵和氣體射流泵，其中以水射流泵和蒸汽射流泵最為常用。射流泵主要用於輸送液體、氣體和固體物。它還能與離心泵組成供水用的深井射流泵裝置，由設置在地面上的離心泵供給沉在井下的射流泵以工作流體來抽吸井水。射流泥漿泵用於河道疏浚、水下開挖和井下排泥。射流泵沒有運動的工作元件，結構簡單，工作可靠，無泄漏，也不需要專門人員看管，因此很適合在水下和危險的特殊場合使用。此外，它還能利用帶壓的廢水、廢汽（氣）作為工作流體，從而節約能源。射流泵雖然效率較低，一般不超過30％，但新發展的多股射流泵、多級射流泵和脈衝射流泵等傳遞能量的效率已有所提高。

射流泵的全特性方程表示射流泵在任意可能運行工況下的特性。在流體過渡過程中，射流泵可能出現正壓正流、正壓反流（或稱正壓倒流）和負壓正流的運行特性。所謂靜態混合器正壓是指射流泵的壓力大於0，正流是指吸入流量大於0。

表示射流泵處於正壓正流運行工況下的特性，或者稱為正常運行工況的特性。射流泵處於正壓倒流和負壓正流的運行工況的性能稱為非正常（或反常）運行工況的特性。射流泵的全特性方程是指射流泵在正常或反常運行工況下的特性。射流泵的全特性方程用射流泵的壓力比hJ和流量比qJ來描述。由上述分析射流泵各種運行工況特性可知，射流泵的全特性分佈在第Ⅰ、第Ⅱ和第Ⅳ象限。第Ⅰ象限為正常運行工況區，第Ⅱ象限為反向（或倒流）運行工況區，第Ⅳ象限為負壓運行工況區，第Ⅰ和第Ⅳ象限運行工況區為反常運行工況區。

液體溫度對射流泵性能的影響主要表現在：

（1）當流體的溫度降低時，流體的汽化壓力降低，從而使噴射器的汽蝕性能改善。

（2）當流體的溫度降低時，其粘度增大，從而使泵的性能下降。其中第二種影響是主要的。

射流泵也稱水射器，基本結構由噴嘴，吸入室，混合管以及擴散管等部分所組成。構造簡單，工作可靠，在給排水工程中經常應用。射流泵工作的機理是利用湍射流的紊動擴散作用來達到傳質、傳能的目的。即速度較高的工作流體從噴嘴射出，在喉管內被吸流體相互摻混，彼此流體質點或微團間發生動量、熱量和質量交換，從而使二者的質量和動量趨於一致。流體微團或質點間的能量、質量交換過程實質上是紊流中大、小渦體間相互摻混，相互交換的過程。大渦主要通過分解為小渦來傳能, 混合器小渦則通過粘性切力作用來耗能。這樣，當流體粘性很大時，渦體的分解和渦體間相互摻混受到限制，流體質點火微團間的傳質、傳能過程不能充分進行，從而引起射流泵性能的下降。

高壓水以流量Q1由噴嘴高速射出時，連續挾走了吸入室2內的空氣，在吸入室內造成不同程度的真空，被抽升的液體在大氣壓力作用下，以流量Q2由管5進入吸入室內，兩股液體(Q1+Q2)在混合管3中進行能量的傳遞和交換，使流速、壓力趨於拉平，然後，經擴散管4使部分動能轉化為壓能后，以一定流速由管道輸送出去：

H1——噴嘴前工作液體具有比能，mH20；

H2——射流泵出口處液體具有比能，也即射流泵的揚程，mH2O；

Q1——工作液體的流量，m3／s；

Q2——被抽液體的流量，m3／s。

射流泵的工作性能一般可用下列參數表示：

流量比a=被抽液體流量/工作液體流量=Q2/Q1

壓頭比β=射流泵揚程/工作壓力=H2/H1-H2

優點及其應用

(1)構造簡單、尺寸小、重量輕、價格便宜。

(2)便於就地加工，安裝容易，維修簡單。 (3)無運動部件，啟閉方便，當吸水口完全露出水面后，斷流時無危險。

(4)可以抽升污泥或其他含顆粒液體。

(5)可以與磁力泵聯合串聯工作從大口井或深井中取水。

射流泵的缺點是效率較低，最高也只有30％。

在給排水工程中一般用於以下幾個方面。

(1)用做離心泵的抽氣引水裝置，在離心泵泵殼頂部接一射流泵，當水泵啟動前，可用外接給水 管的高壓水，通過射流泵來抽吸泵體內空氣，達到離心泵啟動前抽氣引水的目的。

(2)在水廠中利用射流泵來抽吸液氯和礬液，俗稱“水老鼠”。

(3)在地下水除鐵曝氣的充氧工藝中，利用射 流泵作為帶氣、充氣裝置，射流泵抽吸的始終是空氣，通過混合管進行水氣混合，以達到充氧目的。這種水、氣射流泵一般稱為加氣閥。

(4)在排水工程中，作為污泥消化池中攪拌和混合污泥用泵。近年來，用射流泵作為生物處理的曝氣設備及氣浮凈化法的加氣水設備發展異常迅速。

(5)與離心泵聯合工作以增加離心泵裝置的吸水高度。如圖2—26所示，在離心泵的吸水管末端裝置射流泵，利用離心泵壓出的壓力水作為工作液體，樣可使離心泵從深達30m、40m的井中提升液體。目前，這種聯合工作的裝置已常見，它適用於地下水位較深的地區或牧區解決人民生活用水、畜牧用水和小面積農田灌溉用水。

(6)在土方工程施工中，用於井點來降低基坑的地下水位等。