兩相流噴射式熱交換器I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。本文件代替GB/T29464—2012《兩相流噴射式熱交換器》,與GB/T29464—2012相比，除結構調整和編輯性改動外，主要技術變化如下：a)更改了兩相流噴射式熱交換器的定義(見3.1.1,2012年版的3.1);b)將術語定義中的“喪失升壓能力”更改為“不能穩定工作”(見3.1.3、3.1.4、3.1.8,2012年版的c)增加了最大加熱溫升、最高進汽壓力、最低進水壓力、最高進水壓力、噴射器換熱量、阻力系數g)增加了極限性能測試的內容(見8.5.5)。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會(SAC/TC262)提出并歸口。本文件起草單位：西安交通大學、上海藍濱石化設備有限責任公司、洛陽中藍新能源發展有限公司、洛陽高新熱力有限公司、杭州弘澤新能源有限公司、杭州市特種設備檢測研究院、中國特種設備檢測研究院、甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司、上海藍海科創檢測有限公司、河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院洛陽分院。本文件于2012年首次發布，本次為第一次修訂。1兩相流噴射式熱交換器1范圍本文件規定了兩相流噴射式熱交換器(以下簡稱噴射器)的材料、設計、制造、檢驗、驗收及安裝使用要求。本文件適用于能源動力、石油化工、制冷空調、集中供熱、生活及生產工藝熱水等領域使用的，以蒸汽為熱源，通過汽液混合實現換熱的噴射器。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T150.1壓力容器第1部分：通用要求GB/T150.4壓力容器第4部分：制造、檢驗和驗收GB/T191包裝儲運圖示標志GB/T699優質碳素結構鋼GB/T700碳素結構鋼GB/T983不銹鋼焊條GB/T1226一般壓力表GB/T3768聲學聲壓法測定噪聲源聲功率級和聲能量級采用反射面上方包絡測量面的簡易法GB/T3985石棉橡膠板GB/T4622(所有部分)管法蘭用纏繞式墊片GB/T5117非合金鋼及細晶粒鋼焊條GB/T5118熱強鋼焊條GB/T5231加工銅及銅合金牌號和化學成分GB/T5574工業用橡膠板GB/T8163輸送流體用無縫鋼管GB/T12232通用閥門法蘭連接鐵制閘閥GB/T12233通用閥門鐵制截止閥與升降式止回閥GB/T12238法蘭和對夾連接彈性密封蝶閥GB/T13296鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管GB/T13384機電產品包裝通用技術條件GB/T14976流體輸送用不銹鋼無縫鋼管GB/T19066(所有部分)管法蘭用金屬波齒復合墊片JB/T8803雙金屬溫度計NB/T47008承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件NB/T47010承壓設備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件23.1術語和定義GB/T150.1界定的以及下列術語和定義適用于本文件。兩相流噴射式熱交換器steam-drivenjetheatexchanger以蒸汽為熱源，通過汽、液直接接觸混合實現傳熱的換熱裝置。注：該裝置的工作原理如圖1所示，蒸汽作為加熱流體，水作為被加熱流體，蒸汽在噴嘴內膨脹形成高速汽流后與水充分混合形成超音速汽液兩相流，在變截面通道內產生凝結激波，蒸汽全部凝結成水，使出水溫度和壓力同時升高。標引序號說明：1——蒸汽噴嘴；2——高壓蒸汽；3——低壓過冷水；4——混合腔；5——熱水。圖1兩相流噴射式熱交換器工作原理圖設計溫度designtemperature與設計壓力一起作為設計載荷條件的噴射器設定溫度。最高進水溫度maximuminletwatertemperature在給定的進汽壓力、進汽溫度及進水壓力下，當進水溫度升到噴射器不能穩定工作時的臨界溫度。注：單位為攝氏度(℃)。最小加熱溫升minimumheatingtemperaturerise在給定的進水壓力及進水溫度下，加熱溫升隨進汽流量的下降而下降，當加熱溫升下降到噴射器不能穩定工作時的臨界溫升。3最大加熱溫升maximumheatingtemperaturerise在給定的進水壓力及進水溫度下，加熱溫升隨進汽流量的上升而上升，當加熱溫升上升到噴射器不能穩定工作時的臨界溫升。最高工作壓力maximumworkingpressure在正常工作條件下，噴射器可能出現的最高壓力。設計壓力designpressure與設計溫度一起作為基本設計載荷條件的噴射器設定壓力。注：單位為兆帕(MPa)。最低進汽壓力minimuminletsteampressure在給定的進水壓力及進水溫度下，降低到噴射器不能穩定工作時的進汽壓力。注1:對給定的噴射器，最低進汽壓力與最小加熱溫升相對應。注2:單位為兆帕(MPa)。最高進汽壓力maximuminletsteampressure在給定的進水壓力及進水溫度下，升高到噴射器不能穩定工作時的進汽壓力。注1:對給定的噴射器，最高進汽壓力與最大加熱溫升相對應。注2:單位為兆帕(MPa)。最低進水壓力minimuminletwaterpressure在給定的進汽壓力及進水溫度下，降低到噴射器不能穩定工作時的進水壓力。最高進水壓力maximuminletwaterpressure在給定的進汽壓力及進水溫度下，升高到噴射器不能穩定工作時的進水壓力。最高出口壓力maximumoutletwaterpressure在給定的進汽壓力、進汽溫度、進水壓力及進水溫度下，噴射器出水能達到的最高壓力。噴射器換熱量heatingpowerofsteam-drivenjetheatexchanger單位時間內噴射器工作過程中蒸汽傳遞給水的熱量。注：噴射器換熱量按公式(1)計算：Q=Ww(ho-hwi) (1)式中：4ho——出水焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg)。噴射器熱效率heatefficiencyofsteam-drivenjetheatexchanger水的吸熱量與蒸汽放熱量之比。注：噴射器熱效率反映了噴射器的能量利用效率，按公式(2)計算：式中：η——噴射器熱效率；hgi——進汽焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg);Wc——進汽流量，單位為千克每秒(kg/s)。升壓系數pressureliftingcoefficient表征噴射器升壓性能的參數。注：升壓系數按公式(3)計算：…………(3)F——升壓系數；po——噴射器出水壓力，單位為兆帕(MPa);p——當地大氣壓力，單位為兆帕(MPa);pci——噴射器進汽壓力，單位為兆帕(MPa)。最大升壓系數maximumpressureliftingcoefficient在給定的進汽壓力、進汽溫度、進水壓力及進水溫度下，噴射器出水壓力達到最大時的升壓系數。反映噴射器引射性能的參數，為裝置進水流量與蒸汽流量之比。注：引射系數按公式(4)計算：式中：φ——引射系數反映噴射器水側流動阻力特性的參數。………………注：阻力系數按照公式(5)計算：式中：…………pwi——噴射器進水壓力，單位為兆帕(MPa);pw——水的平均密度，按照噴射器進出口水溫的平均值計算，單位為千克每立方米(kg/m3);Uw——噴射器內水的名義速度，單位為米每秒(m/s);Aw——噴射器出口管路的通流面積，單位為平方米(m2)。5下列符號適用于本文件。Ag——蒸汽噴嘴喉部面積，單位為平方米(m2);Aso——蒸汽噴嘴出口面積，單位為平方米(m2);Am——混合腔喉部截面積，單位為平方米(m2);Awo——進水通道出口面積，單位為平方米(m2);D?——蒸汽噴嘴進口直徑，單位為米(m);D?——蒸汽噴嘴喉部直徑，單位為米(m);D?——蒸汽噴嘴出口直徑，單位為米(m);D?——混合腔喉部直徑，單位為米(m);hcs——等熵膨脹時蒸汽噴嘴的出口焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg);h(s——蒸汽噴嘴的實際出口焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg);h?——蒸汽噴嘴進口收縮段斜度；h?——蒸汽噴嘴出口擴散段斜度；h?——混合腔進口收縮段斜度；h?——混合腔出口擴散段斜度；lm—-混合腔喉部平直段長度，單位為米(m);lx——噴嘴出口與混合腔喉部的距離，單位為米(m);△l——噴嘴出口邊緣的厚度，單位為米(m);pax——當地大氣壓力，單位為兆帕(MPa);po——噴射器進汽壓力，單位為兆帕(MPa);pco—蒸汽噴嘴出口壓力，單位為兆帕(MPa);p?——試驗壓力，單位為兆帕(MPa);pwi——進水壓力，單位為兆帕(MPa);pm——混合腔喉部壓力，單位為兆帕(MPa);po——進水通道出口壓力，單位為兆帕(MPa);Sm——混合腔喉部截面周長，單位為米(m);Tw——混合腔喉部壓力(pm)所對應的飽和溫度，單位為攝氏度(℃);T。——出水溫度，單位為攝氏度(℃);Twi——進水溫度，單位為攝氏度(℃);△T——加熱溫升，△T=Two-Tw,單位為攝氏度(℃);△Tm——計算混合腔喉部壓力的修正溫差，單位為攝氏度(℃);ugo——蒸汽噴嘴出口流速，單位為米每秒(m/s);uw——進水通道出口流速，單位為米每秒(m/s);vat——蒸汽進口比容，單位為立方米每千克(m2/kg);vco——蒸汽噴嘴出口比容，單位為立方米每千克(m3/kg);T——蒸汽噴嘴的壓比；ξw——進水通道阻力系數；ξ——混合腔收縮比；π——圓周率，取3.14159;β——確定混合腔喉部平直段長度的修正系數；ns——蒸汽噴嘴效率，%6注：如無特別說明，以上進口參數均指滯止參數。4通則4.1基本要求4.1.1噴射器的設計、制造單位應具備健全的質量保證體系。4.1.2設計溫度和設計壓力應按GB/T150.1的有關規定確定。4.2噴射器界定范圍本文件所界定的噴射器包括殼體、噴嘴、混合腔及與其連接的附件，且劃定在噴射器的本體與加熱蒸汽管道、進水管道及出水管道的第一個連接端面之內。4.3結構型式4.3.1噴射器一般可分為中心進汽/環周進水及中心進水/環周進汽兩種結構型式。蒸汽射流噴入水中為中心進汽/環周進水結構，一般用于蒸汽壓力較大、進水壓力較小的場合；水射流噴入蒸汽中為中心進水/環周進汽結構，一般用于進水壓力較大、蒸汽壓力較小的場合。4.3.2噴射器工作過程應具有蒸汽與水充分混合形成汽液兩相混合物、汽液兩相混合物在通道內產生凝結激波兩個主要特征。4.4部件名稱噴射器的零部件名稱見表1。以典型的中心進汽/環周進水結構的噴射器為例，其噴嘴與混合腔組成噴射器的內芯，裝于殼體與延伸管組成的外殼之中，如圖2所示。表1噴射器零部件序號零部件名稱作用噴嘴形成高速汽流及水流2混合腔使汽液兩相充分混合，形成激波3殼體固定噴嘴及混合腔，并與延伸管4組成外殼4延伸管與殼體3組成噴射器的外殼5調節墊片調節噴嘴與混合腔的間距圖2中心進汽/環周進水的噴射器74.5壓力和溫度適用范圍噴射器的壓力和溫度適用范圍為：a)進汽壓力及進水壓力不大于1.0MPa;b)出水壓力不大于1.5MPa;c)進水溫度范圍為0℃~90℃;d)加熱溫升為15℃~60℃。5材料5.1一般規定5.1.1噴射器用材料需考慮其使用條件(如設計溫度、設計壓力、設計流速、介質特性等)、材料的焊接性能、加工性能及經濟合理性。5.1.2噴射器內芯、外殼、法蘭、緊固件等主要部件用材料及承壓的焊縫用焊接材料應具有質量證明書；噴射器制造單位從非材料生產單位獲得材料時，應同時取得材料質量證明書原件或加蓋供應材料單位檢驗公章和經辦人章的有效復印件。5.2外殼及內芯5.2.1噴射器的外殼及內芯材料應符合設計圖樣的要求，宜根據工藝所使用的水質、工作環境、防腐等級選取材料。5.2.2噴射器所選用的材料應符合表2的規定。表2主要零部件材料序號主要零部件名稱材料名稱或統一數字代號材料標準內芯U12355U20202U20252U21152U212022外殼U20102U202028表2(續)序號主要零部件名稱材料名稱或統一數字代號材料標準3法蘭U12355U12358U20202U211524墊片硫化橡膠板纏繞式墊片GB/T4622(所有部分)石棉橡膠板柔性石墨金屬波齒復合墊片GB/T19066(所有部分)5調節墊片U12352黃銅5.3焊接材料噴射器用焊接材料應符合GB/T983或GB/T5117或GB/T5118的規定。5.4.1法蘭采用碳素鋼、低合金鋼鍛件及不銹鋼鍛件時，應按NB/T47008、NB/T47010的規定選用，并在圖樣上注明鍛件級別。5.4.2法蘭采用鋼板材料加工時，鋼板應符合GB/T711、GB/T3274的規定。5.5墊片噴射器本體內部及外部連接的法蘭墊片應符合表2的規定。5.6零部件及銘牌5.6.1噴射器所用零部件的機械性能等級應滿足試驗壓力的要求5.6.2噴射器所用銘牌應采用適合使用環境的金屬材料制作。6設計6.1概述汽液兩相噴射式熱交換器具有多種結構形式，本設計以圖2所示典型的中心進汽/環周進水結構為9GB/T29464—2023例給出設計原則，設計實例參見附錄A,其他結構形式噴射器的設計可參照該原則進行。單相蒸汽噴射器工作原理、理論計算方法、設計實例參見附錄B。6.2蒸汽噴嘴6.2.1噴射器蒸汽流量………6.2.2噴嘴喉部通流面積蒸汽噴嘴可采用縮放形的拉瓦爾噴嘴，如圖3所示。其喉部流通面積按公式(7)計算：圖3蒸汽噴嘴結構示意圖6.2.3噴嘴喉部通流直徑拉瓦爾蒸汽噴嘴喉部直徑按公式(8)計算：6.2.4出口直徑蒸汽噴嘴出口直徑按公式(9)計算：…………6.2.5蒸汽噴嘴壓比值蒸汽噴嘴的壓比值按公式(10)計算：……………)蒸汽噴嘴的設計壓比值取值范圍為0.05～0.40。6.2.6蒸汽飽和溫度混合腔喉部壓力所對應的蒸汽飽和溫度按公式(11)計算：Tm=Two+△TM…(11)式中，△Tm的范圍為0℃~40℃,其具體數值根據經驗確定。6.2.7出口流速蒸汽噴嘴的出口流速按公式(12)計算：uso=√2000ps(hci—hcs)…(12)6.2.8出口截面積蒸汽噴嘴的出口截面積按公式(13)計算：…6.2.9蒸汽噴嘴蒸汽噴嘴流動通道的幾何結構應滿足蒸汽膨脹為超音速流的需要。對圖4的蒸汽噴嘴，其進口收縮段斜度(h?)為1/10～1/3,出口擴散段斜度(h?)為1/30～1/10,流動通道應光滑；蒸汽噴嘴進口直徑(D?)宜大于其喉部直徑(D?)的2倍。圖4混合腔結構示意圖6.3進水通道6.3.1出口面積對中心進汽/環周進水型的噴射器，其進水通道為圖1所示的噴嘴出口外表面與混合腔進口內表面所組成的通道。進水通道為收縮形通道，其出口面積按公式(14)計算：6.3.2出口水流速進水通道出口水流速按照公式(15)計算：…………(15)進水通道阻力系數根據試驗確定，與進水通道的幾何結構及進水流量有關。6.4混合腔設計6.4.1流動通道喉部面積混合腔內的流動通道可采用縮放形，如圖4所示。AM按公式(16)計算：Am=ξ×(Ac+Aw)…………(16)6.4.2流動通道喉部直徑混合腔內的流動通道喉部直徑按公式(17)計算：………6.4.3流動平直段混合腔喉部平直段長度(ly)按公式(18)計算：式中，系數(β)一般為0.1～3.0,按照噴射器的蒸汽流量、引射系數及出口水溫等工作參數選擇，具體數值通過試驗確定。6.4.4混合腔幾何結構和尺寸混合腔幾何結構和尺寸應滿足高速蒸汽與水流混合及升壓的要求，其入口收縮段斜度(h?)為1/15~1/3;出口擴散段斜度(h?)為1/30～1/5,流動通道應光滑。6.5噴嘴與混合腔距離6.5.1對于截面為圓形的混合腔，當混合腔入口收縮段斜度(h?)為常數時，噴嘴與混合腔喉部起點的距離(lv)按公式(19)計算：式中：△l——噴嘴出口邊緣的厚度。……………6.5.2噴嘴與混合腔的距離(lv)通過噴嘴、混合腔及殼體的配合來保證。噴射器應設計調整墊片以對lx進行調節。為方便噴射器的拆卸，延伸管長度應大于混合腔長度。6.6性能校核6.6.1噴射器性能校核計算可采用理論或試驗方法。理論方法可采用簡化計算模型或計算流體動力學(CFD)方法，包括蒸汽噴嘴校核計算、進水通道校核計算及混合腔校核計算。6.6.2蒸汽噴嘴的校核計算包括各種工況下蒸汽流量的校核、蒸汽噴嘴壓比校核。蒸汽流量應滿足噴射器使用工況范圍內加熱溫升的要求；蒸汽噴嘴的實際壓比應滿足噴嘴的工作要求，確保蒸汽噴嘴的喉部工作處于臨界狀態。6.6.3進水通道校核計算包括各種工況下進水流量的校核及汽蝕校核。進水流量應滿足噴射器使用工況范圍內引射性能的要求；在噴射器的使用工況內，進水通道內水的壓力不應低于其溫度所對應的飽和蒸汽壓力，且保證20℃以上的裕量，以保證不發生汽蝕。6.6.4混合腔校核計算包括混合腔喉部流動狀態校核及升壓能力校核。對一維簡化模型，可采用等壓混合假設對混合腔汽液兩相入口至混合腔喉部的流動傳熱狀態進行計算。采用均相無滑移假設計算獲得的混合腔喉部的含氣率(汽相所占的體積份額)不應超過0.5。假設凝結激波位于混合腔喉部，計算所得的混合腔出口壓力應高于實際運行值30%。6.6.5對新開發或進行重大技術改進的產品，應采用試驗方法進行噴射器的性能校核。試驗測量參數應進行設計工況及使用工況范圍內的性能測試并形成試驗報告作為產品技術資料。6.7.1兩相流噴射式熱交換器具有定流量特性，當進汽、進水的壓力及溫度一定時，其出水流量不應隨出水壓力的變化而變化，不應通過簡單的出口管路節流的方法進行流量調節。6.7.2對于有流量調節需求的熱水系統，不宜采用進水管路節流的方法調節流量，宜采用圖5所示的再循環/旁路管路。標引序號說明：1——高壓蒸汽；2——蒸汽閥；3——冷水；4——進水閥；5——兩相流噴射器；6——調節閥；7——再循環/旁路管路；8——背壓閥；9——熱水。圖5再循環/旁路管路示意圖6.8運行參數6.8.1噴射器設計工作升壓系數不應超過設計工況最大升壓系數的80%,最高工作溫度不應超過其設計溫度。注：最高工作溫度指噴射器工作中出現的最高溫度，單位為攝氏度(℃)。6.8.2在用戶要求的進汽壓力、進汽溫度及進水壓力范圍內，用于供暖系統的噴射器最高進水溫度應不高于75℃;用于生活熱水加熱的噴射器最高進水溫度應不高于60℃;用于其他行業的噴射器最高進水溫度應不低于用戶要求的最高進水溫度。7制造7.1機械加工7.1.1外殼與內芯的尺寸配合精度宜滿足零部件拆卸和更換的要求。7.1.2法蘭密封面應與介質流動軸線方向垂直。7.2焊接噴射器的焊接應滿足GB/T150.4的有關規定。7.3.1噴射器應按產品組裝工藝圖(卡片)進行。7.3.2裝配前各零部件表面應保持清潔，不應有污物。7.3.3安裝應保證噴嘴、混合室、擴壓室的軸心在同一直線上。7.3.4噴射器的碳素鋼零部件外露表面應采取涂油(脂)防銹措施。7.3.5組裝后噴射器內腔應潔凈、無雜物。7.3.6組裝過程中不應對零部件進行敲撞擊。7.4表面處理7.4.1噴射器的外表面防腐應根據工作環境選取防腐等級及防腐方式。7.4.2噴射器外表面應光滑、整潔無污物。7.4.3噴射器應采用拋丸或其他表面處理方法，保證油漆附著力。7.4.4噴射器表面應噴涂在使用溫度下不易脫落或燒損的防銹漆。噴射器的附屬件、安裝、運行維護應符合附錄C的規定。8試驗方法8.1設計符合性依照圖紙對噴射器的主要零部件、成品的幾何形狀、尺寸公差進行檢驗，產品尺寸應滿足設計文件的要求。8.2外觀目視檢查噴射器外表面不應有尖角、雜物及劃痕等缺陷。8.3耐壓試驗8.3.1噴射器組裝完成后應逐臺進行液壓試驗，試驗時的環境溫度不宜低于5℃,當材料為奧氏體不銹鋼時，應限制試驗水中的氯離子含量不大于25mg/L。8.3.2液壓試驗介質宜采用潔凈水，液壓試驗合格后應排放噴射器腔內的積水，并將腔內的水漬清除干凈；充水時，應排凈管道及設備中的空氣。8.3.3試驗壓力按公式(20)計算：式中：p:——試驗壓力，單位為兆帕(MPa);pmx——噴射器的最高工作壓力，單位為兆帕(MPa);[o]——試驗溫度下噴射器殼體的許用應力，單位為兆帕(MPa);[σ]'——設計溫度下噴射器殼體的許用應力，單位為兆帕(MPa)。8.3.4液壓試驗時應使用兩個量程相同且標定合格的壓力表，壓力表精度等級不低于1.6級；壓力表的量程應為最高工作壓力的2倍～3倍，表盤直徑不小于100mm;壓力表安裝的位置應便于讀數和觀察。8.3.5液壓試驗時應在適當位置設置排氣口，充滿水時將噴射器腔內的空氣排凈，試驗過程中應保持噴射器觀察面的干燥；8.3.6噴射器充滿水后先檢查各密封面有無滲漏，無滲漏時應緩慢升壓，達到規定的試驗壓力后，保壓時間不少于20min,并對所有密封面和受壓焊接部位進行檢查，檢查期間壓力應保持不變，不應采用連續加壓或擰緊緊固螺栓以維持壓力不變的做法。8.3.7液壓試驗應同時滿足以下要求：a)保壓20min以上，無壓降；b)各密封面和焊縫沒有任何水珠和水霧的痕跡；c)噴射器本體無明顯的殘余變形。8.3.8液壓試驗合格后應進行氣密性試驗。氣密性試驗所用氣體應為干燥、清潔的空氣、氮氣或其他惰性氣體，氣體溫度應在壓力容器設計圖樣規定的范圍內。8.3.9氣密性試驗時壓力應緩慢上升，達到規定試驗壓力后保壓不少于30min,然后降至設計壓力，對噴射器所有焊縫和連接部位涂刷肥皂水進行檢查，以無泄漏為合格。如有泄漏，修補后重新進行液壓試驗和氣密性試驗。8.3.10對進行氣壓試驗的噴射器，試驗壓力和試驗程序應由供需雙方協商。8.4噪聲檢測噴射器的運行噪聲不應大于80dB,噪聲測量方法應符合GB/T3768的規定。8.5性能測定8.5.1性能測定參數應包含噴射器熱效率、升壓系數與引射系數，建議測試最小加熱溫升、最大加熱溫升、最低進汽壓力、最高進汽壓力、最低進水壓力、最高進水壓力、最高進水溫度及最高出口壓力等參數。8.5.2開機前觀察冷熱介質壓力、溫度是否正常，測定環境溫度應大于5℃。開啟噴射器上冷水管道閥門，使冷水進入噴射器。緩慢開啟蒸汽閥門，使蒸汽進入噴射器，通過調節進出水及蒸汽管道上閥門，同時觀察出水溫度和出口壓力，升至設計出口溫度和壓力后穩定，讀取并記錄各壓力表、溫度計、累積式流量計讀數，連續試驗時間不少于10min,若因改變試驗參數需要調整流量、壓力、溫度時，則改變后穩定時間不應少于2min,然后才能再次測量。8.5.3在額定的工況條件下，每間隔10min測量一次，連續測量3次～6次，取其平均值計算該工況條件下的性能指標。8.5.4對初次設計的通用噴射器產品，應進行性能試驗，試驗應測試噴射器效率、升壓系數與引射系數等參數。試驗進水溫度為20℃,加熱溫差不小于30℃時，熱效率應大于99%,最大升壓系數應大于1.5,運行噪聲應低于80dB。8.5.5對初次設計的通用噴射器產品，應進行極限性能測定試驗，試驗應測試最小加熱溫升、最大加熱溫升、最低進汽壓力、最高進汽壓力、最低進水壓力、最高進水壓力、最高進水溫度及最高出口壓力等參數。8.5.6每次性能測定應有記錄并存檔。8.5.7噴射器出口流量范圍的推薦數值見表3。表3噴射器出口流量范圍的推薦數值規格(蒸汽進口公稱直徑)DN25DN40DN50DN65DN80出口流量/(t/h)3.6～9.09.0～14規格(蒸汽進口公稱直徑)DN100DN125DN150DN200DN250出口流量/(t/h)36～5688～126220～350注：流量偏差為±10%。8.5.8噴射器在設計工況下，加熱溫升偏差應不大于±5℃。8.5.9噴射器在設計工況下，運行升壓系數偏差應不大于±10%,引射系數偏差不應大于±5%。9檢驗規則9.1出廠檢驗9.1.1噴射器出廠前應進行逐臺檢驗，檢驗合格后，并附質量證明文件方可出廠。9.1.2出廠檢驗項目及技術要求應符合表4的規定。9.1.3出廠檢驗項目全部合格，判該產品合格。若有一項不符合標準要求時，允許對不符合檢驗項目調整修理一次，若還達不到標準規定，則判該產品為不合格。9.1.4出廠檢驗和批量檢驗項目按表4的規定，批量檢驗的樣品應按批次從出廠檢驗合格的產品中隨機抽取兩臺，若此批次為兩臺以下者，則抽取一臺。9.2型式試驗9.2.1有下列情況之一時，應進行型式試驗：a)首批或試制產品；b)正式生產后，如結構、工藝有較大改變，可能影響產品性能；c)國家質量監督機構提出進行型式試驗的要求；d)停產半年后，恢復生產時。9.2.2型式試驗項目及技術要求應符合表4的規定。檢驗項目檢驗分類技術要求章條編號出廠檢驗批量檢驗型式試驗外觀尺寸檢驗√——√外觀質量檢驗√——√耐壓試驗√——√噪聲檢測√√升壓系統檢驗√√出口流量檢驗√√注：“√”表示應檢項；“—”表示不檢項。10.1.1供方應提供噴射器外形圖及配置附件安裝流程圖。外形圖及配置附件安裝流程圖應至少包括c)產品型號、設計熱負荷、供水量或循環水量；d)支架尺寸與方位、產品外形尺寸；e)與噴射器配套的閥門、儀表、自動控制系統、水泵、f)接管尺寸、介質流向標志；g)所用標準、規范及法規目錄。10.1.2收到需方認可的外形圖及安裝流程圖后，供方應按需方要求提供合格的施工安裝圖。10.1.3需方對主機圖及安裝流程圖的確認，并不解除供方應滿足訂單要求的責任。10.2隨機技術文件10.2.1隨機技術文件至少應包含下列內容：a)產品質量證明書；b)產品使用說明書；c)產品外觀圖。10.2.2產品質量證明書至少應包含下列內容：a)產品技術特性；b)合格證；c)液壓試驗檢驗報告。10.2.3產品使用說明書至少應包含下列內容：a)推薦的設備安裝方法、注意事項；b)設備操作規程；c)常見故障分析及排除方法。10.3.1每臺噴射器應在明顯的位置上設置產品銘牌，銘牌上的字跡應清晰、無誤，包括但不限于以下a)產品名稱和型號；b)制造廠名稱；c)制造日期(年、月);d)制造編號或批號；e)凈重；10.3.2產品上應設置以下標記：a)接口介質名稱或其代號；b)介質流向。10.4.1產品應單機包裝，包裝箱應符合GB/T13384的有關規定。10.4.2產品在運輸中的包裝運輸標志應符合GB/T191的有關規定。10.4.3噴射器上的各接口(包括溫度計、壓力表和各種傳感器的接口)均應用橡膠和塑料塞堵死，法蘭、盲板等密封面、各種零件的螺紋部分均應采取涂油防銹措施。產品在運輸和裝卸過程中應避免日曬、雨淋及化學物品的侵蝕，應防止碰撞、劃傷和損壞。搬運時不應滾動和拋擲。10.6.1應按產品型號或生產批號分類貯存。10.6.2噴射器應存放在沒有腐蝕氣體并通風干燥的地方。10.6.3包裝好的產品應水平放置，其疊放不應超過兩層，底部應穩妥墊高距地面100mm～200mm。(資料性)兩相流噴射式熱交換器的設計實例A.1應用背景某公司熱網站為該公司家屬區、辦公樓和檢修樓供暖，總供熱面積為20000m2。系統采用供熱機組抽汽作為加熱汽源，蒸汽壓力為0.4MPa～0.8MPa,溫度為300℃。供暖區域內最高建筑不超過7層。該系統原采用面式換熱器及循環水泵進行供熱，現改造為采用兩相流噴射式熱交換器的供熱系統。根據用戶供暖的調節需求，設計兩臺兩相流噴射式熱交換器并聯布置，原面式換熱器拆除，保留循環水泵作為備用。由于系統失水量較小，不設置補水泵，僅設置熱水箱收集蒸汽的疏水。系統如圖A.1所示。標引序號說明：1——加熱蒸汽；2——補充水；3——熱網回水；4——熱網供水；5——進汽調節閥；6——蒸汽管路疏水閥；7——兩相流噴射器；8——膨脹節；9——出水止回閥；10——出水切換閥；11——啟動疏水閥；12——啟動進水閥；13——回水止回閥；14——回水切換閥；15——疏水收集器；17—-水箱；18——壓力調節閥；19——循環水管；20——安全閥；21——切換閥；22——原循環水泵。圖A.1采用兩相流噴射式熱交換器的供暖系統該系統由SJQ-1和SJQ-2兩臺兩相流噴射器(7)并聯而成。蒸汽經進汽調節閥(5)分別進入兩臺加熱升壓裝置。而熱網回水則分別經過回水切換閥(14)進入各加熱升壓裝置，經升壓加熱后通過出水切換閥(10)匯合后送出至熱用戶。系統啟動所需冷水通過啟動進水閥(12)分別進入各加熱升壓裝置的進水管道。啟動疏水經過啟動疏水閥(11)進入啟動放水管道排出。蒸汽管道的積水通過蒸汽管路疏水閥(6)排出，以減少啟動過程的振動。為提高系統的安全性，在回水管路和出水管路都設有出水止回閥A.3熱力計算按照現有的供暖面積，考慮區域內的遠期發展，對該熱力站進行熱力計算，如表A.1所示。表A.1換熱站系統熱力計算結果序號單位目前值設計值1供暖面積m220000250002設計熱負荷強度W/m23設計加熱負荷MW4設計回水溫度℃5設計供水溫度℃6循環水流量41.27設計來汽壓力(表壓)MPa8設計來汽溫度℃9蒸汽流量設計供水壓力MPa0.320.32設計回水壓力MPa0.250.25A.4噴射器設計根據表A.1的計算結果，考慮到供暖負荷的調節需要，設計采用兩臺SJ-100型超音速汽液兩相流升壓加熱器SJQ-1、SJQ-2,其設計參數如表A.2所示。表A.2超音速汽液兩相流升壓加熱器設計參數序號單位1設計進汽壓力MPa2設計進水溫度℃3設計出水溫度℃4設計進水流量5設計出水流量6設計進汽量表2(續)序號單位SJQ-1SJQ-27設計進水壓力MPa8設計出水壓力MPa0.350.359蒸汽噴嘴設計壓比蒸汽噴嘴喉部直徑蒸汽噴嘴出口直徑混合腔喉部直徑A.5噴射器性能校核根據6.6的要求，采用一維簡化模型，混合腔內采用等壓混合假設，對表A.2中的兩個噴射器進行了性能校核計算，其結果見表A.3。序號單位設計進汽壓力MPa2設計進水溫度℃3計算出水溫度℃4計算進水流量5計算出水流量6計算進汽量7設計進水壓力MPa8計算出水壓力MPaGB/T29464—2023(資料性)單相蒸汽噴射器B.1工作原理單相蒸汽噴射器(又稱壓力適配器)是一種利用高壓蒸汽引射低壓蒸汽，獲得壓力介于兩者之間的混合蒸汽的裝置，在能源、動力、冶金、化工及暖通等行業得到了廣泛的應用。單相蒸汽噴射器與兩相流噴射式熱交換器的結構與工作原理比較類似。單相蒸汽噴射器(以下簡稱“單相噴射器”)主要結構包括高壓氣噴嘴、低壓氣噴嘴、混合段及擴壓段，如圖B.1所示。單相噴射器內流體的流動過程是：高壓蒸汽(工作流體)通過噴嘴絕熱膨脹，速度達到超音速，壓力降至低壓蒸汽(引射流體)壓力以下，在噴嘴出口形成一個低壓區。在壓差的作用下，引射流體被引射進入混合腔，兩股流體在完全混合之后，在某一截面處產生一列激波，最后經擴壓管減速升壓排出單相噴射器。圖B.1單相蒸汽噴射器的工作原理B.2理論計算B.2.1高壓噴嘴中的流動高壓噴嘴為縮放噴嘴，其出口速度(ug)按公式(B.1)計算：ηg——高壓噴嘴效率；hg——高壓噴嘴入口焓值，單位為焦每千克(J/kg);hg——高壓噴嘴出口等熵焓值，單位為焦每千克(J/kg)。噴嘴出口的馬赫數(Ma)按公式(B.2)計算：式中：a:——高壓噴嘴出口當地音速，單位為米每秒(m/s)。B.2.2高壓蒸汽在噴嘴外的流動噴嘴設計中有一定的壓比，但工作中其出口壓力與按照設計壓比獲得的壓力不一致，導致噴嘴變工況的產生。高壓噴嘴出口壓力(pe)按公式(B.3)計算：p.=Xp?…………(B.3)式中：X——高壓噴嘴設計壓比；p?——高壓噴嘴入口壓力，單位為帕(Pa)。a)當按照公式(B.3)計算獲得的出口壓力與混合腔壓力差別不大時，在噴嘴出口會形成膨脹波或壓縮波：1)當高壓蒸汽進氣壓力較高時，超音速氣流將在噴嘴外部形成膨脹波，繼續膨脹；高壓氣流的膨脹角(0)按公式(B.4)計算：2)當高壓蒸汽膨脹至與低壓蒸汽壓力相同時，便停止膨脹，高壓氣流截面保持不變；3)當高壓氣進氣壓力較低時，超音速氣流將在噴嘴出口附近被壓縮，速度降低。當高壓氣膨脹至與低壓氣壓力相同時，便停止膨脹，高壓氣流截面保持不變。b)當按照公式(B.3)獲得的出口壓力與混合腔壓力差別較大時，噴嘴出口的高壓氣流型將發生完全改變：1)如高壓氣進氣壓力太低，則噴嘴內部會產生正激波，高壓氣在噴嘴出口形成亞音速流動，高壓氣膨脹后的壓力升高；2)如高壓氣進氣壓力太高，則噴嘴出口外將繼續膨脹，產生脫流，堵塞低壓氣流道，減少被引射氣的通流面積。B.2.3低壓氣流動低壓氣的出口速度(ua)按公式(B.5)計算：ua=√2η?(ha-ha)式中：pa——高壓噴嘴效率；ha——高壓噴嘴入口焓值，單位為焦每千克(J/kg);has——高壓噴嘴出口等熵焓值，單位為焦每千克(J/kg)。低壓氣的流量(Ga)按公式(B.6)計算：G?=A?uapa=(Aa-△Aam)ua式中：A?——低壓噴嘴實際進氣面積，單位為平方米(m2);Aa?——低壓噴嘴設計進氣面積，單位為平方米(m2);△Aao——高壓氣在噴嘴外部膨脹或收縮導致的低壓氣進氣截面變化值，單位為平方米(m2);pa——低壓噴嘴出口密度，單位為千克每立方米(kg/m3)。B.2.4低壓氣與高壓氣的混合按照等壓混合理論，低壓氣與高壓氣混合過程滿足公式(B.7)～公式(B.9):Ga+Gg=Gm…Gaua+Gaug=Gmum式中：Gg——高壓氣流量，單位為千克每秒(kg/s);Gm——混合氣流量，單位為千克每秒(kg/s);hm——混合氣焓值，單位為焦每千克(J/kg);um——混合氣速度，單位為米每秒(m/s)。根據上述公式可以獲得混合后的速度和焓值，由此可以確定混合終止后腔喉部截面積，按公式(B.10)B.2.5擴壓段流動……………擴壓段流動可按照一維可壓縮絕熱流動進行處理，滿足質量、動量及能量守恒方程。公式(B.1)～公式(B.10)與擴壓段的質量、動量及能量守恒方程構成了蒸汽噴射器的基本模型。按照該模型既可進行蒸汽噴射器的結構尺寸設計計算，也可計算其變工況特性。B.2.6蒸汽噴射器的數值模擬由于實際噴射器內部流動是復雜的多維可壓縮過程，采用理論模型獲得的結果與實際情況存在較大的偏差。目前蒸汽噴射器的數值模擬方法已經比較成熟，可采用數值模擬方法對其工作過程進行計算，用于設計方案的優化校核。B.3設計實例以用于某燃煤機組熱力系統的蒸汽噴射器為例，介紹蒸汽噴射器的設計與計算方法。該蒸汽噴射器的設