GB∕T 29464-2023 两相流喷射式热交换器（正式版）

两相流喷射式热交换器I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件代替GB/T29464—2012《两相流喷射式热交换器》,与GB/T29464—2012相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a)更改了两相流喷射式热交换器的定义(见3.1.1,2012年版的3.1);b)将术语定义中的“丧失升压能力”更改为“不能稳定工作”(见3.1.3、3.1.4、3.1.8,2012年版的c)增加了最大加热温升、最高进汽压力、最低进水压力、最高进水压力、喷射器换热量、阻力系数g)增加了极限性能测试的内容(见8.5.5)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。本文件起草单位：西安交通大学、上海蓝滨石化设备有限责任公司、洛阳中蓝新能源发展有限公司、洛阳高新热力有限公司、杭州弘泽新能源有限公司、杭州市特种设备检测研究院、中国特种设备检测研究院、甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司、上海蓝海科创检测有限公司、河南省锅炉压力容器安全检测研究院洛阳分院。本文件于2012年首次发布，本次为第一次修订。1两相流喷射式热交换器1范围本文件规定了两相流喷射式热交换器(以下简称喷射器)的材料、设计、制造、检验、验收及安装使用要求。本文件适用于能源动力、石油化工、制冷空调、集中供热、生活及生产工艺热水等领域使用的，以蒸汽为热源，通过汽液混合实现换热的喷射器。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T150.1压力容器第1部分：通用要求GB/T150.4压力容器第4部分：制造、检验和验收GB/T191包装储运图示标志GB/T699优质碳素结构钢GB/T700碳素结构钢GB/T983不锈钢焊条GB/T1226一般压力表GB/T3768声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级采用反射面上方包络测量面的简易法GB/T3985石棉橡胶板GB/T4622(所有部分)管法兰用缠绕式垫片GB/T5117非合金钢及细晶粒钢焊条GB/T5118热强钢焊条GB/T5231加工铜及铜合金牌号和化学成分GB/T5574工业用橡胶板GB/T8163输送流体用无缝钢管GB/T12232通用阀门法兰连接铁制闸阀GB/T12233通用阀门铁制截止阀与升降式止回阀GB/T12238法兰和对夹连接弹性密封蝶阀GB/T13296锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T19066(所有部分)管法兰用金属波齿复合垫片JB/T8803双金属温度计NB/T47008承压设备用碳素钢和合金钢锻件NB/T47010承压设备用不锈钢和耐热钢锻件23.1术语和定义GB/T150.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。两相流喷射式热交换器steam-drivenjetheatexchanger以蒸汽为热源，通过汽、液直接接触混合实现传热的换热装置。注：该装置的工作原理如图1所示，蒸汽作为加热流体，水作为被加热流体，蒸汽在喷嘴内膨胀形成高速汽流后与水充分混合形成超音速汽液两相流，在变截面通道内产生凝结激波，蒸汽全部凝结成水，使出水温度和压力同时升高。标引序号说明：1——蒸汽喷嘴；2——高压蒸汽；3——低压过冷水；4——混合腔；5——热水。图1两相流喷射式热交换器工作原理图设计温度designtemperature与设计压力一起作为设计载荷条件的喷射器设定温度。最高进水温度maximuminletwatertemperature在给定的进汽压力、进汽温度及进水压力下，当进水温度升到喷射器不能稳定工作时的临界温度。注：单位为摄氏度(℃)。最小加热温升minimumheatingtemperaturerise在给定的进水压力及进水温度下，加热温升随进汽流量的下降而下降，当加热温升下降到喷射器不能稳定工作时的临界温升。3最大加热温升maximumheatingtemperaturerise在给定的进水压力及进水温度下，加热温升随进汽流量的上升而上升，当加热温升上升到喷射器不能稳定工作时的临界温升。最高工作压力maximumworkingpressure在正常工作条件下，喷射器可能出现的最高压力。设计压力designpressure与设计温度一起作为基本设计载荷条件的喷射器设定压力。注：单位为兆帕(MPa)。最低进汽压力minimuminletsteampressure在给定的进水压力及进水温度下，降低到喷射器不能稳定工作时的进汽压力。注1:对给定的喷射器，最低进汽压力与最小加热温升相对应。注2:单位为兆帕(MPa)。最高进汽压力maximuminletsteampressure在给定的进水压力及进水温度下，升高到喷射器不能稳定工作时的进汽压力。注1:对给定的喷射器，最高进汽压力与最大加热温升相对应。注2:单位为兆帕(MPa)。最低进水压力minimuminletwaterpressure在给定的进汽压力及进水温度下，降低到喷射器不能稳定工作时的进水压力。最高进水压力maximuminletwaterpressure在给定的进汽压力及进水温度下，升高到喷射器不能稳定工作时的进水压力。最高出口压力maximumoutletwaterpressure在给定的进汽压力、进汽温度、进水压力及进水温度下，喷射器出水能达到的最高压力。喷射器换热量heatingpowerofsteam-drivenjetheatexchanger单位时间内喷射器工作过程中蒸汽传递给水的热量。注：喷射器换热量按公式(1)计算：Q=Ww(ho-hwi) (1)式中：4ho——出水焓值，单位为千焦每千克(kJ/kg)。喷射器热效率heatefficiencyofsteam-drivenjetheatexchanger水的吸热量与蒸汽放热量之比。注：喷射器热效率反映了喷射器的能量利用效率，按公式(2)计算：式中：η——喷射器热效率；hgi——进汽焓值，单位为千焦每千克(kJ/kg);Wc——进汽流量，单位为千克每秒(kg/s)。升压系数pressureliftingcoefficient表征喷射器升压性能的参数。注：升压系数按公式(3)计算：…………(3)F——升压系数；po——喷射器出水压力，单位为兆帕(MPa);p——当地大气压力，单位为兆帕(MPa);pci——喷射器进汽压力，单位为兆帕(MPa)。最大升压系数maximumpressureliftingcoefficient在给定的进汽压力、进汽温度、进水压力及进水温度下，喷射器出水压力达到最大时的升压系数。反映喷射器引射性能的参数，为装置进水流量与蒸汽流量之比。注：引射系数按公式(4)计算：式中：φ——引射系数反映喷射器水侧流动阻力特性的参数。………………注：阻力系数按照公式(5)计算：式中：…………pwi——喷射器进水压力，单位为兆帕(MPa);pw——水的平均密度，按照喷射器进出口水温的平均值计算，单位为千克每立方米(kg/m³);Uw——喷射器内水的名义速度，单位为米每秒(m/s);Aw——喷射器出口管路的通流面积，单位为平方米(m²)。5下列符号适用于本文件。Ag——蒸汽喷嘴喉部面积，单位为平方米(m²);Aso——蒸汽喷嘴出口面积，单位为平方米(m²);Am——混合腔喉部截面积，单位为平方米(m²);Awo——进水通道出口面积，单位为平方米(m²);D₁——蒸汽喷嘴进口直径，单位为米(m);D₂——蒸汽喷嘴喉部直径，单位为米(m);D₃——蒸汽喷嘴出口直径，单位为米(m);D₄——混合腔喉部直径，单位为米(m);hcs——等熵膨胀时蒸汽喷嘴的出口焓值，单位为千焦每千克(kJ/kg);h(s——蒸汽喷嘴的实际出口焓值，单位为千焦每千克(kJ/kg);h₁——蒸汽喷嘴进口收缩段斜度；h₂——蒸汽喷嘴出口扩散段斜度；h₃——混合腔进口收缩段斜度；h₄——混合腔出口扩散段斜度；lm—-混合腔喉部平直段长度，单位为米(m);lx——喷嘴出口与混合腔喉部的距离，单位为米(m);△l——喷嘴出口边缘的厚度，单位为米(m);pax——当地大气压力，单位为兆帕(MPa);po——喷射器进汽压力，单位为兆帕(MPa);pco—蒸汽喷嘴出口压力，单位为兆帕(MPa);p₁——试验压力，单位为兆帕(MPa);pwi——进水压力，单位为兆帕(MPa);pm——混合腔喉部压力，单位为兆帕(MPa);po——进水通道出口压力，单位为兆帕(MPa);Sm——混合腔喉部截面周长，单位为米(m);Tw——混合腔喉部压力(pm)所对应的饱和温度，单位为摄氏度(℃);T。——出水温度，单位为摄氏度(℃);Twi——进水温度，单位为摄氏度(℃);△T——加热温升，△T=Two-Tw,单位为摄氏度(℃);△Tm——计算混合腔喉部压力的修正温差，单位为摄氏度(℃);ugo——蒸汽喷嘴出口流速，单位为米每秒(m/s);uw——进水通道出口流速，单位为米每秒(m/s);vat——蒸汽进口比容，单位为立方米每千克(m²/kg);vco——蒸汽喷嘴出口比容，单位为立方米每千克(m³/kg);T——蒸汽喷嘴的压比；ξw——进水通道阻力系数；ξ——混合腔收缩比；π——圆周率，取3.14159;β——确定混合腔喉部平直段长度的修正系数；ns——蒸汽喷嘴效率，%6注：如无特别说明，以上进口参数均指滞止参数。4通则4.1基本要求4.1.1喷射器的设计、制造单位应具备健全的质量保证体系。4.1.2设计温度和设计压力应按GB/T150.1的有关规定确定。4.2喷射器界定范围本文件所界定的喷射器包括壳体、喷嘴、混合腔及与其连接的附件，且划定在喷射器的本体与加热蒸汽管道、进水管道及出水管道的第一个连接端面之内。4.3结构型式4.3.1喷射器一般可分为中心进汽/环周进水及中心进水/环周进汽两种结构型式。蒸汽射流喷入水中为中心进汽/环周进水结构，一般用于蒸汽压力较大、进水压力较小的场合；水射流喷入蒸汽中为中心进水/环周进汽结构，一般用于进水压力较大、蒸汽压力较小的场合。4.3.2喷射器工作过程应具有蒸汽与水充分混合形成汽液两相混合物、汽液两相混合物在通道内产生凝结激波两个主要特征。4.4部件名称喷射器的零部件名称见表1。以典型的中心进汽/环周进水结构的喷射器为例，其喷嘴与混合腔组成喷射器的内芯，装于壳体与延伸管组成的外壳之中，如图2所示。表1喷射器零部件序号零部件名称作用喷嘴形成高速汽流及水流2混合腔使汽液两相充分混合，形成激波3壳体固定喷嘴及混合腔，并与延伸管4组成外壳4延伸管与壳体3组成喷射器的外壳5调节垫片调节喷嘴与混合腔的间距图2中心进汽/环周进水的喷射器74.5压力和温度适用范围喷射器的压力和温度适用范围为：a)进汽压力及进水压力不大于1.0MPa;b)出水压力不大于1.5MPa;c)进水温度范围为0℃~90℃;d)加热温升为15℃~60℃。5材料5.1一般规定5.1.1喷射器用材料需考虑其使用条件(如设计温度、设计压力、设计流速、介质特性等)、材料的焊接性能、加工性能及经济合理性。5.1.2喷射器内芯、外壳、法兰、紧固件等主要部件用材料及承压的焊缝用焊接材料应具有质量证明书；喷射器制造单位从非材料生产单位获得材料时，应同时取得材料质量证明书原件或加盖供应材料单位检验公章和经办人章的有效复印件。5.2外壳及内芯5.2.1喷射器的外壳及内芯材料应符合设计图样的要求，宜根据工艺所使用的水质、工作环境、防腐等级选取材料。5.2.2喷射器所选用的材料应符合表2的规定。表2主要零部件材料序号主要零部件名称材料名称或统一数字代号材料标准内芯U12355U20202U20252U21152U212022外壳U20102U202028表2(续)序号主要零部件名称材料名称或统一数字代号材料标准3法兰U12355U12358U20202U211524垫片硫化橡胶板缠绕式垫片GB/T4622(所有部分)石棉橡胶板柔性石墨金属波齿复合垫片GB/T19066(所有部分)5调节垫片U12352黄铜5.3焊接材料喷射器用焊接材料应符合GB/T983或GB/T5117或GB/T5118的规定。5.4.1法兰采用碳素钢、低合金钢锻件及不锈钢锻件时，应按NB/T47008、NB/T47010的规定选用，并在图样上注明锻件级别。5.4.2法兰采用钢板材料加工时，钢板应符合GB/T711、GB/T3274的规定。5.5垫片喷射器本体内部及外部连接的法兰垫片应符合表2的规定。5.6零部件及铭牌5.6.1喷射器所用零部件的机械性能等级应满足试验压力的要求5.6.2喷射器所用铭牌应采用适合使用环境的金属材料制作。6设计6.1概述汽液两相喷射式热交换器具有多种结构形式，本设计以图2所示典型的中心进汽/环周进水结构为9GB/T29464—2023例给出设计原则，设计实例参见附录A,其他结构形式喷射器的设计可参照该原则进行。单相蒸汽喷射器工作原理、理论计算方法、设计实例参见附录B。6.2蒸汽喷嘴6.2.1喷射器蒸汽流量………6.2.2喷嘴喉部通流面积蒸汽喷嘴可采用缩放形的拉瓦尔喷嘴，如图3所示。其喉部流通面积按公式(7)计算：图3蒸汽喷嘴结构示意图6.2.3喷嘴喉部通流直径拉瓦尔蒸汽喷嘴喉部直径按公式(8)计算：6.2.4出口直径蒸汽喷嘴出口直径按公式(9)计算：…………6.2.5蒸汽喷嘴压比值蒸汽喷嘴的压比值按公式(10)计算：……………)蒸汽喷嘴的设计压比值取值范围为0.05～0.40。6.2.6蒸汽饱和温度混合腔喉部压力所对应的蒸汽饱和温度按公式(11)计算：Tm=Two+△TM…(11)式中，△Tm的范围为0℃~40℃,其具体数值根据经验确定。6.2.7出口流速蒸汽喷嘴的出口流速按公式(12)计算：uso=√2000ps(hci—hcs)…(12)6.2.8出口截面积蒸汽喷嘴的出口截面积按公式(13)计算：…6.2.9蒸汽喷嘴蒸汽喷嘴流动通道的几何结构应满足蒸汽膨胀为超音速流的需要。对图4的蒸汽喷嘴，其进口收缩段斜度(h₁)为1/10～1/3,出口扩散段斜度(h₂)为1/30～1/10,流动通道应光滑；蒸汽喷嘴进口直径(D₁)宜大于其喉部直径(D₂)的2倍。图4混合腔结构示意图6.3进水通道6.3.1出口面积对中心进汽/环周进水型的喷射器，其进水通道为图1所示的喷嘴出口外表面与混合腔进口内表面所组成的通道。进水通道为收缩形通道，其出口面积按公式(14)计算：6.3.2出口水流速进水通道出口水流速按照公式(15)计算：…………(15)进水通道阻力系数根据试验确定，与进水通道的几何结构及进水流量有关。6.4混合腔设计6.4.1流动通道喉部面积混合腔内的流动通道可采用缩放形，如图4所示。AM按公式(16)计算：Am=ξ×(Ac+Aw)…………(16)6.4.2流动通道喉部直径混合腔内的流动通道喉部直径按公式(17)计算：………6.4.3流动平直段混合腔喉部平直段长度(ly)按公式(18)计算：式中，系数(β)一般为0.1～3.0,按照喷射器的蒸汽流量、引射系数及出口水温等工作参数选择，具体数值通过试验确定。6.4.4混合腔几何结构和尺寸混合腔几何结构和尺寸应满足高速蒸汽与水流混合及升压的要求，其入口收缩段斜度(h₃)为1/15~1/3;出口扩散段斜度(h₄)为1/30～1/5,流动通道应光滑。6.5喷嘴与混合腔距离6.5.1对于截面为圆形的混合腔，当混合腔入口收缩段斜度(h₃)为常数时，喷嘴与混合腔喉部起点的距离(lv)按公式(19)计算：式中：△l——喷嘴出口边缘的厚度。……………6.5.2喷嘴与混合腔的距离(lv)通过喷嘴、混合腔及壳体的配合来保证。喷射器应设计调整垫片以对lx进行调节。为方便喷射器的拆卸，延伸管长度应大于混合腔长度。6.6性能校核6.6.1喷射器性能校核计算可采用理论或试验方法。理论方法可采用简化计算模型或计算流体动力学(CFD)方法，包括蒸汽喷嘴校核计算、进水通道校核计算及混合腔校核计算。6.6.2蒸汽喷嘴的校核计算包括各种工况下蒸汽流量的校核、蒸汽喷嘴压比校核。蒸汽流量应满足喷射器使用工况范围内加热温升的要求；蒸汽喷嘴的实际压比应满足喷嘴的工作要求，确保蒸汽喷嘴的喉部工作处于临界状态。6.6.3进水通道校核计算包括各种工况下进水流量的校核及汽蚀校核。进水流量应满足喷射器使用工况范围内引射性能的要求；在喷射器的使用工况内，进水通道内水的压力不应低于其温度所对应的饱和蒸汽压力，且保证20℃以上的裕量，以保证不发生汽蚀。6.6.4混合腔校核计算包括混合腔喉部流动状态校核及升压能力校核。对一维简化模型，可采用等压混合假设对混合腔汽液两相入口至混合腔喉部的流动传热状态进行计算。采用均相无滑移假设计算获得的混合腔喉部的含气率(汽相所占的体积份额)不应超过0.5。假设凝结激波位于混合腔喉部，计算所得的混合腔出口压力应高于实际运行值30%。6.6.5对新开发或进行重大技术改进的产品，应采用试验方法进行喷射器的性能校核。试验测量参数应进行设计工况及使用工况范围内的性能测试并形成试验报告作为产品技术资料。6.7.1两相流喷射式热交换器具有定流量特性，当进汽、进水的压力及温度一定时，其出水流量不应随出水压力的变化而变化，不应通过简单的出口管路节流的方法进行流量调节。6.7.2对于有流量调节需求的热水系统，不宜采用进水管路节流的方法调节流量，宜采用图5所示的再循环/旁路管路。标引序号说明：1——高压蒸汽；2——蒸汽阀；3——冷水；4——进水阀；5——两相流喷射器；6——调节阀；7——再循环/旁路管路；8——背压阀；9——热水。图5再循环/旁路管路示意图6.8运行参数6.8.1喷射器设计工作升压系数不应超过设计工况最大升压系数的80%,最高工作温度不应超过其设计温度。注：最高工作温度指喷射器工作中出现的最高温度，单位为摄氏度(℃)。6.8.2在用户要求的进汽压力、进汽温度及进水压力范围内，用于供暖系统的喷射器最高进水温度应不高于75℃;用于生活热水加热的喷射器最高进水温度应不高于60℃;用于其他行业的喷射器最高进水温度应不低于用户要求的最高进水温度。7制造7.1机械加工7.1.1外壳与内芯的尺寸配合精度宜满足零部件拆卸和更换的要求。7.1.2法兰密封面应与介质流动轴线方向垂直。7.2焊接喷射器的焊接应满足GB/T150.4的有关规定。7.3.1喷射器应按产品组装工艺图(卡片)进行。7.3.2装配前各零部件表面应保持清洁，不应有污物。7.3.3安装应保证喷嘴、混合室、扩压室的轴心在同一直线上。7.3.4喷射器的碳素钢零部件外露表面应采取涂油(脂)防锈措施。7.3.5组装后喷射器内腔应洁净、无杂物。7.3.6组装过程中不应对零部件进行敲撞击。7.4表面处理7.4.1喷射器的外表面防腐应根据工作环境选取防腐等级及防腐方式。7.4.2喷射器外表面应光滑、整洁无污物。7.4.3喷射器应采用抛丸或其他表面处理方法，保证油漆附着力。7.4.4喷射器表面应喷涂在使用温度下不易脱落或烧损的防锈漆。喷射器的附属件、安装、运行维护应符合附录C的规定。8试验方法8.1设计符合性依照图纸对喷射器的主要零部件、成品的几何形状、尺寸公差进行检验，产品尺寸应满足设计文件的要求。8.2外观目视检查喷射器外表面不应有尖角、杂物及划痕等缺陷。8.3耐压试验8.3.1喷射器组装完成后应逐台进行液压试验，试验时的环境温度不宜低于5℃,当材料为奥氏体不锈钢时，应限制试验水中的氯离子含量不大于25mg/L。8.3.2液压试验介质宜采用洁净水，液压试验合格后应排放喷射器腔内的积水，并将腔内的水渍清除干净；充水时，应排净管道及设备中的空气。8.3.3试验压力按公式(20)计算：式中：p:——试验压力，单位为兆帕(MPa);pmx——喷射器的最高工作压力，单位为兆帕(MPa);[o]——试验温度下喷射器壳体的许用应力，单位为兆帕(MPa);[σ]'——设计温度下喷射器壳体的许用应力，单位为兆帕(MPa)。8.3.4液压试验时应使用两个量程相同且标定合格的压力表，压力表精度等级不低于1.6级；压力表的量程应为最高工作压力的2倍～3倍，表盘直径不小于100mm;压力表安装的位置应便于读数和观察。8.3.5液压试验时应在适当位置设置排气口，充满水时将喷射器腔内的空气排净，试验过程中应保持喷射器观察面的干燥；8.3.6喷射器充满水后先检查各密封面有无渗漏，无渗漏时应缓慢升压，达到规定的试验压力后，保压时间不少于20min,并对所有密封面和受压焊接部位进行检查，检查期间压力应保持不变，不应采用连续加压或拧紧紧固螺栓以维持压力不变的做法。8.3.7液压试验应同时满足以下要求：a)保压20min以上，无压降；b)各密封面和焊缝没有任何水珠和水雾的痕迹；c)喷射器本体无明显的残余变形。8.3.8液压试验合格后应进行气密性试验。气密性试验所用气体应为干燥、清洁的空气、氮气或其他惰性气体，气体温度应在压力容器设计图样规定的范围内。8.3.9气密性试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力后保压不少于30min,然后降至设计压力，对喷射器所有焊缝和连接部位涂刷肥皂水进行检查，以无泄漏为合格。如有泄漏，修补后重新进行液压试验和气密性试验。8.3.10对进行气压试验的喷射器，试验压力和试验程序应由供需双方协商。8.4噪声检测喷射器的运行噪声不应大于80dB,噪声测量方法应符合GB/T3768的规定。8.5性能测定8.5.1性能测定参数应包含喷射器热效率、升压系数与引射系数，建议测试最小加热温升、最大加热温升、最低进汽压力、最高进汽压力、最低进水压力、最高进水压力、最高进水温度及最高出口压力等参数。8.5.2开机前观察冷热介质压力、温度是否正常，测定环境温度应大于5℃。开启喷射器上冷水管道阀门，使冷水进入喷射器。缓慢开启蒸汽阀门，使蒸汽进入喷射器，通过调节进出水及蒸汽管道上阀门，同时观察出水温度和出口压力，升至设计出口温度和压力后稳定，读取并记录各压力表、温度计、累积式流量计读数，连续试验时间不少于10min,若因改变试验参数需要调整流量、压力、温度时，则改变后稳定时间不应少于2min,然后才能再次测量。8.5.3在额定的工况条件下，每间隔10min测量一次，连续测量3次～6次，取其平均值计算该工况条件下的性能指标。8.5.4对初次设计的通用喷射器产品，应进行性能试验，试验应测试喷射器效率、升压系数与引射系数等参数。试验进水温度为20℃,加热温差不小于30℃时，热效率应大于99%,最大升压系数应大于1.5,运行噪声应低于80dB。8.5.5对初次设计的通用喷射器产品，应进行极限性能测定试验，试验应测试最小加热温升、最大加热温升、最低进汽压力、最高进汽压力、最低进水压力、最高进水压力、最高进水温度及最高出口压力等参数。8.5.6每次性能测定应有记录并存档。8.5.7喷射器出口流量范围的推荐数值见表3。表3喷射器出口流量范围的推荐数值规格(蒸汽进口公称直径)DN25DN40DN50DN65DN80出口流量/(t/h)3.6～9.09.0～14规格(蒸汽进口公称直径)DN100DN125DN150DN200DN250出口流量/(t/h)36～5688～126220～350注：流量偏差为±10%。8.5.8喷射器在设计工况下，加热温升偏差应不大于±5℃。8.5.9喷射器在设计工况下，运行升压系数偏差应不大于±10%,引射系数偏差不应大于±5%。9检验规则9.1出厂检验9.1.1喷射器出厂前应进行逐台检验，检验合格后，并附质量证明文件方可出厂。9.1.2出厂检验项目及技术要求应符合表4的规定。9.1.3出厂检验项目全部合格，判该产品合格。若有一项不符合标准要求时，允许对不符合检验项目调整修理一次，若还达不到标准规定，则判该产品为不合格。9.1.4出厂检验和批量检验项目按表4的规定，批量检验的样品应按批次从出厂检验合格的产品中随机抽取两台，若此批次为两台以下者，则抽取一台。9.2型式试验9.2.1有下列情况之一时，应进行型式试验：a)首批或试制产品；b)正式生产后，如结构、工艺有较大改变，可能影响产品性能；c)国家质量监督机构提出进行型式试验的要求；d)停产半年后，恢复生产时。9.2.2型式试验项目及技术要求应符合表4的规定。检验项目检验分类技术要求章条编号出厂检验批量检验型式试验外观尺寸检验√——√外观质量检验√——√耐压试验√——√噪声检测√√升压系统检验√√出口流量检验√√注：“√”表示应检项；“—”表示不检项。10.1.1供方应提供喷射器外形图及配置附件安装流程图。外形图及配置附件安装流程图应至少包括c)产品型号、设计热负荷、供水量或循环水量；d)支架尺寸与方位、产品外形尺寸；e)与喷射器配套的阀门、仪表、自动控制系统、水泵、f)接管尺寸、介质流向标志；g)所用标准、规范及法规目录。10.1.2收到需方认可的外形图及安装流程图后，供方应按需方要求提供合格的施工安装图。10.1.3需方对主机图及安装流程图的确认，并不解除供方应满足订单要求的责任。10.2随机技术文件10.2.1随机技术文件至少应包含下列内容：a)产品质量证明书；b)产品使用说明书；c)产品外观图。10.2.2产品质量证明书至少应包含下列内容：a)产品技术特性；b)合格证；c)液压试验检验报告。10.2.3产品使用说明书至少应包含下列内容：a)推荐的设备安装方法、注意事项；b)设备操作规程；c)常见故障分析及排除方法。10.3.1每台喷射器应在明显的位置上设置产品铭牌，铭牌上的字迹应清晰、无误，包括但不限于以下a)产品名称和型号；b)制造厂名称；c)制造日期(年、月);d)制造编号或批号；e)净重；10.3.2产品上应设置以下标记：a)接口介质名称或其代号；b)介质流向。10.4.1产品应单机包装，包装箱应符合GB/T13384的有关规定。10.4.2产品在运输中的包装运输标志应符合GB/T191的有关规定。10.4.3喷射器上的各接口(包括温度计、压力表和各种传感器的接口)均应用橡胶和塑料塞堵死，法兰、盲板等密封面、各种零件的螺纹部分均应采取涂油防锈措施。产品在运输和装卸过程中应避免日晒、雨淋及化学物品的侵蚀，应防止碰撞、划伤和损坏。搬运时不应滚动和抛掷。10.6.1应按产品型号或生产批号分类贮存。10.6.2喷射器应存放在没有腐蚀气体并通风干燥的地方。10.6.3包装好的产品应水平放置，其叠放不应超过两层，底部应稳妥垫高距地面100mm～200mm。(资料性)两相流喷射式热交换器的设计实例A.1应用背景某公司热网站为该公司家属区、办公楼和检修楼供暖，总供热面积为20000m²。系统采用供热机组抽汽作为加热汽源，蒸汽压力为0.4MPa～0.8MPa,温度为300℃。供暖区域内最高建筑不超过7层。该系统原采用面式换热器及循环水泵进行供热，现改造为采用两相流喷射式热交换器的供热系统。根据用户供暖的调节需求，设计两台两相流喷射式热交换器并联布置，原面式换热器拆除，保留循环水泵作为备用。由于系统失水量较小，不设置补水泵，仅设置热水箱收集蒸汽的疏水。系统如图A.1所示。标引序号说明：1——加热蒸汽；2——补充水；3——热网回水；4——热网供水；5——进汽调节阀；6——蒸汽管路疏水阀；7——两相流喷射器；8——膨胀节；9——出水止回阀；10——出水切换阀；11——启动疏水阀；12——启动进水阀；13——回水止回阀；14——回水切换阀；15——疏水收集器；17—-水箱；18——压力调节阀；19——循环水管；20——安全阀；21——切换阀；22——原循环水泵。图A.1采用两相流喷射式热交换器的供暖系统该系统由SJQ-1和SJQ-2两台两相流喷射器(7)并联而成。蒸汽经进汽调节阀(5)分别进入两台加热升压装置。而热网回水则分别经过回水切换阀(14)进入各加热升压装置，经升压加热后通过出水切换阀(10)汇合后送出至热用户。系统启动所需冷水通过启动进水阀(12)分别进入各加热升压装置的进水管道。启动疏水经过启动疏水阀(11)进入启动放水管道排出。蒸汽管道的积水通过蒸汽管路疏水阀(6)排出，以减少启动过程的振动。为提高系统的安全性，在回水管路和出水管路都设有出水止回阀A.3热力计算按照现有的供暖面积，考虑区域内的远期发展，对该热力站进行热力计算，如表A.1所示。表A.1换热站系统热力计算结果序号单位目前值设计值1供暖面积m²20000250002设计热负荷强度W/m²3设计加热负荷MW4设计回水温度℃5设计供水温度℃6循环水流量41.27设计来汽压力(表压)MPa8设计来汽温度℃9蒸汽流量设计供水压力MPa0.320.32设计回水压力MPa0.250.25A.4喷射器设计根据表A.1的计算结果，考虑到供暖负荷的调节需要，设计采用两台SJ-100型超音速汽液两相流升压加热器SJQ-1、SJQ-2,其设计参数如表A.2所示。表A.2超音速汽液两相流升压加热器设计参数序号单位1设计进汽压力MPa2设计进水温度℃3设计出水温度℃4设计进水流量5设计出水流量6设计进汽量表2(续)序号单位SJQ-1SJQ-27设计进水压力MPa8设计出水压力MPa0.350.359蒸汽喷嘴设计压比蒸汽喷嘴喉部直径蒸汽喷嘴出口直径混合腔喉部直径A.5喷射器性能校核根据6.6的要求，采用一维简化模型，混合腔内采用等压混合假设，对表A.2中的两个喷射器进行了性能校核计算，其结果见表A.3。序号单位设计进汽压力MPa2设计进水温度℃3计算出水温度℃4计算进水流量5计算出水流量6计算进汽量7设计进水压力MPa8计算出水压力MPaGB/T29464—2023(资料性)单相蒸汽喷射器B.1工作原理单相蒸汽喷射器(又称压力适配器)是一种利用高压蒸汽引射低压蒸汽，获得压力介于两者之间的混合蒸汽的装置，在能源、动力、冶金、化工及暖通等行业得到了广泛的应用。单相蒸汽喷射器与两相流喷射式热交换器的结构与工作原理比较类似。单相蒸汽喷射器(以下简称“单相喷射器”)主要结构包括高压气喷嘴、低压气喷嘴、混合段及扩压段，如图B.1所示。单相喷射器内流体的流动过程是：高压蒸汽(工作流体)通过喷嘴绝热膨胀，速度达到超音速，压力降至低压蒸汽(引射流体)压力以下，在喷嘴出口形成一个低压区。在压差的作用下，引射流体被引射进入混合腔，两股流体在完全混合之后，在某一截面处产生一列激波，最后经扩压管减速升压排出单相喷射器。图B.1单相蒸汽喷射器的工作原理B.2理论计算B.2.1高压喷嘴中的流动高压喷嘴为缩放喷嘴，其出口速度(ug)按公式(B.1)计算：ηg——高压喷嘴效率；hg——高压喷嘴入口焓值，单位为焦每千克(J/kg);hg——高压喷嘴出口等熵焓值，单位为焦每千克(J/kg)。喷嘴出口的马赫数(Ma)按公式(B.2)计算：式中：a:——高压喷嘴出口当地音速，单位为米每秒(m/s)。B.2.2高压蒸汽在喷嘴外的流动喷嘴设计中有一定的压比，但工作中其出口压力与按照设计压比获得的压力不一致，导致喷嘴变工况的产生。高压喷嘴出口压力(pe)按公式(B.3)计算：p.=Xp₀…………(B.3)式中：X——高压喷嘴设计压比；p₀——高压喷嘴入口压力，单位为帕(Pa)。a)当按照公式(B.3)计算获得的出口压力与混合腔压力差别不大时，在喷嘴出口会形成膨胀波或压缩波：1)当高压蒸汽进气压力较高时，超音速气流将在喷嘴外部形成膨胀波，继续膨胀；高压气流的膨胀角(0)按公式(B.4)计算：2)当高压蒸汽膨胀至与低压蒸汽压力相同时，便停止膨胀，高压气流截面保持不变；3)当高压气进气压力较低时，超音速气流将在喷嘴出口附近被压缩，速度降低。当高压气膨胀至与低压气压力相同时，便停止膨胀，高压气流截面保持不变。b)当按照公式(B.3)获得的出口压力与混合腔压力差别较大时，喷嘴出口的高压气流型将发生完全改变：1)如高压气进气压力太低，则喷嘴内部会产生正激波，高压气在喷嘴出口形成亚音速流动，高压气膨胀后的压力升高；2)如高压气进气压力太高，则喷嘴出口外将继续膨胀，产生脱流，堵塞低压气流道，减少被引射气的通流面积。B.2.3低压气流动低压气的出口速度(ua)按公式(B.5)计算：ua=√2η₄(ha-ha)式中：pa——高压喷嘴效率；ha——高压喷嘴入口焓值，单位为焦每千克(J/kg);has——高压喷嘴出口等熵焓值，单位为焦每千克(J/kg)。低压气的流量(Ga)按公式(B.6)计算：G₄=A₄uapa=(Aa-△Aam)ua式中：A₄——低压喷嘴实际进气面积，单位为平方米(m²);Aa₀——低压喷嘴设计进气面积，单位为平方米(m²);△Aao——高压气在喷嘴外部膨胀或收缩导致的低压气进气截面变化值，单位为平方米(m²);pa——低压喷嘴出口密度，单位为千克每立方米(kg/m³)。B.2.4低压气与高压气的混合按照等压混合理论，低压气与高压气混合过程满足公式(B.7)～公式(B.9):Ga+Gg=Gm…Gaua+Gaug=Gmum式中：Gg——高压气流量，单位为千克每秒(kg/s);Gm——混合气流量，单位为千克每秒(kg/s);hm——混合气焓值，单位为焦每千克(J/kg);um——混合气速度，单位为米每秒(m/s)。根据上述公式可以获得混合后的速度和焓值，由此可以确定混合终止后腔喉部截面积，按公式(B.10)B.2.5扩压段流动……………扩压段流动可按照一维可压缩绝热流动进行处理，满足质量、动量及能量守恒方程。公式(B.1)～公式(B.10)与扩压段的质量、动量及能量守恒方程构成了蒸汽喷射器的基本模型。按照该模型既可进行蒸汽喷射器的结构尺寸设计计算，也可计算其变工况特性。B.2.6蒸汽喷射器的数值模拟由于实际喷射器内部流动是复杂的多维可压缩过程，采用理论模型获得的结果与实际情况存在较大的偏差。目前蒸汽喷射器的数值模拟方法已经比较成熟，可采用数值模拟方法对其工作过程进行计算，用于设计方案的优化校核。B.3设计实例以用于某燃煤机组热力系统的蒸汽喷射器为例，介绍蒸汽喷射器的设计与计算方法。该蒸汽喷射器的设