高压工作蒸汽通过拉瓦尔喷嘴喉径时产生高速气流,同时在喷嘴处形成真空,在此区域内将被抽气体吸入,与工作蒸汽混合进入混合室;在混合室内工作蒸汽与被抽气体进行动量与能量的交换;然后以亚声速从扩散管排出,同时混合气体的速度逐渐降低,而压力随之升高,最终从排出口排出,从而实现抽气的目的。蒸汽喷射泵可以低位、露天安装,而且适用于不可凝性气体含量高的场合和工作蒸汽压不稳定的场合。蒸汽喷射泵的构造虽然很简单,但其抽气机理却很复杂,而且蒸汽喷射泵在工作过程中受诸多因素的影响。随着现在工业对真空泵的需求的增加,真空泵发展速度也在加快,它的特点也随着技术的改进和创新在日益满足人们的需求。降低能耗是推进蒸汽喷射泵发展的重要因素。本文从节能的角度出发,整个蒸汽喷射泵系统采用直接搜索法,合理分配各级泵的压缩比的设计方法寻求工作蒸汽消耗量的最小值;根据抽气计算模型和设计理论,编制设计软件,将优化的设计结果与实际技术参数进行比较。针对多级蒸汽喷射泵的抽气理论和系统优化本文进行如下研究:1)研究单级和多级蒸汽喷射泵的组成结构、工作原理、抽气理论以及影响蒸汽喷射泵性能的因素。2)从节能的角度出发,对不同级数的蒸汽喷射泵进行讨论,通过判定条件来确定是否需要冷凝器;压缩级采用等引射系数法,喷射级采用直接搜索法,来分配各级泵的压缩比,以达到节能的目的。3)对给定的真空条件(工作蒸汽压力和温度,被抽气体的流量、压力和温度以及冷凝水的温度),运用分配压缩比的方法,来计算工作蒸汽的消耗量,再将其与实际系统的技术参数进行比较分析。4)分别采用奥芳夫抽气模型和实验数据抽气模型分别计算工作蒸汽的消耗量,并将两种模型的计算结果进行比较和分析,并通过改变工作蒸汽压力和真空度进一步降低蒸汽喷射泵系统的能耗。5)对优化的三级水蒸气喷射泵进行简单的结构设计。