CN102345648A - 一种喷射泵及其抽吸方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喷射泵及其抽吸方法，包括吸料管、喷咀、喉管进口段、喉管、扩散管、环形喷口，喷咀的内腔出料口的口径大于进料口的口径，喷咀内腔的出料口与喉管进口段、喉管、扩散管顺序相连通，喉管进口段的进口端口径大于出口端，扩散管的出口端口径大于进口端，喷咀外侧设有呈环状的气室，气室与进气管相连通，环形喷口的内壁与喷咀之间设有通气的环状间隙，间隙一端与喉管进口段的进口端相连通，另一端与气室相连通。本发明具有以下优点：1、本喷射泵完全用空气介质为动力，真空度高，具有很强的自吸能力，高吸程，无堵塞，成本低；2、适用于高温、高压、深水、强辐射，强腐蚀等环境，可吸取含有较高的浓度的流体和较大颗粒固体物料。

Description

一种喷射泵及其抽吸方法
技术领域
本发明涉及喷射泵技术领域，特别涉及一种喷射泵。
背景技术
如何在泵中用好压缩空气作为工作介质，在国内外一直是个难题。其原因很多，主要是空气的密度太小，运用价值低。水是不可以压缩的，而气体是可以压缩的，而压缩空气在释放时还会膨胀，这给用压缩空气作为工作介质的喷射泵设计带来许多困难和障碍。当空气在泵体内运动中拖带物料时还涉及到空气动力学和流体力学，两者混合时极为复杂，难以计算和形成可靠理论数据。还没有以压缩空气作为工作介质的泵理论，其具体理论依据也缺乏。
目前，通常的喷射泵都是以水和蒸汽为主要介质，不仅造成资源浪费，同时也提高了使用成本。而且目前的喷射泵只能抽吸气体、液体，无法抽吸固体，因为固体会造成抽吸堵塞。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种利用压缩空气为工作介质，高负压、高吸程、无堵塞、磨损小的喷射泵。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种喷射泵，包括吸料管、喷咀、喉管进口段、喉管、扩散管、环形喷口，所述的喷咀的内腔一端为与吸料管相连通的进料口，另一端为出料口，所述的出料口的口径大于进料口的口径，所述的喷咀内腔的出料口与喉管进口段、喉管、扩散管顺序相连通，所述的喉管进口段的进口端口径大于出口端，所述的扩散管的出口端口径大于进口端，所述的喷咀外侧设有呈环状的气室，所述的气室与进气管相连通，所述的环形喷口的内壁与喷咀之间设有通气的环状间隙，所述的间隙一端与喉管进口段的进口端相连通，所述的间隙的另一端通过口径逐渐扩大的喇叭口状的环形腔与气室相连通。
所述的间隙沿通气方向为直线状。
所述的吸料管焊接在第一法兰上，第一法兰与第二法兰紧固连接。
所述的喷咀的进料端与第二法兰相连接。
所述的环形喷口两侧分别连接有第三法兰、第四法兰。
所述的喉管与扩散管的连接处设有连接在一起的第五法兰和第六法兰。
所述的吸料管与喷咀、环形喷口、喉管进口段、喉管以及扩散管同轴。
一种喷射泵的抽吸方法，所述的方法包括以下步骤：
a)压缩空气从进气管进入气室，压缩空气以超音速的气流从喷咀和环形喷口之间的间隙中直线喷射到喉管进口段的进口端壁上，压缩空气以超音速气流沿着喉管进口段的内壁高速流动，把喉管进口段、喷咀内腔以及吸料管内的空气带走，产生负压；
b)被吸物体在大气压力及物体静压力作用下被吸入吸料管，再进入到喷咀和喉管进口段，并随高速气流带入喉管内；
c)在喉管内，高速气流将部分动能传递给被吸物体，被吸物体流速加快，气流流速逐步减慢，到达喉管出口端时，气流和被吸物体的流速趋于一致，充分混合，混合后的气流和物体进入扩散管，在扩散管内，气流流速逐步降低，压力上升，被吸物体压出扩散管，排出泵体，完成喷射泵的抽吸。
本发明采用上述结构和方法，具有以下优点：1、本喷射泵完全用空气介质为动力，真空度高，具有很强的自吸能力，高吸程，无堵塞，磨损小，结构简单，无旋转部件，成本低，重量轻，易安装，易加工，使用期长，操作灵活，工作可靠，可输送有毒和放射性物质和排放有害气体；2、可以设计成自动控制、遥控，因而适用于高温、高压、深水、强辐射，强腐蚀等特殊环境，此外还适用于吸取含有较高的浓度的流体和较大颗粒固体物料；3、是一个可用来抽吸气、液和固体的多用途、使用范围广综合性喷射泵。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中环形喷口与喷咀之间的间隙两端分别连通气室、喉管进口段的结构示意图；
在图1～图2中，1、吸料管；2、喷咀；3、喉管进口段；4、喉管；5、扩散管；6、环形喷口；7、进气管；8、间隙；9、第一法兰；10、第二法兰；11、第三法兰；12、第四法兰；13、第五法兰；14、第六法兰；15、气室。
具体实施方式
如图1～图2所示一种喷射泵，包括吸料管1、喷咀2、喉管进口段3、喉管4、扩散管5、环形喷口6，喷咀2的内腔一端为与吸料管1相连通的进料口，另一端为出料口，出料口的口径大于进料口的口径，喷咀2的一端为圆筒状，另一端为喇叭口状。喷咀2内腔的出料口与喉管进口段3、喉管4、扩散管5顺序相连通，喉管进口段3的进口端口径大于出口端，喉管进口段3为喇叭口状。扩散管5的出口端口径大于进口端，扩散管5为喇叭口状。喷咀2外侧设有呈环状的气室15，气室15与进气管7相连通，环形喷口6的内壁与喷咀2之间设有通气的环状间隙8，间隙8一端与喉管进口段3的进口端相连通，间隙8的另一端通过口径逐渐扩大的喇叭口状的环形腔与气室15相连通。
间隙8沿通气方向为直线状。吸料管1焊接在第一法兰9上，第一法兰9与第二法兰10紧固连接。喷咀2的进料端与第二法兰10相连接。环形喷口6两侧分别连接有第三法兰11、第四法兰12。喉管4与扩散管5的连接处设有连接在一起的第五法兰13和第六法兰14。吸料管1与喷咀2、环形喷口6、喉管进口段3、喉管4以及扩散管5同轴。
一种喷射泵的抽吸方法，方法包括以下步骤：
a)压缩空气从进气管7进入气室15，压缩空气以超音速的气流从喷咀2和环形喷口6之间的间隙中直线喷射到喉管进口段3的进口端壁上，压缩空气以超音速气流沿着喉管进口段3的内壁高速流动，把喉管进口段3、喷咀2内腔以及吸料管1内的空气带走，产生负压；
b)被吸物体在大气压力及物体静压力作用下被吸入吸料管1，再进入到喷咀2和喉管进口段3，并随高速气流带入喉管4内，并在喉管4内进行能量交换；
c)在喉管4内，高速气流将部分动能传递给被吸物体，被吸物体流速加快，气流流速逐步减慢，到达喉管4出口端时，气流和被吸物体的流速趋于一致，充分混合，混合后的气流和物体进入扩散管5，在扩散管5内，气流流速逐步降低，压力上升，被吸物体压出扩散管5，排出泵体，完成喷射泵的抽吸。
该喷射泵是完全以压缩空气作为工作介质，其工作状态是以超音速运动的气流通过物体的紊动作用专递能力，具有高的真空度和很强的自吸能力。由于吸料管1在吸被吸物体时，无论是气体、液体或者散状固体，都不会出现抽吸堵塞，因此该喷射泵适用于抽吸气体、液体和散状固体。由于该喷射泵的喷咀设计为环状形喷咀，其吸入管、喉管和扩张管布置在同一条轴线上，喷咀在吸入管的末端，使抽吸的气体、液体和散状固体在喷射泵内不用改变流向。
该喷射泵是以压缩空气作工作介质为动力。长期以来，人们对用压缩空气作为工作介质的喷射泵的理论研究和实验进展缓慢，绝大部分都是对水和蒸汽为主要介质的喷射泵的研究和改进。而对取之不尽，用之不竭的自然空气却运用少之又少，充分运用自然空气作为泵工作介质为动力是技术创新。
本喷射泵完全用空气介质为动力，真空度高，具有很强的自吸能力，可输送有毒和放射性物质和排放有害气体；同时该喷射泵可以设计成自动控制、遥控，因而适用于高温、高压、深水、强辐射，强腐蚀等特殊环境，此外还适用于吸取含有较高的浓度的流体和较大颗粒固体物料。压缩空气来源是由空气压缩机提供的，可根据自己需要来选择空气压缩机的型号。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种喷射泵，其特征在于：包括吸料管(1)、喷咀(2)、喉管进口段(3)、喉管(4)、扩散管(5)、环形喷口(6)，所述的喷咀(2)的内腔一端为与吸料管(1)相连通的进料口，另一端为出料口，所述的出料口的口径大于进料口的口径，所述的喷咀(2)内腔的出料口与喉管进口段(3)、喉管(4)、扩散管(5)顺序相连通，所述的喉管进口段(3)的进口端口径大于出口端，所述的扩散管(5)的出口端口径大于进口端，所述的喷咀(2)外侧设有呈环状的气室(15)，所述的气室(15)与进气管(7)相连通，所述的环形喷口(6)的内壁与喷咀(2)之间设有通气的环状间隙(8)，所述的间隙(8)一端与喉管进口段(3)的进口端相连通，所述的间隙(8)的另一端通过口径逐渐扩大的喇叭口状的环形腔与气室(15)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种喷射泵，其特征在于：所述的间隙(8)沿通气方向为直线状。
3.根据权利要求1所述的一种喷射泵，其特征在于：所述的吸料管(1)焊接在第一法兰(9)上，第一法兰(9)与第二法兰(10)紧固连接。
4.根据权利要求1所述的一种喷射泵，其特征在于：所述的喷咀(2)的进料端与第二法兰(10)相连接。
5.根据权利要求1所述的一种喷射泵，其特征在于：所述的环形喷口(6)两侧分别连接有第三法兰(11)、第四法兰(12)。
6.根据权利要求1所述的一种喷射泵，其特征在于：所述的喉管(4)与扩散管(5)的连接处设有连接在一起的第五法兰(13)和第六法兰(14)。
7.根据权利要求1所述的一种喷射泵，其特征在于：所述的吸料管(1)与喷咀(2)、环形喷口(6)、喉管进口段(3)、喉管(4)以及扩散管(5)同轴。
8.一种根据权利要求1所述的喷射泵的抽吸方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
a)压缩空气从进气管进入气室，压缩空气以超音速的气流从喷咀和环形喷口之间的间隙中直线喷射到喉管进口段的进口端壁上，压缩空气以超音速气流沿着喉管进口段的内壁高速流动，把喉管进口段、喷咀内腔以及吸料管内的空气带走，产生负压；
b)被吸物体在大气压力及物体静压力作用下被吸入吸料管，再进入到喷咀和喉管进口段，并随高速气流带入喉管内；
c)在喉管内，高速气流将部分动能传递给被吸物体，被吸物体流速加快，气流流速逐步减慢，到达喉管出口端时，气流和被吸物体的流速趋于一致，充分混合，混合后的气流和物体进入扩散管，在扩散管内，气流流速逐步降低，压力上升，被吸物体压出扩散管，排出泵体，完成喷射泵的抽吸。
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