CN102678636B - 喷射混合泵 - Google Patents

Abstract

本发明喷射混合泵，涉及一种混流喷射装置。该喷射混合泵，沿中轴线同轴心地设有内环喷射器、外环引射器和总混合输出管，内环喷射器固设于外环引射器内；内环喷射器沿中轴线依次有入端中央的主流体进管、中央喷嘴、中央混合室和中心混合管，中央混合室四周与第一次流体入口相通；外环引射器沿中轴线依次有主流体环形腔、外环喷嘴、环形混合室和环形混合管，环形混合室四周与第二次流体入口相通；内环喷射器出端和外环引射器出端平滑直通总混合输出管构成出口喷射混合器。本发明重量和轴向尺寸较小、抽射率高，大流量时性能好，能得到较高输出压。

Description

喷射混合泵

技术领域

本发明涉及一种混流喷射装置，具体地说是一种用于混合流体喷射的喷射混合泵。

背景技术

喷射混合泵也称射流泵，它是用较高压主流体引射低压(或无压)次流体，完成主流体抽吸次流体进行中压混流输送的装置。由于喷射混合泵无运动零件，使用可靠，广泛用于多种领域的流体设备上。

現有典型的文丘里喷射器其实也是一种喷射混合泵,它由主流体进口管、喷嘴、次流体入口、混合室、喉管或混合扩压管组成。通入混合室的次流体被主流体喷嘴的射流抽吸入混合管,主次流体经混合均压从混合扩压管中输出。这种喷射器一般设中央喷嘴，和单个细长的混合扩压圆管。

申请号为200510041417.3的中国发明专利申请，公开了一种设于混合管周边的环形缝喷嘴的气动泵，这种利用环形缝喷嘴的环锥形射流装置除了能提供抽吸液料能力外，也能增加主流体与次流体的接触面和搅拌渗混能力，一定程度上增强了主/次流体的混合和传热传质效率。该装置实际是一个带环形缝喷嘴的单管喷射泵。

专利号为ZL 200920106414.7的中国实用新型专利，公开了一种环形射流泵，它由在外环形套管中设置一圈都通入中间总管的小射流器构成，每个小射流器都由一个喷嘴、一个喉管、一个扩散管组成；它装在井下，使用高能动力液引射低压地层液，混流举升到地面达到採油目的。该装置实际是一个由一圈小射流器向中间总管输出的并联射流泵。

上述单管或多管并联喷射泵，它们仍未改变一个喷射器使用一支单圆管的主体结构。这种单管喷射器的基本结构延用至今未变。单管喷射器的优点是结构简单、工作稳定可靠，但存在如下缺欠：

现有的喷射混合泵主要靠射流在混合管长行程中的紊动扩散作用，使主流体与次流体互相掺混的；射流的紊动扩散需要有一个在混合管中产生发展和加强的过程，因而喷射器都必需要有细长的混合管(或混合扩压管)，而且大流量喷射器需要大口径混合管，口径越大就越需要大大增加混合管的长度,从而造成喷射器轴向尺寸规格较大和重量过大的缺点。这对需要小体积和轻负载的许多场合来说，其安裝使用十分不利。

虽然採用多个小射流器并联或採用环形缝喷嘴可构成大射流泵，但因它们的功能主要是泵输，其结构也较为特殊，对要求体积小和重量轻的高效引射混合泵使用并不太适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重量和轴向尺寸较小、抽射率高，大流量时性能好、能得到较高输出压的喷射混合泵。

本发明的技术方案是：喷射混合泵，沿中轴线同轴心地设有内环喷射器、外环引射器和总混合输出管；内环喷射器固设于外环引射器内，总混合输出管固设于外环引射器的末端；内环喷射器出端和外环引射器出端平滑直通总混合输出管构成出口喷射混合器；

内环喷射器沿中轴线依次有主流体进管、中央喷嘴、中央混合室、主流体环形腔、内环喷嘴和中心混合管；具有后缩径的管状的中央混合室，其前部四周与第一次流体入口相通；管状的中央喷嘴的进口连通主流体进管，出口伸入中央混合室并正对管状的中心混合管的出口；环形的内环喷嘴设在中央混合室的出口与中心混合管的入口之间，内环喷嘴的进口经主流体环形腔连通主流体进管，出口朝向中心混合管的出口；

外环引射器沿中轴线依次有外环喷嘴、环形混合室和环形混合管；具有后缩径的环形混合室，其前部四周与第二次流体入口相通；环形的外环喷嘴的进口经主流体环形腔连通主流体进管，出口伸入环形混合室并正对环形混合管的出口；

总混合输出管的前部为具有后缩径的管状的总混合室；总混合输出管的后部为直管状的总混合管或/和扩径管状的扩压管；内环喷射器的中心混合管的出口和外环引射器环形混合管的出口伸入总混合室并朝向总混合输出管出口。

使用时，来自主流体入口管较高压力的主流体(工作流体)一部分进入中央喷嘴喷出，引射从第一次流体入口进入中央混合室前部的第一次流体,经中央混合室后部形成中央混流；另一部分进入主流体环形腔的主流体再分为两股，一股主流体从内环喷嘴喷入中心混合管对中央混流进行二次引射参混，並从中央混合管输出；另一股主流体从外环喷嘴喷进环形混合管，抽吸从第二次流体入口进入环形混合室的第二次流体，进入环形混合管进行混合输出；从中央混合管输出的二次混合流体引射从环形混合管输出的混合流体，共同通过总混合输出管做第三次混合並形成最终的混流输出。由于内环喷射器中中央喷嘴和内环喷嘴共同向中心混合管喷射主流体，与现有单管喷射器相比本发明在内环喷射器中多了一个主流体射流，中心混合管内主流体比例高，使中心混合管的输出压力大于外环引射器环形混合管的输出压力，所以总混合输出管能得到较高输出压。

推荐的实施结构是：所述的内环喷射器由主流体组件与其后部的内管组件同轴心地对接而成；该主流体组件的入端中央设所述的主流体进管，该主流体进管中央的出口孔内设所述的中央喷嘴；该主流体组件后部为外扩的配流环，该配流环中央內腔构成所述的中央混合室；该配流环周壁上均布互相交叉隔离的多孔主流体通道和多孔次流体通道，该多孔次流体通道连通所述中央混合室前部的四周与所述的第一次流体入口；该内管组件的中央部分为前端带扩口锥孔的管状的内管，该内管前端外周设帶扩口的环形横壁, 该环形横壁后侧向后凸出的环口形成环形喷嘴座；该内管的内孔为所述的中心混合管；

该内管组件环形横壁的前端扩口部内壁与该主流体组件后部的配流环外壁密封连接，该环形横壁顶面与该配流环底部锥面之间形成所述的主流体环形腔，所述的主流体环形腔经该配流环上的多孔主流体通道与所述的主流体入口管连通；所述的内环喷嘴设在该配流环底部中央锥管的外侧锥面与该内管的扩口锥孔之间；

所述的外环引射器由带入端扩□腔的外管和被同轴套置的所述的内环喷射器外周部共同构成；该外管入端扩□腔的顶端孔口被该内环喷射器前部的外周密封且固连；该外管入端扩□腔的侧壁及其带收缩锥的中段与该内管组件之间形成所述的环形混合室和所述的环形混合管，该外管入端扩□腔的侧壁上设所述的第二次流体入口连通所述的环形混合室；所述的外环喷嘴设在该内管的环形喷嘴座上；

该外管轴向上长于该内管出端的管段为所述的总混合输出管。

这种由主流体组件、内管组件和外管分段组合构造内环喷射器、外环引射器和总混合输出管的结构，易于加工和装配。

在一个实施例中，所述外管入端扩□腔的顶端孔口与所述内管组件环形横壁的前端扩口部外圆壁固连且密封；所述的配流环外周壁上均布的多孔次流体通道作为所述的第一次流体入口直通外界；所述外管入端扩□腔外壁上设一个第二次流体进口管作为所述的第二次流体入口；在该第二次流体进口管与所述的环形混合室之间设多孔的环状均流套，该均流套在所述的环形混合室外周分隔出一个环形的流道。均流套可以使从第二次流体入口管输入该流道的第二次流体通过均流套上的过孔向环形混合室中外环喷嘴周边做均匀分流，提高环形混合室的混合效率。

在又一个实施例中，所述外管入端扩□腔的顶端孔口与所述主流体组件的主流体进管外扩壁固连且密封；所述主流体组件的主流体进管外扩壁与所述的配流环之间开有一个次流体环形槽；所述外管入端扩□腔外壁上设一个次流体进口管，该次流体进口管作为所述的第一次流体入口经该次流体环形槽和所述配流环上多孔次流体通道连通所述的中央混合室，该次流体进口管作为所述的第二次流体入口连通所述的环形混合室。这种结构适合用一种主流体,分别在内环喷射器和外环引射器引射同一种次流体，内环喷射器输出的二次混流和外环引射器输出的混流相互引射进入总混合输出管混合输出大流量的混合流体。

所述内环喷嘴由所述配流环底部中央锥管的外侧锥面与所述内管的扩口锥孔对夹形成的连续的环形锥状缝隙构成，该连续的环形锥状缝隙的锥角小于60度，锥角朝向所述的中心混合管出口。这种内环喷嘴的结构最简单，最易于实现。

所述内环喷射器的中心混合管出端设出口喷嘴,出口喷嘴喷流引射周围外环引射器环形混合管的出口喷流共同进入总混合室和总混合管进行三次混合输出。该出口喷嘴若采用直喷的结构，能提高中央射流的出口速度。从而加大对外环引射器环形混合管输出环形混合流的引射能力。该出口喷嘴若采用旋喷的结构，可加大对外环引射器环形混合管输出环形混合流的搅动混合效果，可以在较短总混合管内实现必要的掺混作业，所以可以缩短总缓和输出管的长度。

所述外环喷嘴是由设在所述环形喷嘴座上的成圈均布的多个圆孔构成,各圆孔中心线与所述的中轴线平行或相斜或相交叉；所述外环喷嘴是由设在环形喷嘴座上至少两圈均布均布的多个圆孔构成；其中相邻的内、外圈上相邻的两圆孔的中心线错位均布于不同径向面上；或其中相邻的内、外圈上相邻的两圆孔的中心线成对位于同一径向面内且互向交叉，交点位于所述环形混合管的中间环面上。

所述外环喷嘴是由设在所述环形喷嘴座上的一圈均布的多个圆孔构成,各圆孔中心线与所述的中轴线平行或相斜或相交叉。这种外环喷嘴的结构最简单，最易于实现。

所述外环喷嘴是由设在环形喷嘴座上至少两圈均布均布的多个圆孔构成；其中相邻的内、外圈上相邻的两圆孔的中心线错位均布于不同径向面上；或其中相邻的内、外圈上相邻的两圆孔的中心线成对位于同一径向面内且互向交叉，交点位于所述环形混合管的中间环面上。相邻的内、外圈上相邻的两圆孔的喷流之间具有撞击喷雾功能。

所述环形喷嘴座后端面上对每一圈圆孔相应地设一道断面呈V或U形的环形凹槽，所述外环喷嘴的每一圈圆孔均布在相应的环形凹槽中，每一圈圆孔的出口与相应环形凹槽相贯。由于外环喷嘴具有V形或U形断面环形槽的喷口,可造成环形混合管内主流体的横向移动；有利于喷流在环形混合管内的扩散充满，提高附壁效应；使主、次流体间从汇流初始就参混得更为匀密，可显著提高参混强度和传热传质速率。

所述环形混合管的出口端在轴向上稍长于所述环形混合室的出口端，所述内环喷嘴由所述配流环底部中央锥管的外侧锥面上均布的多条斜槽与所述内管的扩口锥孔对夹形成的断续的环形锥状缝隙构成，所述外环喷嘴圆孔的中心线向所述的中轴线同方向倾斜但不相交；所述外环喷嘴的各斜圆孔产生的旋流方向与所述内环喷嘴的多条斜槽所产生的旋流方向相反。由于内、外环喷嘴两者喷雾旋流方向相反,使中心混合管和环形混合管输出的两股反向混流在总混合室互相强力磨擦和扰动,这也能提高本发明双环喷射器的传热传质速率,並减少喷射器整体的轴向尺寸和重量。

所述主流体为液体，所述的中央喷嘴、内环喷嘴和外环喷嘴中部分或全部采用液体喷雾嘴；所述中央喷嘴选用的液体喷雾嘴为射流喷雾嘴、旋流喷雾嘴、撞击流雾化喷嘴中的一种；所述内环喷嘴采用的液体喷雾嘴由呈锥环形的细环缝或多条细槽构成的；所述外环喷嘴采用的液体喷雾嘴是由能产生撞击雾化作用的互相斜交的喷孔构成的。内、外环喷嘴及中央喷嘴采用具有雾化功能的喷雾嘴,可使主、次流体间从汇流初始就混合得更为均匀密切，因此可显著提高本发明喷射器的传热传质速率，並增加喷射器的除尘、快速蒸发、快速冷凝等特定功能。

所述中心混合管或/和所述环形混合管上设有喉管，该喉管具有渐缩径的导入锥孔，且具有所在混合管轴向全程中的最小通径。使用喉管可以使外环喷嘴或内环喷嘴输出的射流能成束分散或雾化，它可使主流体能粘附、携带更多的次流体，从而显箸缩短喷射器长度並增加除尘、快速蒸发、快速冷凝等特定功能。

所述的外管内孔和所述的内管外壁位于所述环形混合管的部分均呈逐渐缩小的倒锥形，所述的环形混合管为等径截面或渐缩径截面；所述外环喷嘴的轴线沿所述环形混合管逐渐缩小的倒锥环形中心面一起向所述的中轴线倾斜。这种结构有利于中心混合管输出的射流对环形混合管输出射流的引射，以及环形混合管自身出流的互击和混合。这种结构更紧凑，较适合环形混合管较短的情况。

与现有单管喷射器技术比较，现有的单混合管喷射器,大通径时，其引射率及混合管的参混效率较低，需要通过较长的混合管才能产生足够的喘流使主、次流充分混合。本发明喷射混合泵把大通径单管混合变为较小通径的中心混合管和环形混合管各自混合后，再在总混合输出管叠加串连混合；把单个喷射器变为内环喷射器和外环引射器中上述两个混合管并联套置，並使中心混合管出口喷流对环形混合管的出口喷流进行再次引射进入总混合输出管，形成出口喷射混合器的总喷射混合输出。这种经过两次串连和一次並联的三次引射参混，可使引射率及混合效率大为提高。由于内环喷射器和外环引射器中两个混合管的断面直径和环径相对较小的出口混流速度压力掺混度的差异，增加了互相引射和二次混合功能，有效解决了现有喷射器引射效率低的问题，而且内环喷射器和外环引射器中两个混合管通径都可较小，可使内环喷射器和外环引射器中两个混合管长度重量和尺寸显著减小但引射效率和流量能力大增。

由于内环喷射器和外环引射器中两个混合管的出流在总混合输出管强力碰撞和涡混，因此本发明喷射混合泵可比现有单管喷射器仅靠中央射流自由扩散达到附壁抽吸的引射效果要好得多，可大幅提高次流体被主流体引射的量比，还能综合缩短混合管的长度，尤其是它能在减少喷射器总长及重量的同时提高其工作效率并提高性价比。

由于内环喷嘴可为具有雾化功能的多个旋流槽，外环喷嘴可为具有旋流和雾化功能的喷流孔，还可使两者旋流相反，因此本发明喷射混合泵可使主、次流体间从汇流初始就混合得更为均匀密切，可显著提高传热、传质速率。此外，本发明喷射混合泵，输入的主流体可为较高压力的气体、液体或气液混流体，次流体可为压力较低或无压力的气体、液体或气液雾及烟尘等多相混合流体。采用本发明喷射混合泵可增加甚至变化喷射器的功能，从而可设计出新的工艺设备以扩大应用范围。由此可见，本发明喷射混合泵能有效克服现有单管喷射器的缺点，轴向尺寸和重量大为缩小，而通过和处理流体能力显著增强，大流量工作时性能好，可适用于需大流量场所。具有节约材料、尺寸和提高能效、应用范围广等突出的优点和有益效果。

附图说明

图1为本发明喷射混合泵实施例一的半剖结构示意图。

图2为图1中F-F向的剖视结构示意图。

图3为图1中T向的结构示意图。

图4为图3中A-A向的剖视结构示意图。

图5为图1中O-O向的两种结构示意图。

图6为图3中C向的两种结构示意图。

图7为本发明喷射混合泵实施例二的结构结构示意图。

具体实施方式

一、实施例一

参见图1，本实施例是用一种主流体引射一种次流体，输出混合流体的喷射混合泵。该喷射混合泵沿中轴线同轴心地设有内环喷射器、外环引射器和总混合输出管6’；内环喷射器固设于外环引射器内，总混合输出管6’固设于外环引射器的末端。内环喷射器出端和外环引射器出端平滑直通总混合输出管6’构成出口喷射混合器。

内环喷射器由主流体组件100’、中央喷嘴21’和内管组件300’同轴心地对接而成。主流体组件100’的入端中央设主流体进管101’，主流体进管101’中央出口孔内设管状的中央喷嘴21’，主流体进管101’后部为外扩的配流环103’。主流体进管101’的外扩壁105’大于配流环103’的外周，主流体进管101’的外扩壁105’与配流环103’之间开有一个次流体环形槽110’。配流环103’中央內腔构成具有后缩径的管状的中央混合室20’。配流环103’周壁上均布互相交叉隔离的多孔主流体通道104’和多孔次流体通道106’，见图2。多孔次流体通道106’使中央混合室20’的前部四周与次流体环形槽110’相通。中央混合室20’后部为中央锥管201’。

内管组件300’的中央部分为前端带扩口锥孔的管状的内管30’。内管30’前端外周设帶扩口的环形横壁34’,该环形横壁34’后侧向后凸出的环口形成环形喷嘴座35’；内管30’的内孔为中心混合管36’。中央喷嘴21’的进口连通主流体进管101’，出口伸入中央混合室20’并正对管状的中心混合管36’的出口。内管组件300’环形横壁34’的前端扩口部内壁与主流体组件100’的配流环103’外壁密封连接，环形横壁34’顶面与配流环103’底部锥面之间形成主流体环形腔301’，主流体环形腔301’经配流环103’上的多孔主流体通道104’与主流体入口管101’连通。配流环103’底部中央锥管201’的外侧锥面与内管30’的扩口锥孔对夹形成的连续的环形锥状缝隙构成内环喷嘴31’，该连续的环形锥状缝隙的锥角小于60度，锥角朝向中心混合管36’出口。环形的内环喷嘴31’设在中央混合室20’的出口与中心混合管36’的入口之间，内环喷嘴31’的进口经主流体环形腔301’连通主流体进管101’，出口朝向中心混合管36’的出口。内环喷嘴31’口径与中心混合管36’口径相近；中央混合室20’的中央锥管201’收缩锥形出口与内环喷嘴31’出口及中心混合管36’同轴心串接。简言之，内环喷射器由沿中轴线依次设置的主流体进管101’、中央喷嘴21’、多孔次流体通道106’、中央混合室20’、主流体环形腔301’、内环喷嘴31’和中心混合管36’组成。

外环引射器由带入端扩□腔41’的外管400’和被同轴套置的内环射器外周部共同构成。外管400’入端扩□腔41’的顶端孔口与主流体组件100’的主流体进管101’外扩壁105’固连且密封。外管400’入端扩□腔41’的侧壁及其带收缩锥的中段与内管组件300’之间形成环形混合室43’和环形混合管45’。环形混合室43’的收缩锥管44’出口平滑直通环形混合管45’，环形混合管45’由漏斗形收缩锥管44’内壁与内管30’出口段外壁33’之间形成，在这一段，外管400’内孔和内管30’外壁均呈逐渐缩小的倒锥形，使环形混合管45’为等径截面或渐缩径截面。外管40’入端扩□腔41’外壁上设一个次流体进口管42’，该次流体进口管42’作为第一次流体入口经次流体槽110’和配流环103’上多孔次流体通道106’连通中央混合室20’，该次流体进口管42’作为第二次流体入口连通环形混合室43’。在环形喷嘴座35’上设外环喷嘴47’；见图3，外环喷嘴47’是由设在环形喷嘴座35’后端面上的一道断面呈V(或U)形的环形凹槽471’上的一圈均布的多个圆孔136’构成,各圆孔136’的中心线与中轴线相交叉(也可做成平行的)。各圆孔136’的出口与环形凹槽471’相贯。环形的外环喷嘴47’的进口经主流体环形腔301’连通主流体进管101’，出口伸入环形混合室43’并正对环形混合管45’的出口。外环喷嘴47’的轴线沿环形混合管45’逐渐缩小的倒锥环形中心面一起向中轴线傾斜。简言之，外环引射器由沿中轴线依次设置的外环喷嘴47’、第二次流体入口、环形混合室43’和环形混合管45’组成。

外管400’轴向上长于内管30’出端的管段为总混合输出管6’，总混合输出管6’的前部为具有后缩径的管状的总混合室61’；总混合输出管6’的中部为直管状的总混合管62’而后部为扩径管状的扩压管63’；内环喷射器的中心混合管36’的出口和外环引射器环形混合管45’的出口伸入总混合室61’中并朝向总混合管62’和扩压管63’的出口。

使用时，来自次流体进口管42’压力较低或无压的次流体分成两部分，一部分经经次流体槽110’和配流环103’上多孔次流体通道106’进入中央混合室20’前部，另一部分直接进入环形混合室43’前部。来自主流体入口管101’较高压力的主流体(工作流体)一部分进入中央喷嘴21’喷出，引射进入中央混合室20’前部的次流体,经中央混合室20’后部中央锥管201’形成中央混流；另一部分进入主流体环形腔301’的主流体再分为两股，一股主流体从内环喷嘴31’喷入中心混合管36’对中央混流进行二次引射参混，並从中央混合管36’输出；另一股主流体从外环喷嘴47’喷进环形混合管45’，抽吸已进入环形混合室43’的次流体，进入环形混合管45’进行混合输出；从中央混合管36’输出的二次混合流体与从环形混合管45’输出的混合流体，再互相引射共同通过总混合输出管6’做第三次混合並形成最终的混流输出。

作为本实施例的一个变种，应用于主流体为液体或液体加气体，而次流体为气体的场合：本实施例中央喷嘴21’可在由膜射流、旋流、撞击流或其组合机构构成的多种雾化喷嘴中选用；例如，图1中所示的中央喷嘴21’为内插涡旋叶片的涡旋雾化喷嘴。内环喷嘴31’由多个旋流槽组成，具有雾化功能。外环喷嘴47’由多个具有旋流和雾化功能的喷流孔组成。内环喷嘴31’和外环喷嘴47’两者旋流相反。

内环喷嘴31’的具体结构为断续的环形锥状缝隙，见图5，该断续的环形锥状缝隙为在配流环103’底部中央锥管201’的外锥面上设的等宽直槽312’或斜槽311’，这些槽的进口开度最好大于出口开度。该环形锥状缝隙的锥角小于60度，锥角朝向内管30’出口。

构成外环喷嘴47’的各圆孔361’的轴线沿环形混合管45’流道中心的倒锥环形面与中轴线正相交设置，见图6右侧。或者，构成外环喷嘴47’的各圆孔362’的轴线沿环形混合管45’流道中心的倒锥环形面与中轴线相斜设置，见图6左侧。

这样一来，外环喷嘴45’与内环喷嘴31’产生的旋流方向相反，环形混合管45’具有倒锥环形面的很短流道，经很短的环形混合管45’和中央混合管36’，很容易保持其旋流强度，并很快在总混合室61’内产生彼此反旋向磨擦和挠动，使主、次流体加剧混合传压传质，能大大提高参混效率，也能缩短喷射混合泵的长度。

外环喷嘴及内环喷嘴可採用具有分散射流使其雾化的配置和结构，如能产生射流雾化的交叉撞击和膜化等喷嘴配置和结构。主流体入口内还可设过滤器。使用能成束雾化的主流体射流引射次流体，这虽然导至射流能量消耗和输出压力降低，但它可使主流体能粘附、携带更多次流体，可使主、次流体间的接触从汇流起就开始混合,且更为均匀密切，从而显箸缩短喷射混合泵长度並增加喷射混合泵的特定功能(如除尘、快速蒸发、快速冷凝等)。这很适用于要求高引射系数和加快传热、传质速率而不要求有高输出压力的喷射混合泵。

二、实施例二

参见图7，本实施例是用从主流体进管11输入的一种主流体,分别引射从第一次流体入口12和第二次流体进管42输入的二种次流体，从总混合输出管6输出混合流体的喷射混合泵，特别适合主流体为液体或液体加气体，而次流体为气体的应用。该喷射混合泵沿中轴线同轴心地设有内环喷射器、外环引射器和总混合输出管6；内环喷射器固设于外环引射器内，总混合输出管6固设于外环引射器的末端。内环喷射器出端和外环引射器出端平滑直通总混合输出管6构成出口喷射混合器。

内环喷射器由主流体组件100、中央喷嘴21和内管组件300同轴心地对接而成。主流体组件100的入端中央设主流体进管11，主流体进管11中央出口孔内设管状的中央喷嘴21，主流体进管11后部为外扩的配流环103。配流环103中央內腔构成具有后缩径的管状的中央混合室20。配流环103周壁上均布互相交叉隔离的多孔主流体通道14和多孔次流体通道13，多孔次流体通道13作为第一次流体入口12使中央混合室20的前部四周与外界直接相通。中央混合室20后部为中央锥管201。

内管组件300的中央部分为前端带扩口锥孔的管状的内管30。内管30前端外周设帶扩口的环形横壁34,该环形横壁34后侧向后凸出的环口形成环形喷嘴座35；内管30的内孔为中心混合管361。中心混合管361的前部设中央喉管362，中央喉管362具有渐缩径的导入锥孔且具有中心混合管361轴向全程中的最小通径。中央喷嘴21的进口连通主流体进管101，出口伸入中央混合室20并正对管状的中心混合管361的出口，中心混合管361出口设出口喷嘴3611，出口喷嘴3611可是使螺旋槽喷嘴，也可以是其它类高通量小阻力喷嘴。内管组件300环形横壁34的前端扩口部内壁与主流体组件100的配流环103外壁密封连接，环形横壁34顶面与配流环103底部锥面之间形成主流体环形腔301，主流体环形腔301经配流环103上的多孔主流体通道14与主流体入口管11连通。配流环103底部中央锥管201的外侧锥面与内管30的扩口锥孔对夹形成的连续的环形锥状缝隙构成内环喷嘴31，该连续的环形锥状缝隙的锥角小于60度，锥角朝向中心混合管361出口。环形的内环喷嘴31设在中央混合室20的出口与中心混合管361的入口之间，内环喷嘴31的进口经主流体环形腔301连通主流体进管11，出口朝向中心混合管361的出口。内环喷嘴31口径与中心混合管361口径相近；中央混合室20的中央锥管201收缩锥形出口与内环喷嘴31出口及中心混合管361同轴心串接。简言之，内环喷射器由沿中轴线依次设置的主流体进管11、中央喷嘴21、多孔次流体通道13、中央混合室20、主流体环形腔301、内环喷嘴31和中心混合管36组成。

外环引射器由带入端扩□腔41的外管400和被同轴套置的内环射器外周部共同构成。外管400入端扩□腔41的顶端孔口与内管组件300环形横壁34的前端扩口部外圆壁固连且密封。外管400入端扩□腔41的侧壁及其带收缩锥的中段与内管组件300之间形成环形混合室43和环形混合管45。环形混合室43的收缩锥管44出口平滑直通环形混合管45，环形混合管45由漏斗形收缩锥管44之后的渐缩锥管46内壁与内管30出口段外壁之间形成，在这一段，外管400内孔和内管30外壁之间先有一段直环形的环形喉管452而后是逐渐扩大的锥形，使环形混合管451的后半部为渐扩径截面。环形喉管451具有渐缩径的导入锥孔，且具有环形混合管452轴向全程中的最小通径。外管400入端扩□腔41外壁上设一个第二次流体进口管42作为第二次流体入口；在第二次流体进口管42与环形混合室43之间设多孔的环状均流套49。在环形喷嘴座35上设外环喷嘴47；外环喷嘴47是由设在环形喷嘴座35上的两圈均布的多个圆孔构成,其中内、外圈上相邻的两圆孔的中心线成对位于同一径向面内且互向交叉，交点位于环形混合管451的中间环面上。或者内、外圈上相邻的两圆孔的中心线错位均布于不同径向面上。环形的外环喷嘴47的进口经主流体环形腔301连通主流体进管11，出口伸入环形混合室43并正对环形混合管451的出口。简言之，外环引射器由沿中轴线依次设置的外环喷嘴47、第二次流体入口、环形混合室43和环形混合管451组成。

外管400轴向上长于内管30出端的管段为总混合输出管6，总混合输出管6的前部为具有后缩径的管状的总混合室61；总混合输出管6的后部为直管状的总混合管62。内环喷射器的中心混合管361的出口和外环引射器环形混合管451的出口伸入总混合室61并朝向总混合管62出口。

使用时，来自主流体进管11较高压力的主流体(工作流体)一部分进入中央喷嘴21喷出，引射从第一次流体入口12进入中央混合室20前部的第一次流体,经中央混合室20后部中央锥管201形成中央混流；另一部分进入主流体环形腔301的主流体再分为两股，一股主流体从内环喷嘴31喷入中心混合管361对中央混流进行二次引射参混，並从中央混合管361出口喷嘴3611输出；第二次流体进口管42输送到环形混合室43的第二次流体被均流套49向外环喷嘴47周边做均匀分流。进入主流体环形腔301的另一股主流体从外环喷嘴47喷进环形混合管451，抽吸进入环形混合室43的第二次流体，进入环形混合管45进行混合输出；从中央混合管361出口喷嘴3611输出的二次混合流体引射从环形混合管451输出的混合流体，共同通过总混合输出管6做第三次混合並形成最终的混流输出。实现将两种不同的次流体分别送入本实施例的两个次流体入口，本实施例就变为用一种主流体同时分别对两种不同的次流体进行引射，形成把三种流体掺混成一种混合流输出的喷射混合泵。

作为本实施例的一个变种，可以在外管400入端扩□腔41的侧壁上不设第二次流体进管42和均流套49；仅在环形混合室43的侧壁四周均布多个连通外界的通孔或槽，它们和第一次流体入口12都与同一次流体源相通。便可实现用一种主流体从第一次流体入口12和环形混合室43侧壁的这些通孔或槽引射同一种次流体，从总混合输出管6输出混合流体,形成把两种流体掺混成一种混合流输出的喷射混合泵。

以上所述，仅为本发明较佳实施例，不以此限定本发明实施的范围，依本发明的技术方案及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应属于本发明涵盖的范围。

Claims (13)

1.喷射混合泵，其特征在于：沿中轴线同轴心地设有内环喷射器、外环引射器和总混合输出管；内环喷射器固设于外环引射器内，总混合输出管固设于外环引射器的末端；内环喷射器出端和外环引射器出端平滑直通总混合输出管构成出口喷射混合器；

内环喷射器沿中轴线依次有主流体进管、中央喷嘴、中央混合室、主流体环形腔、内环喷嘴和中心混合管；具有后缩径的管状的中央混合室，其前部四周与第一次流体入口相通；管状的中央喷嘴的进口连通主流体进管，出口伸入中央混合室并正对管状的中心混合管的出口；环形的内环喷嘴设在中央混合室的出口与中心混合管的入口之间，内环喷嘴的进口经主流体环形腔连通主流体进管，出口朝向中心混合管的出口；

外环引射器沿中轴线依次有外环喷嘴、环形混合室和环形混合管；具有后缩径的环形混合室，其前部四周与第二次流体入口相通；环形的外环喷嘴的进口经主流体环形腔连通主流体进管，出口伸入环形混合室并正对环形混合管的出口；

总混合输出管的前部为具有后缩径的管状的总混合室；总混合输出管的后部为直管状的总混合管或/和扩径管状的扩压管；内环喷射器的中心混合管的出口和外环引射器环形混合管的出口伸入总混合室并朝向总混合输出管出口。

2.如权利要求1所述的喷射混合泵，其特征在于：所述的内环喷射器由主流体组件与其后部的内管组件同轴心地对接而成；该主流体组件的入端中央设所述的主流体进管，该主流体进管中央的出口孔内设所述的中央喷嘴；该主流体组件后部为外扩的配流环，该配流环中央內腔构成所述的中央混合室；该配流环周壁上均布互相交叉隔离的多孔主流体通道和多孔次流体 通道，该多孔次流体通道连通所述中央混合室前部的四周与所述的第一次流体入口；该内管组件的中央部分为前端带扩口锥孔的管状的内管，该内管前端外周设帶扩口的环形横壁,该环形横壁后侧向后凸出的环口形成环形喷嘴座；该内管的内孔为所述的中心混合管；

该内管组件环形横壁的前端扩口部内壁与该主流体组件后部的配流环外壁密封连接，该环形横壁顶面与该配流环底部锥面之间形成所述的主流体环形腔，所述的主流体环形腔经该配流环上的多孔主流体通道与所述的主流体入口管连通；所述的内环喷嘴设在该配流环底部中央锥管的外侧锥面与该内管的扩口锥孔之间；

所述的外环引射器由带入端扩□腔的外管和被同轴套置的所述的内环喷射器外周部共同构成；该外管入端扩□腔的顶端孔口被该内环喷射器前部的外周密封且固连；该外管入端扩□腔的侧壁及其带收缩锥的中段与该内管组件之间形成所述的环形混合室和所述的环形混合管，该外管入端扩□腔的侧壁上设所述的第二次流体入口连通所述的环形混合室；所述的外环喷嘴设在该内管的环形喷嘴座上；

该外管轴向上长于该内管出端的管段为所述的总混合输出管。

3.如权利要求2所述的喷射混合泵，其特征在于：所述外管入端扩□腔的顶端孔口与所述内管组件环形横壁的前端扩口部外圆壁固连且密封；所述的配流环外周壁上均布的多孔次流体通道作为所述的第一次流体入口直通外界；所述外管入端扩□腔外壁上设一个第二次流体进口管作为所述的第二次流体入口；在该第二次流体进口管与所述的环形混合室之间设多孔的环状均流套，该均流套在所述的环形混合室外周分隔出一个环形的流道。

4.如权利要求2所述的喷射混合泵，其特征在于：所述外管入端扩□ 腔的顶端孔口与所述主流体组件的主流体进管外扩壁固连且密封；所述主流体组件的主流体进管外扩壁与所述的配流环之间开有一个次流体环形槽；所述外管入端扩□腔外壁上设一个次流体进口管，该次流体进口管作为所述的第一次流体入口经该次流体环形槽和所述配流环上多孔次流体通道连通所述的中央混合室，该次流体进口管作为所述的第二次流体入口连通所述的环形混合室。

5.如权利要求2所述的喷射混合泵，其特征在于：所述内环喷嘴由所述配流环底部中央锥管的外侧锥面与所述内管的扩口锥孔对夹形成的连续的环形锥状缝隙构成，该连续的环形锥状缝隙的锥角小于60度，锥角朝向所述的中心混合管出口。

6.如权利要求1所述的喷射混合泵，其特征在于：所述内环喷射器的中心混合管出端设出口喷嘴,出口喷嘴喷流引射周围外环引射器环形混合管的出口喷流共同进入总混合室和总混合管进行三次混合输出。

7.如权利要求2所述的喷射混合泵，其特征在于：所述外环喷嘴是由设在所述环形喷嘴座上的成圈均布的多个圆孔构成,各圆孔中心线与所述的中轴线平行或相斜或相交叉。

8.如权利要求2所述的喷射混合泵，其特征在于：所述外环喷嘴是由设在环形喷嘴座上至少两圈均布的多个圆孔构成；其中相邻的内、外圈上相邻的两圆孔的中心线错位均布于不同径向面上；或其中相邻的内、外圈上相邻的两圆孔的中心线成对位于同一径向面内且互向交叉，交点位于所述环形混合管的中间环面上。

9.如权利要求7或8所述的喷射混合泵，其特征在于：所述环形喷嘴 座后端面上对每一圈圆孔相应地设一道断面呈V或U形的环形凹槽，所述外环喷嘴的每一圈圆孔均布在相应的环形凹槽中，每一圈圆孔的出口与相应环形凹槽相贯。

10.如权利要求7或8所述的喷射混合泵，其特征在于：所述环形混合管的出口端在轴向上稍长于所述环形混合室的出口端，所述内环喷嘴由所述配流环底部中央锥管的外侧锥面上均布的多条斜槽与所述内管的扩口锥孔对夹形成的断续的环形锥状缝隙构成，所述外环喷嘴圆孔的中心线向所述的中轴线同方向倾斜但不相交；所述外环喷嘴的各斜圆孔产生的旋流方向与所述内环喷嘴的多条斜槽所产生的旋流方向相反。

11.如权利要求1所述的喷射混合泵，其特征在于：所述主流体为液体，所述的中央喷嘴、内环喷嘴和外环喷嘴中部分或全部采用液体喷雾嘴；所述中央喷嘴选用的液体喷雾嘴为射流喷雾嘴、旋流喷雾嘴、撞击流雾化喷嘴中的一种；所述内环喷嘴采用的液体喷雾嘴由呈锥环形的细环缝或多条细槽构成的；所述外环喷嘴采用的液体喷雾嘴是由能产生撞击雾化作用的互相斜交的喷孔构成的。

12.如权利要求1-8中任一项所述的喷射混合泵，其特征在于：所述中心混合管或/和所述环形混合管上设有喉管，该喉管具有渐缩径的导入锥孔，且具有所在混合管轴向全程中的最小通径。

13.如权利要求2或3或4或5或7或8所述的喷射混合泵，其特征在于：所述的外管内孔和所述的内管外壁位于所述环形混合管的部分均呈逐渐缩小的倒锥形，所述的环形混合管为等径截面或渐缩径截面；所述外环喷嘴的轴线沿所述环形混合管逐渐缩小的倒锥环形中心面一起向所述的中轴线倾斜。