CN102678637A - 复式引射器 - Google Patents

Abstract

本发明复式引射器，涉及流体的混流元件。它的中央引射器同轴地设置在环形引射器内，两者的出口共同连通总混合室和总混合管；第一主流体从中央引射器顶部通过中央喷嘴向中央混合管入口喷射，引射从中央引射引射器顶部周围入口进入中央混合室的次流体一起进入中央混合管内混合；第二主流体从环形引射器顶部侧位通过环形喷嘴向环形混合管入口喷射，引射从环形器上部侧位入口进入环形混合室的次流体一起进入环形混合管内混合；中央混合管的出口喷流在总混合室中引射环形混合管的出口喷流，共同进入总混合管进行第三次混合，完成高压主流体抽吸低压次流体的混流输送。其轴向尺寸短，抽射率高。

Description

复式引射器

技术领域

本发明涉及不同压力的流体的混流元件，尤其涉及一种复式引射器。

背景技术

引射器也叫喷射泵、它是用压力较高的主流体引射压力较低或无压的次流体，输出中压混合流体的混流元件。现有的引射器中最典型的结构为文丘里引射器.这种单管引射器的文丘里引射器的本体是一根前端设有扩径段的长圆管，本体前端安装一个喷嘴，本体的侧面设次流体入口。喷嘴的进口连通主流体入口，喷嘴的出口伸入本体的扩径段中，使本体的扩径段成为文丘里引射器的混合室。本体上，混合室收缩锥出口连接的小直径管部为文丘里引射器的混合管。喷嘴的出口对正混合室收缩锥出口和混合管，喷嘴的出口与混合室收缩锥形出口间隔一段距离，喷嘴的出口面积小于混合管横断面的面积。

主流体通过喷嘴，向混合室出口及混合管喷射工作流体，同时卷吸引射进入混合室的次流体，通入混合室的次流体被从喷嘴喷出的主流体卷吸并抽射进入混合管。使两者在混合管内混流均压输出，完成高压主流体抽吸低压次流体的混流输送，这种单管引射器的基本结构，延用至今长期未变，广泛用在流体设备上。

它的优奌是结构简单，它无运动零件，使用可靠，但也有如下缺奌：

1，为实现主流体(工作流体)对次流体(被引射流体)的充分均混，需要较长的混合管(或混合扩压管)。因而，现有引射器的重量和空间占位大；对许多需要小体积和轻负载的重要场所而言，其安装使用十分不利。为使主流体自由射流在混合管有一定扩散充满度，也需要较大截面的喷口和大径束的主射流，现有的单管引射器主流体射流束位于混合室中央，次流体是在主流体射流束周边被卷吸带进混合管的，因而主流体射流直径越大它与次流体初始接触参混程度越差，这也意味单位体积的主流体与次流体的接触率和卷吸效率越低，即引射系数或引射比变低，喷射泵的主要功能变差，为了改善输出混合流体的均匀性不得不加长混合扩压管，结果造成引射器尺寸和重量大增，但加长混合扩压管对提高次流体抽吸量帮助不大，在确定的流体和一定输入压情况下要提高引射比关键是要增加次流体与主流体射流的初始接触面积。

2，对较大规格流量的单管引射泵，需大流道通径的混合管，为达良好抽引次流体的目的，如获得大引射比或较高混合输出压，需保持一定的喉面比(混合管与主流体喷口截面比)，以使主流体自由射流在混合管内扩散充满，才能造成活塞抽吸效应，因而，需要较大直径的喷口截面和大径束的主流体射流。但主流体射流位于混合室中央，次流体是在主流体射流束周边被卷吸的，主流体射流直径越大就意味单位体积的主流体与次流体的接触率和卷吸效率越低，即引射系数或引射比变低，这使引射泵的抽吸功能大打折扣，为提高引射泵效率，现有解决方案是使主流体射流分为几股，即採用多喷嘴射流，但这些并未改变主流体在中央，次流体在周边的初始分布状态。因为周围流股的遮挡，次流体仍难以被抽入主流体射流中心区进行参混，这必然会降低引射比和掺混效率。为使主流体与外周边捲吸入的次流体能互相掺混並充分传热、传质、均压混合，对于主要靠射流在混合管长行程中的紊动扩散作用进行参混的单管引射器，就必需加大混合管(或混合扩压管)的长度，这就造成引射泵喷射效率低和轴向尺寸过大。

发明内容

本发明旨在可克服上述单管引射器尤其是大流量单管引射器的轴向尺寸太长，抽射率低的缺点；提供一种大流量时性能好，长度短、重量轻、引射效率高的复式引射器。

本发明的技术方案是：复式引射器，中央引射器同轴地设置在环形引射器内，两者的出口共同连通总混合室和总混合管；第一主流体从中央引射器顶部通过中央喷嘴向中央混合管入口喷射，引射从中央引射器顶部周围入口进入中央混合室的次流体一起进入中央混合管内混合；第二主流体从环形引射器顶部侧位通过环形喷嘴向环形混合管入口喷射，引射从环形引射器上部侧位入口进入环形混合室的次流体一起进入环形混合管内混合；中央混合管的出口喷流在总混合室中引射周围的环形混合管出口喷流共同进入总混合管进行第三次混合，完成高压主流体抽吸低压次流体的混流输送。

在推荐的实施结构中：所述的中央引射器和所述的环形引射器前部同心固定，所述中央引射器中后部同心悬置于所述环形引射器之内；在所述中央引射器输出端喷口周围设被其引射的所述的环形引射器输出端，它们共同直通所述的总混合室及所述的总混合管；

所述中央引射器的主体为所述的中央喷嘴和前端带扩径段的阶梯状内管，该内管前端扩径段的内腔形成所述的中央混合室，该内管后段为小径的所述中央混合管，所述的中央混合室顶壁周围均布第一次流体入口；该复式引射器顶部中央设第一主流体入口管，该第一主流体入口管出口内置所述的中央喷嘴；所述的中央喷嘴离开並对正所述中央混合室收缩锥形出口和与之平滑直通的所述中央混合管；

所述的环形引射器由所述的环形喷嘴、阶梯状外管和同轴套装的上述内管外周组成；上述内管扩径段入端外壁封闭固定在该外管前端扩径段的端口孔中；上述内管与该外管扩径段之间的环形空间被横隔于中间的环形喷嘴座分为上下隔离密封的两个环形腔，上环形腔为其侧壁通入第二主流体入管的主流体环形腔，下环形腔为其侧壁通入第二入次流体入口的所述环形混合室；该主流体环形腔位于所述的中央混合室周围；所述的环形喷嘴设于环形喷嘴座上，该环形喷嘴座构成所述中央混合管入口段周围的所述环形混合室顶壁；所述的环形喷嘴为至少一圈的孔、槽、缝及其组合，所述环形喷嘴的入口经过该主流体环形腔与该第二主流体入口管连通，所述环形喷嘴的出口对正並离开所述的环形混合室的收缩锥环形出口和与之平滑直通的所述环形混合管；所述环形混合管由该外管和同心悬置的上述内管之间构成；

该外管上在轴向上长于上述内管的部分构成总混合器外管，总混合器外管的入口段设有入口大出口小的所述总混合室；所述总混合室出口的渐缩径管平滑过度为直管的所述总混合管。

这种由中央喷嘴、阶梯状的内管、环形喷嘴和阶梯状外管分段组合构造中央引射器、环形引射器和总混合管的结构，易于加工和装配。

本发明几种具体实施结构中：

所述中央引射器的入口设中央前级引射器；该中央前级引射器由中央前级喷嘴、前级混合室、前级混合管组成，三者同心串置；该中央前级喷嘴入端为所述的第一主流体入口管，该中央前级喷嘴出端插入该前级混合室，该前级混合室周壁均布第三次流体入口，该前级混合室的收缩锥形出口平滑直通该前级混合管；该前级混合管做为所述的中央喷嘴插入所述的中央混合室，所述的中央混合室顶部周围均布第一次流体入口。在中央引射器的入口设中央前级引射器，一方面可从第三次流体入口引射更多的次流体，另一方面可增加中央喷嘴出流的动量和速度，增加从第一次流体入口引射次流体的能力，提高掺混效率。

均布设于所述中央混合室顶部周围的第一次流体入口和所述环形混合室侧壁周围的第二次流体入口都与同一种次流体源连通；所述中央喷嘴和所述环形喷嘴的主流体射流分别引射从上述各次流体入口进入的同一种次流体。

所述环形混合室侧壁通入的所述第二次流体入口与均布在所述中央混合室顶部周围的第一次流体入口分别接不同的次流体源，所述的第二次流体入口垂直或切向通入环形混合室侧壁；当所述的第二次流体入口垂直通入所述的环形混合室侧壁时，所述的第二次流体入口与所述的环形混合室之间设多孔均流套，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，可以使第二次流体进入环形混合室内分布得更均。提高环形混合室的混合效率。

本复式引射器的所述环形喷嘴座是个与所述外管和所述内管相应部分密配的独立的环；或所述的环形喷嘴座是由所述外管或/和所述内管的相应凸出部共同合成的环；在所述的环形喷嘴座上设至少一圈环形喷嘴。可根据整体结构的需要灵活设计环形喷嘴座的结构。

本复式引射器的所述环形喷嘴由环形缝隙、呈环形均布的槽、呈圆圈均布的孔中的一种或其组合构成；所述环形缝隙为在环形喷嘴座横断面上且与环形喷嘴座同心的圆环缝、波辫槽环缝或扁齿槽环缝中的一种构成；所述呈环形均布的槽为在所述环形喷嘴座横断面上呈放射状配置的多条均布的直槽或斜槽，在纵向上这些直槽或斜槽与所述环形喷嘴座的轴线平行或相斜；所述呈圆圈均布的孔为在所述环形喷嘴座上呈圆圈均布的多个直向的圆孔或斜圆孔。具有圆环缝的环形喷嘴，结构最简单，易于制作；适用于主流体为高压气体的情况，因为高压气体从圆环缝的出口喷出时会迅速膨胀。可以较好地引射气态或液态的次流体。具有扁齿槽环缝的环形喷嘴，主流体喷出后与次流体的径向接触面大幅度提高，掺混效果显著提高，适用于各种主流体引射各种次流体。具有波辫槽环缝的环形喷嘴，由于相对于扁齿槽环缝而言它的流道上改为圆弧过度，消除了各个交界棱线，主流体流道的阻力小，能量损失低，有利于提高掺混效率。另外，波辫槽环缝的壁很薄，其外侧被次流体包围，当主流体从波辫槽环缝喷出时，除了径向引射次流体之外，还可轴向顺带引射次流体，所以引射效率更高，适用于各种主流体引射各种次流体。具有周向倾斜的孔或槽的环形喷嘴，它的喷流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，从而增加抽吸活塞作用，也有利于主、次流体在环形混合管内参混。採用上述多样结构的环形喷嘴可增强环形引射器对于不同的主、次流体组合及工况的适应性。

所述的环形喷嘴座上设至少一圈环状V形或U形断面凹槽，所述的环形喷嘴是均布在每个上述环状V形或U形断面凹槽上的一圈圆孔，上述各圆孔的出口与上述环状V形或U形断面凹槽相贯，上述各圆孔为直孔或斜孔。这种环形喷嘴的喷流可造成环形混合管内主流体的横向移动，能提高复式引射器参混效率，並缩小轴向尺寸。

主流体为液体时，最好所述的环形喷嘴为有撞击流、旋流雾化作用且呈环形均布配置的多个喷雾孔；即它们是能产生撞击流、旋流或膜射流雾化的环形雾化喷嘴。其中有撞击流作用的环形喷嘴具有环形分布且能产生互相撞击射流的缝喷口、孔喷口、槽喷口及它们组合组合而成的组合喷口，有旋流雾化作用的环形喷嘴具有旋流芯或成膜雾化喷口；或者所述的环形喷嘴为环形均布配置的多个喷孔，每个喷孔的出口上切出过喷孔中心的径向的楔形凹槽，构成环形均布眼形孔喷口，相邻眼形孔喷口的斜口喷流之间具有撞击喷雾功能。环形喷嘴採用具有撞击流、旋流雾化功能的喷雾嘴，可使主、次流体间从汇流初始就混合得更为均匀密切，因此可显著提高本复式引射器传热传质速率，並增加除尘、快速蒸发、快速冷凝等特定功能。

本复式引射器的所述的环形混合管或/和所述的中心混合管设有喉管；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。使用喉管可以使环形混合管或中心混合管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，从而显箸缩短本复式引射器长度並增加除尘、快速蒸发、快速冷凝等特定功能。

本复式引射器的所述中央混合管为短管，所述的外管呈出端逐渐缩小的倒锥环形，所述环形喷嘴的中心线均等地向该复式引射器中心倾斜或与该复式引射器中心线交于一点。中央混合管可以很短，此时环形喷嘴和中央喷嘴可採用互相反向的旋流喷射结构，这使进入总混合室或总混合管的两股射流间产生强烈磨擦能增强混合效果，从而可缩短总混合室或总混合管的长度。

本发明的复式引射器克服了单管引射器的轴向尺寸太长，结构性能单一，抽射率低的缺点，用同心的内管和外管做成的嵌套式并联的中央引射器和环形引射器，并在这两个引射器的出口设置总混合室或总混合管，这种先並联再串连的复式引射器其大流量时性能好，结构形式多样，适用范围较广、轴向尺寸和重量大为缩小。

相对于现有单管引射器仅有一套主流体(工作流体)对次流体的引射和混合通道和机构，仅能实现一种主流体对一种次流体的均压混合而言，本发明的复式引射器输入的主流体和次流体可以分别是1-2种，而输出一种混合流体。根据的需要本发明的复式引射器可有如下几种功能构成：

(1)两个同种主流体分别从侧位和顶部引射同种次流体，输出一种二元混合流。

(2)两种主流体分别从侧位和顶部各自引射同种次流体，输出一种三元混合流。

(3)两种主流体分别从侧位和顶部各自引射不同种次流体，输出一种四元混合流。

上述几种流体输入形式和结构多样的特点，可应对不同的流体工艺要求，用以进行抽吸、混压、混合输送、传热传质和进行分离抽提、除污物等流体的物理、化学处理。本复式引射器技术方案是把一个引射器变为两个引射器套置並联，且它们的输出在总混合室总混合室和总混合管中进一步做串连引射混合。这不仅克服了现有单管引射器结构功能单一的缺奌，使复式引射器在流体处理工艺流程和设备上用途范围更广；还解决了传统大通径大流量单管引射器的引射比低，混合管长度及重量大的难题。本发明把现有单管引射器的单圆混合管变为一个中央小圓管和一个外环套组成的两个混合管，並把两个同心套置混合管的並联输出做为总混合管的前级输入，在总混合管中进行第三次混合，从而解决了大通量单管引射器引射效率低的问题。同时由于两个并列的混合管流道通径都变小，两个混合管的出口混合流的速度、总的压力、掺混度等差异使它们在共同的总混合室或总混合管中增加了两者互相引射和二次混合功能，这也使混合管长度重量显著减小而引射效率大增。

由于环形喷嘴具有周向倾斜的孔或槽，或具有断面V形或U形的环形槽与各圆孔相贯的喷口，环形喷嘴的喷流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，从而增加抽吸活塞作用，更利于提高主次流体在环形混合管内参混效率，因而可缩小复式引射器的轴向尺寸和重量。

由于具有均布的直槽或斜槽的环形喷嘴，工作时主流体从多条槽中喷出，形成多个平行窄条的环状主流体射流，在每两个相邻的窄条状主流体射流之间都夹带一个扁条形次流体。由于单位体积流量的扁条形射流要比相同体积流量的圆柱形射流的表面积大，这样就增加了主、次流体之间的接触面积。因而，能使主流体湍流粘性力所粘附和裹挟的次流体量大增，即有效提高了射流的引射比，和引射器抽吸次流体的能力。它的另一个好处在于，这种在混合室内预先形成主、次流体的密集扁条形间隔分布，使主、次流体在进入混合管之前能提前参混。具有斜槽的环形喷嘴在混合室和混合管内会形成附加的旋流，这样既能增加混合室和混合管中混合流行程，又增加了由离心力对喷流造成的混合增强功能，这加大了主、次流体间的局部接触边界的湍流剪切作用、能有效提高引射器内主、次流体间的传热传质、混合均压的效率。可显逐提高引射器的参混功能从而可缩短混合管长度，因而减小了引射器的长度和重量，提高了引射器的功能和引射效率。

环形引射器最适合使用含有压气体或汽体的主流体；但当主流体必须为液体时，喷嘴尤其是环形喷嘴採用雾化射流喷嘴较好。这可显著节约主流体用量，並提高主流体效率；使单位主流体能粘附、携带、抽吸、参混更多的次流体，並可使主、次流体从汇流起就开始较均密混合，这能大大提高主流体对次流体引射率和混合效率从而缩短引射器的长度和重量。但这会导至引射器输出压力降低，它仅适用于要求高引射系数和高混合效率而不要求有高输出压力的引射器。

与传统的单管引射器相比，本发明除具有轴向尺寸和重量小外，其通过和处理流体能力更强，大流量工时性能更好，具有节约材料、节省空间节省能量和工效的特点。特别适于需大流量场所如能源、环保等工业工程或对尺寸重量有严格限制的水路空交通工具。

附图说明

图1为本发明复式引射器实施例一的半剖结构示意图。

图2为图1中T向的结构示意图。

图3为图1中T向的另一种结构示意图。

图4为本发明复式引射器实施例二的半剖结构示意图。

图5为图4中K-K向的剖视结构示意图。

图6为图5中P向的环形喷嘴座结构示意图。

图7为图5中P向的另一种环形喷嘴座结构示意图。

图8为图4中另一种环形喷嘴K-K向的结构示意图。

图9为图4中再一种环形喷嘴K-K向的结构示意图。

图10为本发明复式引射器实施例三的半剖结构示意图。

图11为图10中A-A向的结构示意图。

图12为图10中另一种环形喷嘴A-A向的结构示意图。

图13为图10中再一种环形喷嘴A-A向的结构示意图。

具体实施方式

一、实施例一

本发明复式引射器实施例一的结构，参见图1。该复式引射器包括中央引射器100’、环形引射器200’、及总引射器300’。内管1’和中央喷嘴座2’上的中央喷嘴22’组成中央引射器100’，内管1’前半部外侧和外管4’前半部444’里侧形成环形喷嘴座3’和环形喷嘴31’并组成环形引射器200’。中央引射器100’同轴地设置在环形引射器200’内，中央引射器100’的喷口与周围的环形引射器200’的出口与外管4’中后部43’内总混合室46’、总混合管47’和总扩压管48’共同构成总引射器300’。

中央喷嘴座2’其内设中央喷嘴22’，其下部设外凸缘，其顶部中央设第一主流体入口管21’。该第一主流体入口管21’向内收缩后直通中央喷嘴22’。中央喷嘴座2’的外凸缘上围绕中央喷嘴22’均布多个第一次流体入口23’。

内管1’为漏斗状阶梯形圆管，它的顶部具有大直径喇叭形扩径口11’，中央喷嘴座2’的外凸缘固定于内管1’的顶端扩径口11’上。中央喷嘴座2’的外凸缘上的各个通孔23’与内管1’的扩径段喇叭口对接，使内管1’和中央喷嘴座2’的外凸缘构成中央引射器100’的本体。中央喷嘴座2’外凸缘上均布的各个通孔23’组成中央引射器100’的第一次流体入口。中央喷嘴22’的出口伸入内管1’前部的扩径段中，使内管1’前部的扩径段大直径喇叭形内腔成为中央引射器100’的中央混合室12’。中央混合室12’的收缩锥形出口延伸成的小直径管为中央混合管13’。中央混合管13’的入端所设的小直径段为中央混合管13’的喉管131’。中央喷嘴22’的出口正对中央混合室12’收缩锥出口和中央混合管13’的喉管131’，中央喷嘴22’的出口与中央混合室12’收缩锥形出口间隔一段距离，中央喷嘴22’出口的面积小于中央混合管13’的喉管131’的横断面积。

外管4’是个变径直套管，其前部扩径段接有一个直径较大的直圆管444’，其中、后部为小直径阶梯圆管43’。外管4’前部的直圆管444’，其前端口由内管1’顶端扩径口11’外壁封死，内管1’的小直径管部插到外管4’的直圆管444’之后扩径段向后逐渐收缩的收缩锥部的小直径管部中，使上述中央引射器100’同轴地从前部套装在外管4’中。直圆管444’前部的侧壁设第二主流体入口41’，直圆管444’后部的侧壁上设第二次流体入口42’。

环形喷嘴座3’由外管4’的直圆管444’的内凸部443’与内管1’的前部直管的外凸部132’共同形成。环形喷嘴座3’也可由外管4’的直圆管444’与内管1’的前部直管两者之间仅设的一个凸部构成。外管4’的直圆管444’与内管1’之间形成的环形空间被环形喷嘴座3’密封横隔为上、下两部分；上部分为主流体环形腔5’，下部分为具有收缩环锥出口的环形混合室44’。环形混合室44’侧壁上的第二次流体入口42’与均布在中央混合室12’顶部周围的第一次流体入口23’可接不同的次流体源。连接在的第二次流体入口42’的第二次流体进管可以垂直或切向通入环形混合室44’侧壁；当第二次流体进管垂直通入环形混合室44’侧壁时，第二次流体进管腔与环形混合室44’之间可设多孔均流套40’，该均流套40’在环形混合室44’外周分隔出一个环形的流道，可以使第二次流体进入环形混合室44’内分布得更均。

内管1’小直径管部后部的外壁与外管4’的小直径管部内壁之间构成环形引射器的环形混合管45’。设在主流体环形腔5’侧壁上的第二主流体入口41’经过主流体环形腔5’与设在环形喷嘴座3’上的环形喷嘴31’连通，该环形喷嘴31’出口的面积小于环形混合管45’横断面的面积，环形喷嘴31’凸入环形混合室44’，环形喷嘴31’的喷口朝向环形混合室44’的锥环形缩径出口，该锥环形缩径出口平滑直通环形混合管45’。

参见图2：环形喷嘴31’为环形喷嘴座3’与直圆管444’中部内凸缘之间中位面的一周环形夾缝，该环形夾缝最好入口开度大而出口33’开度小(见图1)。环形喷嘴另一种变形，参见图3：为位于环形喷嘴座3-1’上成圈均布的多个小圆喷孔31-1’，且小圆喷孔31-1’出口最好带有V形或U形断面的环形槽33-1’，各小圆喷孔31-1’的中心分布在具有V形或U形断面的环形槽33-1’底环线上，且各小圆喷孔31-1’出口与V形或U形断面的环形槽33-1’相贯，此种圆孔与V形或U形断面的环形槽相贯的喷口，有利于其喷流呈环状扩展，可造成环形混合管45’内主流体的横向移动，提高掺混效果。

外管4’中、后部轴向上长于内管1’出端的部分构成总混合器外管43’，总混合器外管43’的入口段设有入口大出口小的总混合室46’，总混合室46’出口的渐缩径管平滑过度为直管的总混合管47’和渐扩径的总扩压管48’。在中央引射器100’中央混合管13’输出端的喷口被周围的环形引射器200’环形混合管45’输出端的出口包围，它们共同直通总混合室46’、总混合管47’和总扩压管48’。

工作时，来自第一主流体入口管21’的第一主流体，通过中央引射器100’上的中央喷嘴22’，向中央混合管13’的喉管131’喷射工作流体，同时卷吸从各个第一次流体入口23’进入中央混合室12’的第一次流体，使两者在中央引射器100’的中央混合管13’内混合，再从中央混合管13’末端输出第一混合流。来自第二主流体入口41’的第二主流体经主流体环形腔5’和环形喷嘴31’，向环形混合管45’入口喷射工作流体，同时卷吸从第二次流体入口管42’进入环形混合室44’的第二次流体，共同进入环形混合管45’进行混合后，再从环形混合管45’末端输出第二混合流。从中央混合管13’末端喷出的第一混合流体引射从环形混合管45’末端输出的第二混合流体一同进入总混合室46’和总混合管47’和总扩压管48’再混合输出。

本实施例将两种不同的主流体分别送入本实施例的两个主流体入口，同时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，成为用第一种主流体对第一种次流体引射，同时用第二种主流体对第二种次流体引射，最终掺混成一种混合流输出的复式引射器。

二、实施例二

本发明复式引射器实施例二的结构，参见图4。本实施例包括中央引射器100、环形引射器200、总引射器300以及中央前级引射器。中央引射器100中段与环形引射器200前端扩径段入口同轴固连，中央引射器100后段被同轴套置在环形引射器200中並悬置于内。在中央引射器100的中央混合管13输出端的喷口周围设被其引射的环形引射器200的环形混合管45输出端的出口，它们共同直通总混合室46及总混合输出管47构成总引射器300。

中央引射器100的主体为前后沿中轴线依次设置的中央喷嘴座2和前端带扩径段的阶梯状内管1。中央喷嘴座2顶部中央设第一主流体入口管21，第一主流体入口管21内缩的出口连通中央喷嘴座2内的中央喷嘴22。中央喷嘴座2与内管1前端扩径段之间的内腔形成中央混合室12，内管1后段为小径的中央混合管13，中央混合室12顶壁周围均布第一次流体入口23；中央喷嘴22伸入中央混合室12，並正对中央混合室12收缩锥形出口平滑直通的中央混合管13。

本实施例的中央引射器100前增设了中央前级引射器。中央前级引射器由中央前级喷嘴5、中央前级混合室25和中央前级混合管组成，三者同心串连。中央前级喷嘴5设在中央喷嘴座2的第一主流体入口管21内。中央前级喷嘴5入端为新的第一主流体入口管51。中央前级喷嘴5出端插入且悬置在中央喷嘴座2前端中央喷嘴22收缩的进口-也就是中央前级混合室25锥形出口中心。中央前级混合室25周壁均布附加的第一种次流体入口24。中央前级混合室25的收缩锥形出口平滑直通中央喷嘴22的出口段也就是中央前级混合管。中央前级混合管的喷口做为中央引射器100的中央喷嘴22插入且悬置在中央混合室12的锥形出口中央，中央混合室12收缩锥形出口平滑直通中央混合管13，在中央混合管13入端设有中央混合管13的最小口径段构成的喉管131。

环形引射器200由环形喷嘴座3、阶梯状外管4和同轴套装的内管1外周组成。内管1扩径段入端11外壁封闭固定在外管4前端扩径段40的端口孔中。内管1与外管4扩径段40之间的环形空间被横隔于中间的环形喷嘴座3分为上、下隔离密封的两个环形腔，上腔为其侧壁通入第二主流体入口管41的主流体环形腔6，下腔为其侧壁通入第二次流体入口42的环形混合室44。环形混合室44的收缩锥环形出口平滑直通由外管4中部与内管1后部之间构成的环形混合管45。

主流体环形腔6位于中央混合室13周围。设在主流体环形腔3侧壁上的第二主流体入口管41经过均布多个过孔的环形均流套401连通主流体环形腔6、再与设在环形喷嘴座3上的环形喷嘴31入口连通。见图5和图6，环形喷嘴31由环形喷嘴座3周围均布的一圈直槽31-1组成的。或者见图7，环形喷嘴31由环形喷嘴座3周围均布的一圈斜槽31-2组成。环形喷嘴31也可以由其它的组成形式，总之环形喷嘴31可以为环形喷嘴座3周围均布的至少一圈的孔、槽、缝及其组合。

另一种结构的环形喷嘴，使图8中所示的扁齿槽环缝：由环形喷嘴座3-1内周面与内管1外周之间形成的环形缝31-12和环形喷嘴座3-1内周面上环形均布的多个扁凹槽31-11组成扁齿槽环缝；这些环形均布的扁凹槽31-11在环形喷嘴座3-1横断面上呈放射状，在纵向上这些扁凹槽31-11与环形喷嘴座3-1的轴线平行或相斜。环形喷嘴的再一种结构是图9中所示的波辫槽环缝：由环形喷嘴座3-2内周面的波瓣形短管3-21与内管1外周之间形成的环形缝31-12和波瓣形短管3-21上环形均布的多个凹槽31-11组成波辫槽环缝；这些环形均布的凹槽31-11在环形喷嘴座3-2横断面上呈放射状，在纵向上这些凹槽31-11与环形喷嘴座3-2的轴线平行或相斜。

环形喷嘴31出口插入环形混合室44并正对与环形混合室44收缩锥环形出口平滑直通的环形喉管451及环形混合管45的出口段452，环形喉管451具有环形混合管45全程中最小截面。外管4轴向上长于内管1的部分设收缩锥管再直通直管43，其中锥管内腔为总混合室46，直管43内腔为总混合输出管47。

使用时，中央前级引射器的新的第一主流体入口管51和环形引射器200的第二主流体入口管41可以分别与同一个主流体源或两个不同的主流体源连通。中央前级引射器的附加的第一种次流体入口24与中央引射器100的第一种次流体入口23分别连通同一种次流体源，而环形引射器200的第二种次流体入口42可以连通上述的同一种次流体源，也可以连通其他的次流体源。

来自新的第一主流体入口管51的主流体，通过中央前级引射器上的中央前级喷嘴5，向中央喷嘴22的出口段也就是中央前级混合管喷射工作流体，同时卷吸从各个附加的第一种次流体入口24进入第一种次流体入口24的第一次流体，使两者在中央前级引射器的中央前级混合管内混合，再从中央前级混合管也就是中央喷嘴22的出口段末端输出第一混合流。接下去，中央引射器100中的中央喷嘴22向中央混合管13的喉管131喷射的第一混合流作为工作流体，同时卷吸从中央引射器100各个第一次流体入口23进入中央混合室12的次流体，使两者在中央引射器100的中央混合管13内混合，再从中央混合管13末端输出第二混合流。环形引射器200中，来自第二主流体入口管41的主流体作为工作流体经主流体环形腔5和环形喷嘴31向环形混合管45入口喷射，同时卷吸从第二次流体入口42进入环形混合室44的次流体，共同进入环形混合管45进行混合后，再从环形混合管45末端输出第三混合流。从中央混合管13末端喷出的第而混合流体引射从环形混合管45末端输出的第三混合流体一同进入总混合室46；总混合室46接受中央混合管13和环形混合管45输出的两股混流，它们互相引射共同进入总混合输出管47内进行二次混合，并从总混合输出管47未端输出一种均压混合流体。

三、实施例三

如图8、图9、图10所示。本实施例与第一实施例的基本结构和工作机理基本相同。相同部分不再描述，所不同处在于：

A、中央引射器部分：内管10’下部的结构基本与第一实施例中内管10相同，不同处在于内管10’上部大直径喇叭形扩径口的顶部向上缩口并延伸出中央短管110’，中央短管110’可为或内设第一主流体入口管210’并直通中央喷嘴座20’和中央喷嘴220’。内管10’上部大直径喇叭形扩径口向下收缩成小径的中央混合管130’。内管10’上部大直径喇叭形扩径口的内腔为中央混合室120’。中央混合室120’顶壁周围均布多个第一次流体入口圆孔140’。中央喷嘴220’的出口伸入并正对中央混合室120’收缩锥出口和中央混合管130’，中央喷嘴220’与中央混合室120’收缩锥形出口间隔一段距离，中央喷嘴220’的面积小于中央混合管130’横断面的面积。

B、环形引射器部分：外管40’的前端是由直径较大的直圆管和向后逐渐收缩的收缩锥部组成的扩径段；外管40’后部的小直径管部430’前半截有一较短的直管段，该直管段的前端设向前扩张的扩口；该直管段之后小直径管部430’向后逐渐向内收缩，后半截为直圆管。外管40’扩径段靠近上端口的直圆管侧壁上设第二主流体入口管410’，在外管40’扩径段下部管侧壁的均布多个第二次流体入口圆孔420’。内管10’的扩径段固定在并封闭往外管40’的前端口内，使上述中央引射器同轴地从前部套装在外管40’中。内管10’的小直径中央混合管130’插到外管40’的小直径管部中；外管40’扩径段前端与内管10’的前部之间形成主流体环形腔50’。环形喷嘴座30’外圆螺合固定在外管40’扩径段直圆管孔中，环形喷嘴座30’内孔与内管10’的中部外圆密配，使内管10’与外管40’的扩径段之间构成具有收缩环锥出口的环形混合室管40’上的各第二次流体入口420’连通环形混合室440’。内管10’的小直径管部外壁与外管40’的小直径管部内壁之间构成环形引射器的环形混合管450’。

D、环形引射器中：环形喷嘴座30’上围绕内孔分作内、外两圈均布多个成对按径向顺次设置的斜喷孔310’，这些成对设置的斜喷孔310’组成环形引射器的环形喷嘴，见图9。该环形喷嘴的进口经主流体环形腔50’连通第二主流体入口410’，该环形喷嘴出口的交汇中心正对环形混合室440’的收缩环锥出口和环形混合管450’。本实施例的环形喷嘴的一种改进结构如图10：环形喷嘴座30-1’上围绕内孔分作内、外两圈均布多个交错设置的直或斜喷孔310-1’，这些交错设置的喷孔310-1’组成环形引射器的环形喷嘴。

E、总引射器部分：总混合输出管与实施例1的结构相同：外管40’小直径管部430’向内收缩的前半截中位于环形混合管450’出口之后的部分为较短的直管段和向后逐渐缩小的锥形管，构成总混合室460’。外管40’的小直径管部430’后半截的直管部构成总混合管470’。

F、本实施例中，中央引射器的中央混合管130’比前两个实施例的中央混合管的相对长度要短很多。本实施例中，环形混合管450’也很短。对于这种复合引射器，在短中央混合管130’和极短的环形混合管450’中，它们的主流体、次流体不能完全混合，还要靠总混合室460’和总混合管470’实现主流体、次流体的完全混合。这种复式引射器的中央喷嘴和外周的环形喷嘴可采用互相反向的喷流或喷雾结构，例如中央喷嘴220’有旋流芯或旋流片或多个斜孔，而外周的环形喷嘴为反向的斜孔或斜槽类旋流结构，使内、外两个中央混合管130’、环形混合管450’的出流强力剪切和涡混，造成中心和外环两股射流在总混合室460’中互相强烈磨擦混合的效果，还可使主流体、次流体在吸入段就能充分掺混，从而缩短总混合室及后续总混合管的长度。由于短中央混合管130’喷流对环形混合管450’的喷流有磨擦粘附的捲吸作用；因而它比单管引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，可提高次流体被主流体引射的量比。

工作时，主流体对次流体引射参混过程如第一个实施例所述。本实施例用两种主流体分别送入两个主流体入口管的同时，並将同一种次流体分别送入两种次流体入口，本实施例是用两种主流体引射一种次流体，掺混成一种混合流输出的复式引射器。

当用同一种主流体分别送入本实施例的两个主流体入口管，同时将同一种次流体分别送入两种次流体入口，本实施例就变成为用一种主流体引射一种次流体，掺混成一种混合流输出的复式引射器。

四、实施例四

本实施例的复式引射器基本与实施例三相同。本实施例的中央混合管为短管，外管呈出端逐渐缩小的倒锥环形；环形喷嘴的中心线均等地向复式引射器中心倾斜或与复式引射器中心线交于一点且呈倒锥形。

本实施例的环形喷嘴座30’可如上实施例是个与外管40’和内管10’密配的独立的环，环形喷嘴座也可由外管40’或/和内管10’的相应部分凸出部共同合成，如图1、图2中的环形喷嘴座3’和环形喷嘴31’。

环形喷嘴可以是在环形喷嘴座上设的至少一圈的孔喷口、槽喷口、缝喷口及其组合喷口。

但当主流体为液体时，环形喷嘴可採用环形雾化喷嘴，其中一种结构如图11所示：环形喷嘴座30-2’上围绕插接内管10’的内孔均布多个喷孔310-1’；每个喷孔310-1’的出口上切出径向的凹楔槽320’，每两个相邻的喷孔310-1’的相邻凹楔槽320’面上形成膜射流互相撞击，形成一圈眼形孔喷口，构成环形雾化喷雾嘴。环形雾化喷嘴能产生撞击流或旋流或膜射流雾化效应。有撞击流作用的环形雾化喷嘴具有环形分布且能产生互相撞击射流的缝喷口、孔喷口、槽喷口及它们组合组合而成的组合喷口，有旋流雾化作用的环形喷嘴具有旋流芯或成膜雾化喷口。

环形喷雾嘴的出口正对环形混合室收缩环锥出口和环形混合管。此种环形喷雾嘴可以提高主流体与次流体的预混能力和引射率并缩短混合管长度。环形雾化喷嘴也可采用其它形式的喷雾嘴，如能产生多股分散撞击射流、膜射流或带旋流芯的旋流雾化型的喷雾嘴。雾化喷嘴虽然导至引射器输出压力降低，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，从而能缩短复式引射器的长度並增加引射器的特定功能，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引射器。

工作时，主流体对次流体引射参混过程如前一个实施例所述。在同一种主流体送入本实施例的两个主流体入口的同时，如果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对两种不同的次流体分别引射，最终掺混成一种混合流输出的复式引射器。

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 (11)

1.复式引射器，其特征在于：中央引射器同轴地设置在环形引射器内，两者的出口共同连通总混合室和总混合管；第一主流体从中央引射器顶部通过中央喷嘴向中央混合管入口喷射，引射从中央引射器顶部周围入口进入中央混合室的次流体一起进入中央混合管内混合；第二主流体从环形引射器顶部侧位通过环形喷嘴向环形混合管入口喷射，引射从环形引射器上部侧位入口进入环形混合室的次流体一起进入环形混合管内混合；中央混合管的出口喷流在总混合室中引射周围的环形混合管出口喷流共同进入总混合管进行第三次混合，完成高压主流体抽吸低压次流体的混流输送。

2.根据权利要求1所述的复式引射器，其特征在于：所述的中央引射器和所述的环形引射器前部同心固定，所述中央引射器中后部同心悬置于所述环形引射器之内；在所述中央引射器输出端喷口周围设被其引射的所述的环形引射器输出端，它们共同直通所述的总混合室及所述的总混合管；

所述中央引射器的主体为所述的中央喷嘴和前端带扩径段的阶梯状内管，该内管前端扩径段的内腔形成所述的中央混合室，该内管后段为小径的所述中央混合管，所述的中央混合室顶壁周围均布第一次流体入口；该复式引射器顶部中央设第一主流体入口管，该第一主流体入口管出口内置所述的中央喷嘴；所述的中央喷嘴离开並对正所述中央混合室收缩锥形出口和与之平滑直通的所述中央混合管；

所述的环形引射器由所述的环形喷嘴、阶梯状外管和同轴套装的上述内管外周组成；上述内管扩径段入端外壁封闭固定在该外管前端扩径段的端口孔中；上述内管与该外管扩径段之间的环形空间被横隔于中间的环形喷嘴座分为上下隔离密封的两个环形腔，上环形腔为其侧壁通入第二主流体入管的主流体环形腔，下环形腔为其侧壁通入第二入次流体入口的所述环形混合室；该主流体环形腔位于所述的中央混合室周围；所述的环形喷嘴设于环形喷嘴座上，该环形喷嘴座构成所述中央混合管入口段周围的所述环形混合室顶壁；所述的环形喷嘴为至少一圈的孔、槽、缝及其组合，所述环形喷嘴的入口经过该主流体环形腔与该第二主流体入口管连通，所述环形喷嘴的出口对正並离开所述的环形混合室的收缩锥环形出口和与之平滑直通的所述环形混合管；所述环形混合管由该外管和同心悬置的上述内管之间构成；

该外管上在轴向上长于上述内管的部分构成总混合器外管，总混合器外管的入口段设有入口大出口小的所述总混合室；所述总混合室出口的渐缩径管平滑过度为直管的所述总混合管。

3.根据权利要求2所述的复式引射器，其特征在于：所述中央引射器的入口设中央前级引射器；该中央前级引射器由中央前级喷嘴、前级混合室、前级混合管组成，三者同心串置；该中央前级喷嘴入端为所述的第一主流体入口管，该中央前级喷嘴出端插入该前级混合室，该前级混合室周壁均布第三次流体入口，该前级混合室的收缩锥形出口平滑直通该前级混合管；该前级混合管做为所述的中央喷嘴插入所述的中央混合室，所述的中央混合室顶部周围均布第一次流体入口。

4.根据权利要求2或3所述的复式引射器，其特征在于：均布设于所述中央混合室顶部周围的第一次流体入口和所述环形混合室侧壁周围的第二次流体入口都与同一种次流体源连通；所述中央喷嘴和所述环形喷嘴的主流体射流分别引射从上述各次流体入口进入的同一种次流体。

5.根据权利要求2或3所述的复式引射器，其特征在于：所述环形混合室侧壁通入的所述第二次流体入口与均布在所述中央混合室顶部周围的第一次流体入口分别接不同的次流体源，所述的第二次流体入口垂直或切向通入环形混合室侧壁；当所述的第二次流体入口垂直通入所述的环形混合室侧壁时，所述的第二次流体入口与所述的环形混合室之间设多孔均流套，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。

6.根据权利要求2所述的复式引射器，其特征在于：所述的环形喷嘴座是个与所述外管和所述内管相应部分密配的独立的环；或所述的环形喷嘴座是由所述外管或/和所述内管的相应凸出部共同合成的环；在所述的环形喷嘴座上设至少一圈环形喷嘴。

7.根据权利要求2或6所述的复式引射器，其特征在于：所述的环形喷嘴由环形缝隙、呈环形均布的槽、呈圆圈均布的孔中的一种或其组合构成；所述环形缝隙为在环形喷嘴座横断面上且与环形喷嘴座同心的圆环缝、波辫槽环缝或扁齿槽环缝中的一种构成；所述呈环形均布的槽为在所述环形喷嘴座横断面上呈放射状配置的多条均布的直槽或斜槽，在纵向上这些直槽或斜槽与所述环形喷嘴座的轴线平行或相斜；所述呈圆圈均布的孔为在所述环形喷嘴座上呈圆圈均布的多个直向的圆孔或斜圆孔。

8.根据权利要求2或6所述的复式引射器，其特征在于：所述的环形喷嘴座上设至少一圈环状V形或U形断面凹槽，所述的环形喷嘴是均布在每个上述环状V形或U形断面凹槽上的一圈圆孔，上述各圆孔的出口与上述环状V形或U形断面凹槽相贯，上述各圆孔为直孔或斜孔。

9.根据权利要求2或6所述的复式引射器，其特征在于：所述的环形喷嘴为有撞击流、旋流雾化作用且呈环形均布配置的多个喷口；或者所述的环形喷嘴为环形均布配置的多个喷孔，每个喷孔的出口上切出过喷孔中心的径向的楔形凹槽，构成环形均布眼形孔喷口，相邻眼形孔喷口的斜口喷流之间具有撞击喷雾功能。

10.根据权利要求2所述的复式引射器，其特征在于：所述的环形混合管或/和所述的中心混合管设有喉管；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。

11.根据权利要求2所述的复式引射器，其特征在于：所述的中央混合管为短管，所述的外管呈出端逐渐缩小的倒锥环形，所述环形喷嘴的中心线均等地向该复式引射器中心倾斜或与该复式引射器中心线交于一点。

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