CN103233925A - 一种高效多功能环形射流泵 - Google Patents

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龙新平
杨雪龙
吴伟
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Abstract

一种高效多功能环形射流泵，包括流体输送管组件、混合管⑹、喉管⑺和扩散管⑻、出口管⑼依次相连，所述流体输送管组件包括第一被吸流体输送管⑷、工作流体输送管⑵、第二被吸流体输送管⑿从内向外同轴设置。其优点是：工作效率比普通射流泵提高了3%~5%；一机两用，既可以将同一介质从两个不同吸入口吸入进行高效输送和混合，也可以在两个吸入口抽取不同介质，进行两种以上介质的混合和输送；工作范围较宽，只需更换喷嘴结构就可以实现喉管与环形喷嘴的面积之比的变化来改变泵的性能；结构简单，工作可靠，无运动部件；由于性能价格比高，有利于推广运用。

Description

一种高效多功能环形射流泵
技术领域
本发明涉及射流泵，具体的说是一种高效多功能环形射流泵。
背景技术
射流泵是一种利用射流的剪切和紊流扩散作用进行传质传能的流体机械和混合反应设备。该装置结构简单、工作可靠、运行和维护成本低，特别适合于水下、放射、高温和易燃易爆等场合。
根据所采用喷嘴结构的不同，射流泵可分为中心射流泵和环形射流泵两种。中心射流泵的喷嘴置于吸入室中间，被吸流体环绕在喷嘴外端；环形射流泵采用环形喷嘴，被吸流体从环形喷嘴内环通过。在环形射流泵中，由于吸入通道在中间，与喉管平行，非常有利于固体颗粒如矿石、活鱼、胶囊、土豆以及洋葱等的输运。然而由于其效率较低，使得应用受到限制。因此其效率的提升一直是人们努力的方向。
目前，环形射流泵所采用的传统环形喷嘴紧贴壁面，高速射流从喷嘴喷出后受到壁面影响，形成壁面环形射流，由于流速较高，从而引起较大的摩擦损失；另外，由于射流只有一侧接触被抽吸流体，卷吸作用受限，不能得到充分发挥。这些因素降低了环形射流泵的效率。为了使环形射流泵工作在高效区，需要其面积比，即环形射流泵的喉管与环形喷嘴的面积之比，能够与工况相适应，然而现有环形射流泵的面积比通常是固定的，不能够随工况变化。
发明内容
本发明高效多功能环形射流泵的目的在于提供一种结构简单、工作可靠、成本低廉、喉管与环形喷嘴的面积之比可调的高效多功能环形射流泵，该高效多功能环形射流泵采用距吸入室壁面一定距离的环形喷嘴，使其产生的环形射流两侧都有被吸流体，有效降低了壁面摩擦损失并同时提高了混合效率，从而大幅度提升环形射流泵的效率。
一种高效多功能环形射流泵，包括流体输送管组件、混合管、喉管和扩散管、出口管依次相连，所述流体输送管组件包括第一被吸流体输送管、工作流体输送管、第二被吸流体输送管从内向外同轴设置。
所述第一被吸流体输送管末端设置有内喷嘴，所述工作流体输送管末端设置有外喷嘴。
所述内喷嘴和外喷嘴之间还可设有孔板。
所述内喷嘴的形状为直管、锥形或流线形。
所述外喷嘴的形状为直管、锥形或流线形。
本发明高效多功能环形射流泵的优点是：
1、工作效率比普通射流泵提高了3%~5%；
2、一机两用，既可以将同一介质从两个不同吸入口吸入进行高效输送和混合，也可以在两个吸入口抽取不同介质，进行两种以上介质的混合和输送；
3、工作范围较宽，只需更换喷嘴结构就可以实现喉管与环形喷嘴的面积之比的变化来改变泵的性能；
4、结构简单，工作可靠，无运动部件；
5、由于性能价格比高，有利于推广运用。
附图说明
图1为本发明高效多功能环形射流泵的结构示意图。
图2a为喷嘴的一个实施例的剖视图；
图2b为喷嘴的一个实施例的结构示意图。
图3a为喷嘴的又一实施例的剖视图；
图3b为喷嘴的又一实施例的结构示意图；。
图中，1为第一阀门，2为工作流体输送管，3为第二阀门，4为第一被吸流体输送管，5为环形喷嘴，6为混合管，7为喉管，8为扩散管，9为出口管，10为第三阀门，11为第四阀门，12为第二被吸流体输送管，51为外喷嘴，52为内喷嘴，53为孔板。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进行进一步说明：如图1所示，一种高效多功能环形射流泵，包括流体输送管组件、混合管6、喉管7和扩散管8、出口管9依次相连，所述流体输送管组件包括第一被吸流体输送管4、工作流体输送管2、第二被吸流体输送管12从内向外同轴设置。所述第一被吸流体输送管4、工作流体输送管2、第二被吸流体输送管12的输入端分别设有第二阀门3、第一阀门1、第四阀门11，所述出口管9的输出端设有第三阀门10。
所述第一被吸流体输送管4末端设置有内喷嘴52，所述工作流体输送管2末端设置有外喷嘴51，可通过改变两个喷嘴的尺寸来调节环形射流泵面积比。
所述内喷嘴52和外喷嘴51之间还可设有孔板53，可通过改变孔的数量、尺寸和形状来调节环形射流泵面积比。
所述内喷嘴52的形状为直管、锥形或流线形或者其他形状。
所述外喷嘴51的形状为直管、锥形或流线形或者其他形状。
可根据实际需要更换不同尺寸或形状的内喷嘴52或外喷嘴51，或者加装具有不同个数、形状或尺寸的孔的孔板53。如图2a、b所示，外喷嘴51为锥形，内喷嘴52为直管；如图3a、b所示，外喷嘴51和内喷嘴52均为直管。
工作流体输送管道2和第一被吸流体输送管4末端分别加装外喷嘴51和内喷嘴52构成环形喷嘴5，形成高压环形工作流体位于中间，其内侧为圆形被吸流体，外侧也为环形被吸流体的三层流动结构。来自第一被吸流体输送管4、第二被吸流体输送管12的流体受到工作流体输送管2射出的高压流体的抽吸，三股流体在混合管6和喉管7内混合并恢复一定压力，然后经扩散管8进一步恢复压力后由出口管9排出。
当第一被吸流体和第二被吸流体来自同一来源时，本发明起到高效混合输送的作用；当二者来自不同来源时，本发明起到高效混合和浓度控制的作用。
本发明的操作步骤如下：
如图1，打开第三阀门10，保证环形射流泵内部通畅；打开第一阀门1，高压流体经环形喷嘴5高速喷出，产生真空；打开第二阀门3和第四阀门11使两股被吸流体在内外压差作用下进入环形射流泵内；通过控制第一阀门1、第二阀门3、第三阀门10和第四阀门11来实现流量和压力的调节。

Claims (5)

1.一种高效多功能环形射流泵，包括流体输送管组件、混合管⑹、喉管⑺和扩散管⑻、出口管⑼依次相连，其特征在于：所述流体输送管组件包括第一被吸流体输送管⑷、工作流体输送管⑵、第二被吸流体输送管⑿从内向外同轴设置。
2.如权利要求1所述的高效多功能环形射流泵，其特征在于：所述第一被吸流体输送管⑷末端设置有内喷嘴(52)，所述工作流体输送管⑵末端设置有外喷嘴(51)。
3.如权利要求2所述的高效多功能环形射流泵，其特征在于：所述内喷嘴(52)和外喷嘴(51)之间还设有孔板(53)。
4.如权利要求2所述的高效多功能环形射流泵，其特征在于：所述内喷嘴(52)的形状为直管、锥形或流线形。
5.如权利要求2所述的高效多功能环形射流泵，其特征在于：所述外喷嘴(51)的形状为直管、锥形或流线形。
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