CN103791646B - 引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机 - Google Patents

Abstract

一种引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机，属于压力气体膨胀制冷技术领域。该机采用完全由顶部实施安装的内嵌式结构形式，将其中起关键作用的迷宫密封动环与主轴构建为一体，并通过轴内引气和采用两边相同结构与尺寸的迷宫密封来实现轴向力的平衡，解决了由于高压引起压力失衡导致轴承易损坏，机器寿命缩短等技术难题，更有效地延长机器寿命并实现提高制冷效率的目的。采用顶装内嵌式整体结构和轴向结合径向的迷宫密封形式，使密封等部件形成整体，利于加工和安装拆卸，且能更好地满足密封要求。多级孔板耗散排液结构，可有效排除装置内的积液，克服了这一严重影响绝热制冷效率的弊端，采取避开电机直接拖带的形式，可解决电机轴串位可能导致的安全隐患。

Description

引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机

技术领域

本发明涉及一种引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机,属于压力气体膨胀制冷技术领域。

背景技术

上世纪八十年代,大连理工大学研制了的气波制冷机(专利号89213744.4)、多级气波制冷机(96115022.X)，这些制冷节能机械均是利用装置进出口气体压差使轴及气体分配器转动，以一定的旋转速度将介质气体依次对环周向的各末端封闭的接受管进行射流，使管内的潴留气做不定常膨胀功而实现制冷，它们分别属于一次或多次不定常膨胀制冷。该类制冷机在设计工况范围内制冷效率一般均较高，但随着使用期的延长，工况发生改变，制冷做功就难以保持高效率。这是机器自身调节能力不够所致。另外在实际工程应用中，例如：在天然气加工处理和化工生产尾气处理过程中，一些重组分在低温下会产生大量的冷凝液，其在制冷机机腔内和振荡接受管内积存，严重影响了制冷机的制冷效率。由于气波制冷机的制冷效率如何以及运行的可靠性是其性能最为关键的两项内容，而影响制冷等熵效率的因素非常多，如：转速、压力、膨胀比、管长、管径、喷嘴口径形状与尺寸、密封结构形式与尺寸、带液运行性能、制冷机的设计结构等等。其设计结构及制造技术的优劣都关系和决定着该设备的可靠性。传统式气波制冷机结构和机理一般都较为复杂，内部转动件较多，为防止制冷前后的气体掺混及外泄，一般都设置有多种形式的动密封及静密封，拆装较为繁琐。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过主轴内开孔引气及喷嘴两边采用相同对称的轴向结合径向迷宫密封结构形式，能有效解决由高压引发的轴向力过大导致寿命缩短的难题。并且结构更加简单、操作维护简便，承压能力强，运转稳定可靠、带液运行效率高，适合于处理各种气体介质的平衡型顶装内嵌式气波制冷机。

本发明采用的技术方案是：一种引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机，包括由主机体、上机体、联轴器箱座和轴承箱座构成的机体，在机体中设有驱动旋转喷嘴转动的主轴机构、主轴支撑装置和主轴密封装置；所述机体采用主机体、上机体、上轴承座、联轴器箱座和轴承箱座依次固定连接在一起，所述主轴机构采用设有皮带轮的外磁缸连体短轴经磁联轴器连接主轴，主轴以安装旋转喷嘴的位置开始向两边分为设有气压平衡孔的连接端和设有进气孔的进气端，所述主轴支撑装置采用位于嵌入式下轴承箱中的第一轴承和位于上轴承座中的第二轴承，所述主轴密封装置包含下迷宫型密封和上迷宫型密封，下迷宫型密封采用下部迷宫静环（32）与主轴迷宫动环（4a）相配合，主轴迷宫动环（4a）与主轴（4）为一体，上迷宫型密封采用上部迷宫静环与上部迷宫动环相配合；所述主轴上依次设有进气端的第一轴承、主轴迷宫动环、靠第二圆螺母压帽紧固的旋转喷嘴及盖板、用第一圆螺母压帽紧固的上部迷宫动环、支撑压紧套筒环及第二轴承和通过键连接的内磁缸，还设有与旋转喷嘴上的喷孔相配合的1-8个侧向矩形孔、平衡孔和设置在主轴进气孔内带引气孔的导流体；所述主机体上设有1个沿轴向中心设置的进气管、1-4个按径向分布的排气管和10-99个沿周向均布的振荡接受管，每个振荡接受管都连接1个多级孔板耗散排液装置，旋转喷嘴的喷孔出口与位于主机体上连接振荡接受管的管孔依次对应相配合。

对于所述下迷宫型密封，下部迷宫静环的第一迷宫静环外圆柱面上设有矩形密封槽，主轴迷宫动环和位于主轴下端的主轴迷宫段外圆柱面上设有矩形密封槽。

对于所述上迷宫型密封，上部迷宫动环的內圆柱面与外圆柱面上均设有矩形密封槽，支撑压紧套筒环的外圆柱面上设有矩形密封槽。

所述下迷宫型密封和上迷宫型密封以主轴上的旋转喷嘴为分界，下迷宫型密封和上迷宫型密封的密封长度和密封齿的数量和结构尺寸均按对称选取；上部迷宫静环最大外径的下部设有一个缩径台阶，使其通过上机体上的内凸台定位；它的最大外圆处还设有一组多道O形密封圈以防止其与上机体之间的气体泄漏。

所述主机体上管孔的直径为4-45mm，管孔的偏角为0-25度，固定连接在管孔上的振荡接受管长度为1000-12000mm。

所述多级孔板耗散排液装置包括筒体和两端的封头，封头上的第一接管(34)与振荡接受管连接，第二接管与排液收集腔连接，筒体内设置一个用两个半圆板固定在筒体內壁上的腔室,腔室的上端封闭，下端开孔，两端及中间设有多个孔板的短管伸入腔室下端的开孔中，腔室下端的开孔直径大于短管的外直径,短管的下端与第二接管固定连接。

采用上述技术方案基本的工作原理是：气波制冷机工作时，带有压力的进口来料气进入主轴的空心轴段内，压力气通过旋转喷嘴高速射流并连续地改变方向，以间歇方式依次射入呈放射状均布排列的振荡接受管中。由于所有振荡接受管均末端连接多级孔板耗散排液装置，因此排液装置的作用是可将接受管中的积液汇集后排出，而对振荡接受管内气体运动的流场不会造成太大的影响，故射入气体在振荡接受管内振荡并产生压缩波、激波、膨胀波以及反射激波，每根振荡接受管的管内气体在两次射气间隔期间向外排气，振荡接受管内所形成的压缩波和激波会使管内气体产生高温，热量通过管壁向外界散发，同时产生的膨胀波使气体降温。这是由于压力气体因膨胀做功而减少了能量，使得自身降温。整个制冷过程可描述如下：

(1)射入阶段。高速气流射向某一振荡接受管的瞬间，射入的新鲜气体与管内原有的滞存气体之间形成一接触面，该接触面可视为一无质量的“活塞”；由于接触面两边速度和压力都不相等，为满足接触面相容条件(即接触面两边气体的速度和压力相等)，该“活塞”向前运动即是压缩波不断地向前推动，在“活塞”的前方将出现同方向运动的激波，激波也即是压缩波迭加产生的结果。

(2)放热阶段。激波产生和扫过之处，气体连续受到压缩，温度和压力都在提高，经过多周期的作用，振荡接受管内气体温度逐渐升高，并通过管壁散热，完成能量转换。由于射入气体对管内气体膨胀作功，依据热力学第一定律，射入气体总温下降，温度降低。

(3)排气阶段。当旋转喷嘴口转离某一振荡接受管，停止向管内射气，管内压力大于管外压力，管内射入气体反向流出管口，且再一次膨胀产冷，产生的冷量经汇总收集后排出机器外输，完成一个制冷循环周期。

本发明的有益效果是：

1.通过引气、开平衡孔和对称结构密封等能够解决高气压下轴向力大的平衡问题，可显著提高易损件轴承以及机器的使用寿命；同时对克服运转中产生的振动和噪音难题，对解决和避免接受管断裂均有益处。

2.将轴与密封合为一体，密封件改由轴向与径向相结合组成，减少了配合及加工环节，制造加工精度提高；

3.安装、拆卸均由原来的两边向里进行改为全部从顶部向下完成，简化了结构及安装，大大减轻了劳动强度和工作量；

4.电机不直截连接主轴，避免了一旦出现电机轴串动而可能造成转动的外磁缸连体短轴与静止中间隔套之间摩擦起火；

5.采用多级孔板耗散结构可显著提高该制冷机的带液运行性能和绝热制冷效率，冷凝下来的液体经多级孔板耗散排液装置汇总收集后排出。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是一种引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机的结构图。

图2是图１中的A放大图。

图3是多级孔板耗散排液装置的结构示意图。

图中：1、主机体，1a、管孔，2、嵌入式下轴承箱，3、第一轴承，4、主轴，4a、主轴迷宫动环，4b、主轴迷宫段，4c、侧向矩形孔，4d、平衡孔，4e、导流体，4f、引气孔，5、旋转喷嘴，6、盖板，7、上部迷宫动环，8、振荡接受管，9、上机体，9a、内凸台，10、静环压帽，11、第二轴承，12、联轴器箱座，13、外磁缸连体短轴，14、上部轴承，15、轴承箱座，16、顶部封盖，17、皮带轮，18、上部压帽，19、定距套管，20、中间隔套，21、内磁缸，22、O形密封圈，23、反向压帽，24、第一圆螺母压帽，25、止动垫片，26、上轴承座，27、支撑压紧套筒环，28、上部迷宫静环，29、O形密封圈，30、第二圆螺母压帽，31、排气管，32、下部迷宫静环，32a、第一迷宫静环，32b、第二迷宫静环，33、进气管，34、第一接管，35、封头，36、筒体，37、腔室，38、短管，39、半圆板，40、孔板，41、第二接管。

具体实施方式

图１、2示出了一种引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机的结构图。图中，引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机包括由主机体1、上机体9、联轴器箱12和轴承箱15构成的机体，在机体中设有驱动旋转喷嘴5转动的主轴机构、主轴支撑装置和主轴密封装置。机体采用主机体1、上机体9、上轴承座26、联轴器箱座12和轴承箱座15依次固定连接在一起，主轴机构采用设有皮带轮17的外磁缸连体短轴13经磁联轴器连接主轴4，主轴4以安装旋转喷嘴5的位置开始向两边分为设有气压平衡孔的连接端和设有进气孔的进气端，轴支撑装置采用位于嵌入式下轴承箱2中的第一轴承3和位于上轴承座26中的第二轴承11，主轴密封装置包含下迷宫型密封和上迷宫型密封，下迷宫型密封采用下部迷宫静环32与主轴迷宫动环4a相配合，主轴迷宫动环4a与主轴4为一体，上迷宫型密封采用上部迷宫静环28与上部迷宫动环7相配合。对于下迷宫型密封，下部迷宫静环32的第一迷宫静环32a外圆柱面上设有矩形密封槽，主轴迷宫动环4a和位于主轴4下端的主轴迷宫段4b外圆柱面上均设有矩形密封槽。对于上迷宫型密封，上部迷宫动环7的內圆柱面与外圆柱面上也均设有矩形密封槽，支撑压紧套筒环27的外圆柱面上设有矩形密封槽。另外在主轴4外部中间部位有一平台面，用来依托定位并固定旋转喷嘴5。此平台的背面即为空心轴段，空心轴的外表面沿轴向设置有密封齿槽，同时此空心轴段的外围还沿周向向外构成了多个同心辐射扩展密封环，它们与轴同为一体，其内部齿均是沿轴向分布的，呈阶跃式环状齿环。

主轴4上依次设有进气端的第一轴承3、主轴迷宫动环4a、靠第二圆螺母压帽30紧固的旋转喷嘴5及盖板6、用第一圆螺母压帽24紧固的上部迷宫动环7、支撑压紧套筒环27及第二轴承11和通过键连接的内磁缸21，还设有与旋转喷嘴5上的喷孔相配合的4个侧向矩形孔4c、2个平衡孔4d和设置在主轴进气孔内带引气孔4f的导流体4e驱动机械通过皮带轮17经外磁缸连体短轴13和磁联轴器驱动主轴4转动。

主机体1上设有1个进气管33、2个排气管31和80根振荡接受管8，每个振荡接受管8都连接1个多级孔板耗散排液装置，旋转喷嘴5的喷孔出口与位于主机体1上安装振荡接受管8的管孔1a相配合。主机体1上管孔1a的直径为10mm，管孔1a的偏角为16度，固定连接在管孔1a上的振荡接受管8长度为6000mm。

图3示出了多级孔板耗散排液装置的结构示意图。多级孔板耗散排液装置包括筒体36和两端的封头35，封头35上的第一接管34与振荡接受管8连接，第二接管41与排液收集腔连接，筒体36内设置一个用两个半圆板39固定在筒体36內壁上的腔室37,腔室37的上端封闭，下端开孔，两端及中间设有多个孔板40的短管38伸入腔室37下端的开孔中，腔室37下端的开孔直径大于短管38的外直径,短管38的下端与第二接管41固定连接。

上述的实施例主要通过一种完全由机器上部实施安装的内嵌式结构形式实现气波制冷机结构简化，且通过轴内引气达到轴向力的平衡，解决由于压力失衡轴承易损坏的技术难题，更有效地减小震动、延长机器寿命并实现提高制冷机效率的目的。

引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机整体结构方面在确保能实现生产功能的基础上，主要考虑结构合理可行，装拆方便。机器内部零件的装拆均经过上面端口进行，避免了在机体底部安装轴承时仰头向上敲装轴承的困难和不便。安装时，首先在机体外将轴与喷嘴装配在一起，然后，在主机体上把在喷嘴下面的轴承座、轴承和密封件依次安放并固定好，然后将已装配在一起的主轴与喷嘴等一并装入机内，此轴与下部的轴承和密封件均有配合，接着安装上部的密封组件。如此以来气波机装拆更加方便，且能保证装配要求。

为了达到完全从上部安装的要求，将机体分为两部分。主机体上设置有进气管、排气管以及环周向均布的数十至近百个连接接受管的钻孔，出于结构需要及加工便利的考虑，主轴也可由两段组成：一段为部分空心轴，部分实心轴；另一段为空心轴。两段轴通过焊接相连。常温气体先经过变径管段再进入空心轴，然后通过空心轴进入与之配合的另一端旋转射流喷嘴，射入沿机体一周均匀分布的接收管内，完成气体波制冷的全过程。空心轴段位于机器的下半段，为将高压气体引入到另一端，即最上端，固在主轴上半段实心部分中间打孔。为方便更换本机器的唯一易损件轴承，机器两端各设置一个轴承座，主要特点是所有的零件装拆都是从机器的上部完成的。机体下部焊接上进气管后为整体封闭形式，不可拆卸，安装内件必须由上部实施作业，这就完全避免了更换轴承等项工作需要拆卸进气管线及法兰下端盖等一批零部件。

通过长期对气波制冷机的机理研究可知：进口的常温气体与出口制冷后的气体掺混能显著降低气波制冷机的制冷效率，这绝对是我们不希望看到的结果。因而进口管和出口管之间区域的密封必不可少，并且密封形式的选取非常重要和关键，因为密封优劣对气波制冷机的制冷效率的影响极大，若想最大程度的提高机器的制冷效率，其中最为有效的方法之一即是选择一种可靠有效的密封。迷宫密封较其它密封形式结构简单，易于加工，且能够达到生产过程对密封的要求。迷宫密封的形式种类很多，其中主要类型有径向迷宫和轴向迷宫之分，径向迷宫一般所占空间相对较大，往往需要多组多套动静环密封组件配合，拆卸安装比较麻烦，因此，根据本制冷机结构和性能的要求，主密封即是采用轴向迷宫密封为主。

正是因为前述的原因，主轴的结构非常独特，机器下部起关键密封作用的迷宫密封动环与轴设计成一体，将主轴与密封动环二者合二为一的优点之一是减少了一道重要配合，提高了制造精度，而与该动环轴做配合的静环则制成单独件，坐落在下轴承座之上并与其配合，且以其作为定位基准。动静环之间的布齿是以沿轴向为主，并结合了多径向分布的绕行，这样可以在保证密封齿数的前提下，大大缩短轴向长度，充分利用了空间，缩短了轴长和机体长度，不仅节省了原材料，也使支撑间距缩短，轴的受力得到改善。还有很重要的一个方面，由于处于生产使用过程中的气波制冷机的压力工况常常很高，比如进气压力在1MPa以上是常见的工况，有时进、排气压差高达十几至几十MPa，这样高的压差将使作为运转支撑的轴承承受极高的轴向力。正是针对这种大压差所产生的轴本身及其轴上件受到特别大的轴向力问题，采取将进入空心轴的高压气体经轴上中间喷嘴处的位置引入到喷嘴上面另一侧的轴内，再由顶部一侧向中间反输返送，让与机器进口同样压力的高压气体经由与下半段轴几乎相同齿数和相同面积的一组动静环密封组件，通过后的气体压力递减到与喷嘴附近的机器出口压力相同，即与下半段轴上气体通过迷宫密封后的压力相同，也即在相同直径相同尺寸下布置相同数量的密封齿数。至此来自两边的压力作用在主轴上的合力基本上抵消了。可以大大减轻轴承受力，减少维修更换次数，提高制冷机的使用寿命。在以喷嘴和机体上接受管的中心为分界线，在另一侧起平衡轴向力作用的密封动环则采用活动件的形式，密封静环采用轴套的形式，因此拆装方便，也能避免装配时把梳齿损坏。在布齿方面，都采用轴向布齿，遇齿数过多则沿径向排列多道轴向迷宫密封，这亦属于轴向结合径向的迷宫密封运用，此形式可使密封动环和静环加工维护方便，易于加工，尤其是安装拆卸方便，且能满足密封要求。

喷嘴是气波制冷机的关键部件之一。本机的喷嘴由两部分组成：一部分是加工有内部流道的喷嘴主体,即位于下部的件而另一部分圆柱体形的封盖位于上部，它们是分别套装在主轴上，通过大圆螺母进行压紧。封盖和喷嘴、轴之间用O形圈密封，防止漏气。还有一种形式的喷嘴结构：旋转喷嘴为两部分嵌合而成的，这样可做到密封性更好，防止内部气体向外泄漏。两件镶嵌啮合部位即选定在喷嘴口处，其面积尺寸上下两件各占一部分。这样既便于喷嘴内部流道、喉部及外缘面等处的加工修整，且对两部分间的密封防漏有很好的作用效果。此外，由于此种结构的气波机喷嘴直径尺寸较大，并且位置比较靠近机体的敞口端，可以在机体上通过手工方式加工与喷嘴口相配合的方形过渡流道口，因此无需采用加装衬套的设计。

引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机既可在不需要任何外加动力驱动的情况下，完全利用装置进出口气体压差来使机器旋转，还可以通过加装电机来驱动制冷机运转或者辅助调控机器的转速，避免由于使用条件以及工况发生变化，引起制冷效率的降低，故能在较低的转速下高效地工作。

若以电机提供部分驱动动力，由于外加电机的辅助作用对于效率而言十分重要，通过调控转速可确保制冷机的制冷效率稳定。而外部电机与机内主轴之间的联接非常关键，内部气体，尤其是易燃易爆气体是绝对不得外泄的，以往无法解决此问题，故一般不设计联接电机，即使十分需要，也仅限于低压场合。因只能依靠普通的静密封，时间久了很容易泄漏。本机采用了一种磁力联接装置，完全解决了此处的密封问题。它是利用了永磁铁磁力强且可加工成形等特点，将与电机联接的一端制做一个外磁缸，此机为彻底避免一旦立式电机轴窜位而造成转动外磁缸连体短轴与静止的中间隔套摩擦生热起火，故不直截在短轴上连接电机，而是连接皮带轮，电机通过带传动来驱动主轴转动。在机体内主轴上的一端配作一内磁缸，并在内、外磁缸之间安装设置一固定的隔套，作用是防止机器内压向外泄漏，内、外磁缸分别是由永磁铁加工成许多磁条后按N、S极错开排列并封装。该机工作时，电机与其上的外磁缸一起转动，通过磁力相吸的作用，带动内磁缸及主轴进而带动喷嘴同步旋转。另外在喷嘴内部流道至射流口，还有主机体上环周向的所有接收管管孔均按有一定的偏角设计，目的是使喷嘴、主轴等转动件产生一定的偏转力矩，用来帮衬电机以减小负载。

Claims (6)

1.一种引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机，包括由主机体（1）、上机体（9）、联轴器箱座（12）和轴承箱座（15）构成的机体，在机体中设有驱动旋转喷嘴（5）转动的主轴机构、主轴支撑装置和主轴密封装置；其特征在于：所述机体采用主机体（1）、上机体（9）、上轴承座（26）、联轴器箱座（12）和轴承箱座（15）依次固定连接在一起，所述主轴机构采用设有皮带轮（17）的外磁缸连体短轴（13）经磁联轴器连接主轴（4），主轴（4）以安装旋转喷嘴（5）的位置开始向两边分为设有气压平衡孔的连接端和设有进气孔的进气端，所述主轴支撑装置采用位于嵌入式下轴承箱（2）中的第一轴承（3）和位于上轴承座（26）中的第二轴承（11），所述主轴密封装置包含下迷宫型密封和上迷宫型密封，下迷宫型密封采用下部迷宫静环（32）与主轴迷宫动环（4a）相配合，主轴迷宫动环（4a）与主轴（4）为一体，上迷宫型密封采用上部迷宫静环（28）与上部迷宫动环（7）相配合；所述主轴（4）上依次设有进气端的第一轴承（3）、主轴迷宫动环（4a）、靠第二圆螺母压帽（30）紧固的旋转喷嘴（5）及盖板（6）、用第一圆螺母压帽（24）紧固的上部迷宫动环（7）、支撑压紧套筒环（27）及第二轴承（11）和通过键连接的内磁缸（21），还设有与旋转喷嘴（5）上的喷孔相配合的1-8个侧向矩形孔（4c）、平衡孔（4d）和设置在主轴进气孔内带引气孔（4f）的导流体（4e）；所述主机体（1）上设有1个沿轴向中心设置的进气管（33）、1-4个按径向分布的排气管（31）和10-99个沿周向均布的振荡接受管（8），每个振荡接受管（8）都连接1个多级孔板耗散排液装置，旋转喷嘴（5）的喷孔出口与位于主机体（1）上连接振荡接受管（8）的管孔（1a）依次对应相配合。

2.根据权利要求1所述的一种引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机，其特征在于：对于所述下迷宫型密封，下部迷宫静环（32）的第一迷宫静环（32a）外圆柱面上设有矩形密封槽，主轴迷宫动环（4a）和位于主轴（4）下端的主轴迷宫段（4b）外圆柱面上设有矩形密封槽。

3.根据权利要求1所述的一种引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机，其特征在于：对于所述上迷宫型密封，上部迷宫动环（7）的內圆柱面与外圆柱面上均设有矩形密封槽，支撑压紧套筒环（27）的外圆柱面上设有矩形密封槽。

4.根据权利要求1所述的一种引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机，其特征在于：所述下迷宫型密封和上迷宫型密封以主轴(4)上的旋转喷嘴（5）为分界，下迷宫型密封和上迷宫型密封的密封长度和密封齿的数量和结构尺寸均按对称选取；上部迷宫静环(28）最大外径的下部设有一个缩径台阶，使其通过上机体（9）上的内凸台（9a）定位；它的最大外圆处还设有一组多道O形密封圈以防止其与上机体(9)之间的气体泄漏。

5.根据权利要求1所述的一种引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机，其特征在于：所述主机体（1）上管孔（1a）的直径为4-45mm，管孔（1a）的偏角为0-25度，固定连接在管孔（1a）上的振荡接受管(8)长度为1000-12000mm。

6.根据权利要求1所述的一种引流平衡型顶装内嵌式气波制冷机，其特征在于：所述多级孔板耗散排液装置包括筒体(36)和两端的封头(35)，封头(35)上的第一接管(34)与振荡接受管(8)连接，第二接管(41)与排液收集腔连接，筒体(36)内设置一个用两个半圆板(39)固定在筒体(36)內壁上的腔室(37),腔室(37)的上端封闭，下端开孔，两端及中间设有多个孔板(40)的短管(38)伸入腔室(37)下端的开孔中，腔室(37)下端的开孔直径大于短管(38)的外直径,短管(38)的下端与第二接管(41)固定连接。