CN105195354A - 一种多通道喷射器 - Google Patents

Abstract

一种多通道喷射器，涉及一种多通道喷射器。本发明为解决现有多通道喷射器的工作流体管路和混合室尺寸复杂、占用空间大、工作流量范围窄、工作效率低、出口流量不能精细调节的问题。多个通道相互平行设置，每个通道包括工作流体管、工作喷嘴、混合室、扩压管和控制阀，工作流体管的工作流体出口端插入接受室内，工作流体管的工作流体出口端设置有工作喷嘴，每个工作喷嘴与相应的混合室的流体进口端对准设置，每个混合室的流体进口端与接受室连通，每个混合室的流体出口端与相应的扩压管连通，每个工作流体管的工作流体进口端设置有控制阀，多个切断阀的数量小于多个通道的数量，每个切断阀装设在相应的混合室上。本发明用于流体动力工程领域。

Description

一种多通道喷射器

技术领域

本发明涉及一种喷射器，具体涉及一种多通道喷射器。

背景技术

喷射器是一种用高压流体提高低压流体压力的机械设备。它将不同压力的两股流体相互混合，并发生能量交换，以形成一股居中压力的混合流体。目前常用的是蒸汽喷射器、射水抽气器、大气喷射器以及功能属于喷射器名称不同的混合式喷射加热器、喷射泵、蒸汽引射汇流装置和压力匹配器等，由于其不直接消耗机械能，且结构和应用系统简单，在发电、化工、冶金、制药和食品加工等行业都得到了广泛的应用。

传统的喷射器为单通道的，其基本结构如附图7所示，主要由工作喷嘴1、接受室2、混合室3和扩压器4组成。还有工作流体入口管5、引射流体入口管6和压缩流体出口管7。由于对进出喷射器的各流体状态一定的喷射器，其性能主要取决于各部分相对尺寸，且相对尺寸比较大，如：混合室的长度取决了混合室的直径，一般为其直径的6～10倍，扩压器的长度为其出、入口直径差的6～7倍，这样对于大流量的喷射器长度就要很长。由于其各部分尺寸已固定，只在设计状态才有最大效率，当工作、引射和混合流体参数偏离设计值时，效率会急剧下降，(参见科学出版社出版的《喷射器》【苏】Е..索科洛夫等著黄秋云译1977年3月第一版第68页)。

为减小喷射器尺寸和提高其变工况性能，目前喷射器向多通道即多个工作喷嘴、多个混合室和扩压器方向发展。比较典型的有：中国专利95240246.7，名称为《蜗旋缓冲式多通道射水抽气器》，如附图8所示，中国专利200310105295.4，名称为《可调式多喷嘴蒸汽压力匹配器》，如附图9所示。这些技术的实质是多个喷射器的并连组合，也就是将传统喷射器的混合室分成多个小直径的混合室，相应的对应配置工作流体喷嘴和扩压器等，并对引射流体的进口、压缩流体的出口按需进行拆分或合并。将混合室由一个分成多个，使得单个混合室直径数倍下降，相应的混合室和扩压室的长度也可数倍的下降，喷射器长度可大幅度减少；另一方面，可通过对工作喷嘴和引射流体的控制，实现喷射器调节性能的改善。

上述技术对减小喷射器尺寸、提高喷射器调节性能上产生了较好的作用，各有其特点和适用场合，但仍存在一些不足。

如附图8所示的《蜗旋缓冲式多通道射水抽气器》，其工作喷嘴布置在一个水室内，多个工作喷嘴和混合室只能全部投入或停止，当所需抽汽量减少时没有很好的调节手段，如通过调整水量调节其出力，抽气效率会急剧下降，实际应用中一般采用定水量运行。

如附图9所示的《可调式多喷嘴蒸汽压力匹配器》，其工作喷嘴也是布置在一个空间内，但增加了工作喷嘴的调节机构，其多个工作喷嘴可顺序开启或关闭，但引射流体通道处于常通状态，其本身并不能关闭，要通过相连接的管路装设阀门进行切断引射流体的供应，保证某一工作喷嘴关闭时对应的引射流体通道停止供汽，否则，混合流体会返流到引射流体中，引射效率会急剧下降，乃至于无法工作。而在实际应用中引射流体压力低、比容大，所需管路直径大，因此，会造成引射汇流分配管路旁大复杂，增加引射流体的阻力，甚至对流量较大的气体无法制造或安装该类设备。

发明内容

本发明为解决现有多通道喷射器的引射流体管路和混合室尺寸复杂、占用空间大、工作流量范围窄、工作效率低、出口流量不能精细调节的问题，进而提出一种多通道喷射器。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：一种多通道喷射器，包括接受室、引射流体入口管和混合流体出口管，引射流体入口管与接受室连通，一种多通道喷射器还包括多个通道和多个切断阀，多个通道相互平行设置，每个通道包括工作流体管、工作喷嘴、混合室、扩压管和控制阀，工作流体管的工作流体出口端插入接受室内，工作流体管的工作流体出口端设置有工作喷嘴，每个工作喷嘴与相应的混合室的流体进口端对准设置，每个混合室的流体进口端与接受室连通，每个混合室的流体出口端与相应的扩压管连通，每个工作流体管的工作流体进口端设置有控制阀，多个切断阀的数量小于多个通道的数量，每个切断阀装设在相应的混合室上。

多个控制阀中的其中一个控制阀为调节阀，并且与装设调节阀对应的混合室上不装设切断阀，其他所述控制阀为切断型阀门。

本发明的有益效果是：

一、与现有的压力匹配器相比，如附图9所示，本发明采用共用的引射流体入口管，无需在引射流体供应管路上进行分流和控制，使得相对工作流体管路和混合室尺寸最大的引射流体供应系统简化，阻力降低，有利于提高喷射器的工作效率。

二、本发明对工作流体在喷射器外部分开控制，对于气体喷射器，由于通常工作流体比容要比引射流体比容小很多，同时压力较高，分配管系造成的压力损失相对较小，所需管路、阀门等的通径也较小，材料用量少，占用空间小，系统易于布置。

三、高效工作流量范围宽。由于喷射器的每个通道有独立的工作喷嘴和混合室，且可以对应关闭，可根据外界流量和压力需要投停部分通道，使得工作的通道始终工作在设计的流量和压力范围内，始终保持高效运行，这样就可通过喷射器运行通道数量的调整保证在较宽的流量和压力范围内，在工作流量为10％～100％的范围内，喷射器始终工作在高效率下。

四、与现有的多通道喷射器相比，本发明可以对出口流量范围进行精细调节，调节精度高。对于对出器口参数要求严格的喷射器，可将某一工作喷嘴对应的控制阀配置为调节阀，当通过通道数量调整不能满足出口流量要求时，可通过调节调节阀来调节其对应通道的工作参数来进行微量的调节，并且有利于喷射器的系列化和标准化生产。

附图说明

图1是本发明的结构示意图(工作流体管5均垂直于接受室1的径向插入接受室1设置，引射流体入口管2与接受室1同轴设置)；

图2是图1的A向视图；

图3是图1的B-B处剖视图；

图4是本发明的结构示意图(工作流体管5均垂直于接受室1的轴向插入接受室1设置，引射流体入口管2设置在接受室1侧面)；

图5是图4的A向视图；

图6是图4的B-B处剖视图；

图7是单通道喷射器；

图8是中国专利(95240246.7)蜗旋缓冲式多通道射水抽气器的结构示意图；

图9是中国专利(200310105295.4)可调式多喷嘴蒸汽压力匹配器的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种多通道喷射器，包括接受室1、引射流体入口管2和混合流体出口管3，引射流体入口管2与接受室1连通，一种多通道喷射器还包括多个通道4和多个切断阀(10)，多个通道4相互平行设置，每个通道4包括工作流体管5、工作喷嘴6、混合室7、扩压管8和控制阀9，工作流体管5的工作流体出口端插入接受室1内，工作流体管5的工作流体出口端设置有工作喷嘴6，每个工作喷嘴6与相应的混合室7的流体进口端对准设置，每个混合室7的流体进口端与接受室1连通，每个混合室7的流体出口端与相应的扩压管8连通，每个工作流体管5的工作流体进口端设置有控制阀9，多个切断阀10的数量小于多个通道4的数量，每个切断阀10装设在相应的混合室7上。

本发明中，按通道4对应的同时关闭或开启控制阀9与切断阀10，来控制各个通道4的投入或停止，对工作流体在喷射器外部分开控制，由于通常工作流体比容要比引射流体比容小很多，同时压力较高，分配管系造成的压力损失相对较小，所需管路、阀门等的通径也较小，材料用量少，占用空间小，系统易于布置。切断阀10为球阀。

具体实施方式二：结合图1、图2和图4说明本实施方式，本实施方式所述多个控制阀9中的其中一个控制阀9为调节阀，并且与装设调节阀对应的混合室7上不装设切断阀10，其他所述控制阀9为切断型阀门。

调节阀用来对流量或压力进行精细调节，以五个通道4为例，设每个通道4的流量均为20％，需要最大流量时，每个通道4的流量为20％，全部通道4均投入使用，此时多个控制阀9和多个切断阀10全部开启；

当需要调整的流量在0～20％时，调整调节阀的开启程度来调理其流量，改变其对应通道4的出汽流量或者压力，即可实现对20％以内流量的调整。这样在改变了一个通道4的效率的情况下，保证了其它通道4的高效运行。

当流量减少在20％～40％时，关闭一个通道4，即对应的关闭一个控制阀3和混合室7上的切断阀6，此时变为四个通道4运行，一个通道4关闭，另外20％以内的流量由调节阀来调节。

当流量要减少40％～60％以上时，需要关闭两个通道4，此时变为三个通道4运行，二个通道4关闭，另外20％以内的流量由调节阀来调节。

当流量要减少60％～80％以上时，需要关闭三个通道4，此时变为二个通道4运行，三个通道4关闭，另外20％以内的流量由调节阀来调节。

当流量要减少80％～100％时，需要关闭四个通道4，此时变为一个通道4运行，四个通道4关闭，另外20％以内的流量由调节阀来调节。

当流量增加时，调节过程与上述过程相反即可。

这样，在任何流量下，只有一个通道4在调节20％以内的流量，效率较低，其它工作喷嘴6都处于全开状态，可保证其通道4始终处于高效下，也就保证了任何流量下喷射器都处于高效下运行。

如果要调节喷射器出口压力，也可按上述过程进行调节。只要将调节目标由流量改为压力即可。

同样以五个通道为例，当喷射器最小流量为额定流量40％的场合时，其中三个混合室7上不装设控制阀10，另外两个混合室7上装设控制阀10，其中控制阀9为调节阀的对应的混合室7上不装设切断阀10。

切断型阀门为截止阀、闸阀或球阀，其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1、图2、图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述每个工作喷嘴6均与对应的混合室7和扩压管8同轴设置。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1、图2、图4和图5说明本实施方式，本实施方式所述每个工作流体管5均垂直于接受室1的轴向或径向插入接受室1设置。如此设置，保证工作流体垂直进入接受室1，保证工作流体的流量处于最大的状态。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1和图4说明本实施方式，本实施方式所述多个通道4的数量为2～20个。其中，比较常用的通道数量为3～6个。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

工作原理

本发明在工作时，当通道数较多或者对流量或压力调节要求不严格时，可以不设调节阀，控制阀9均为切断型阀门，每次流量的变化为一个通道4的平均流量。

当对出口流量或压力调节要求比较严格时，将一个所述控制阀9设置为调节阀，其它的控制阀9均为切断型阀门，当需要调节的流量在每个通道4的平均流量以下时，只需要调节调节阀即可；当需要调节的流量在每个通道4的平均流量与两倍的每个通道4的平均流量之间时，关闭一个通道4，其余的流量或压力只需要调节调节阀即可，以此类推，对出口流量或压力进行精细调节。

装设调节阀的通道4上的混合室7上的切断阀10处于常开状态，或者在装设调节阀的通道4上可以不安装切断阀10。

对于最小流量较高的喷射器，根据最小流量大小可在多个混合室7上不装设切断阀10，不装设切断阀10的通道4的总流量不大于喷射器的最小流量。

Claims (5)

1.一种多通道喷射器，包括接受室(1)、引射流体入口管(2)和混合流体出口管(3)，引射流体入口管(2)与接受室(1)连通，其特征在于：一种多通道喷射器还包括多个通道(4)和多个切断阀(10)，多个通道(4)相互平行设置，每个通道(4)包括工作流体管(5)、工作喷嘴(6)、混合室(7)、扩压管(8)和控制阀(9)，工作流体管(5)的工作流体出口端插入接受室(1)内，工作流体管(5)的工作流体出口端设置有工作喷嘴(6)，每个工作喷嘴(6)与相应的混合室(7)的流体进口端对准设置，每个混合室(7)的流体进口端与接受室(1)连通，每个混合室(7)的流体出口端与相应的扩压管(8)连通，每个工作流体管(5)的工作流体进口端设置有控制阀(9)，多个切断阀(10)的数量小于多个通道(4)的数量，每个切断阀(10)装设在相应的混合室(7)上。

2.根据权利要求1所述的一种多通道喷射器，其特征在于：多个控制阀(9)中的其中一个控制阀(9)为调节阀，并且与装设调节阀对应的混合室(7)上不装设切断阀(10)，其他所述控制阀(9)为切断型阀门。

3.根据权利要求1所述的一种多通道喷射器，其特征在于：每个工作喷嘴(6)均与对应的混合室(7)和扩压管(8)同轴设置。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种多通道喷射器，其特征在于：每个工作流体管(5)均垂直于接受室(1)的轴向或径向插入接受室(1)设置。

5.根据权利要求1所述的一种多通道喷射器，其特征在于：多个通道(4)的数量为2～20个。