CN107899771B - 一种渐缩收放管喷射器 - Google Patents

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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
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Abstract

本发明公开了一种渐缩收放管喷射器，包括喷嘴、引射室、混合室、渐缩管和扩压室。喷嘴设于引射室的中心，喷嘴的一端为工作蒸汽入口；混合室，包括锥形段和柱形段，混合室锥形段的入口与引射室及喷嘴出口相通，混合室锥形段的出口与混合室柱形段的入口相通，混合室柱形段的出口与渐缩管的入口相通，渐缩管的出口与扩压室的入口相通，扩压室的出口为混合蒸汽的出口。本发明的喷射器因在混合室和扩压室之间增加一段渐缩管，避免或减弱了扩压室入口前产生的激波，进而提高了喷射器的整体性能，其结构简单，使用效果好。

Description

一种渐缩收放管喷射器
技术领域
本发明涉及一种喷射器，尤其是一种适用于热压缩设备中的渐缩收放管喷射器。
背景技术
喷射器是一种热压缩设备，也称为热泵，它不直接消耗机械能或者电能，而是以高压蒸汽作为工作蒸汽来引射低压蒸汽，形成一股中间压力的混合流体用于生产工艺，在制冷、动力、供热、石油化工、冶金、轻工、纺织等领域都得到应用。
图1为传统喷射器的结构示意图，主要由喷嘴(1)、引射室(2)、混合室(3)和扩压室(4)这四部分组成。其工作过程为：高压蒸汽通过喷嘴(1)膨胀减压，在出口处形成较低的压力，从而将低压蒸汽经过引射室(2)引射进来，两股流体在混合室(3)内充分混合为一股流体，经渐扩形扩压室(4)减速恢复压力后排出。
在喷射器的最优设计工况点，高速的工作蒸汽与引射蒸汽在混合室内完全混合为一股超音速流体，受背压影响，这股流体在扩压室的入口前要产生激波，使流体从超音速流转变为亚音速流，而后进入渐扩形状的扩压室增速减压。喷射器内产生的激波将造成机械能的损失，发生激波的马赫数越高，激波强度越大，损失也越大。因此降低发生激波时的马赫数或者避免发生激波是改善喷射器性能的一种有效途径。
发明内容
技术问题：本发明的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种渐缩收放管喷射器，通过改变出口结构，降低或避免传统喷射器在设计工况点工作时，扩压室入口前产生的激波损失，从而提高喷射器的整体性能。
技术方案：为了实现上述目的，本发明的渐缩收放管喷射器，包括喷嘴、引射室、混合室和扩压室，在所述的混合室与扩压室之间设置一渐缩管，渐缩管的入口端与混合室的出口端相连，渐缩管的出口与扩压室相连，混合室内由工作蒸汽与引射蒸汽完全混合而成的一股超音速流体，不直接进入扩压室，而是先进入到渐缩管内减速增压，到达喉部位置时，根据喉部的面积大小，若超音速混合流体的马赫数降低为大于1的一个值，则混合流体产生激波转变为亚音速流体后进入扩压室；若超音速混合流体的马赫数降低为1，则混合流体不产生激波直接进入扩压室，在扩压室内，混合流体一边减速一边恢复压力，最后达到喷射器的背压后排出。
所述渐缩管出口喉部的面积大小由该处要达到的马赫数确定。
有益效果，本发明与现有结构喷射器相比，在混合室和扩压室之间增加了一段渐缩管。混合室内由工作蒸汽与引射蒸汽完全混合而成的一股超音速流体，不再直接进入扩压室，而是首先进入到渐缩管内减速增压，到达吼部位置时，根据喉部面积的大小，如果混合流体的马赫数降低为大于1的一个值，那么发生激波转变为亚音速流体后进入扩压室；如果混合流体的马赫数降低为1，那么不发生激波直接进入扩压室。在扩压室内，混合流体一边减速一边恢复压力，最后达到喷射器的背压后排出。本发明由于采取在混合室和扩压室之间增设一段渐缩管的措施，避免或减弱了扩压室入口前产生的激波，进而提高了喷射器的整体性能。其结构简单，使用效果好，具有广泛的实用性。
附图说明
图1为传统的喷射器的结构示意图。
图2为本发明性能改良的喷射器的结构示意图。
图中：1-喷嘴；2-引射室；3-混合室；4-扩压室；5-渐缩管。
具体实施方式
下面结合附图中对本发明的一个实施例作进一步的描述：
如图2所示，本发明的渐缩收放管喷射器，包括喷嘴1、引射室2、混合室3和扩压室4，在所述的混合室3与扩压室4之间设置一渐缩管5，渐缩管5的入口端与混合室3的出口端相连，渐缩管5的出口与扩压室4相连，所述渐缩管5出口喉部的面积大小由该处要达到的马赫数确定。混合室3内由工作蒸汽与引射蒸汽完全混合而成的一股超音速流体，不直接进入扩压室4，而是先进入到渐缩管5内减速增压，到达喉部位置时，根据喉部的面积大小，若超音速混合流体的马赫数降低为大于1的一个值，则混合流体产生的激波转变为亚音速流体后进入扩压室4；若超音速混合流体的马赫数降低为1，则混合流体不产生激波直接进入扩压室4，在扩压室4内，混合流体一边减速一边恢复压力，最后达到喷射器的背压后排出。
喷嘴1设于引射室的中心，喷嘴1的一端为工作蒸汽入口；混合室3包括锥形段和柱形段，混合室3锥形段的入口与吸入室及喷嘴出口相通，混合室3锥形段的出口与混合室3柱形段的入口相通，混合室3柱形段的出口与渐缩管5的入口相通，渐缩管5的出口与扩压室4的入口相通，扩压室4的出口为混合蒸汽的出口。
工作原理及过程：高压高温的工作蒸汽通过气体喷射器的喷嘴，在出口处形成一股压力较低的超音速流体，从而经过引射室将低温低压的蒸汽引射入喷射器，两股流体在喷射器的混合室内混合为一股超音速流体后进入到渐缩管内减速增压；在渐缩管和扩压室连接的喉部位置，根据喉部的截面积大小，若马赫数降低为大于1的一个值，那么混合流体发生激波，速度减小压力上升，转变为亚音速流体后进入扩压室恢复压力后排出；若马赫数直接降低为1，那么混合流体不发生激波直接进入扩压室恢复压力后排出。

Claims (2)

1.一种渐缩收放管的喷射器，包括喷嘴（1）、引射室（2）、混合室（3）和扩压室（4），其特征在于：在所述的混合室（3）与扩压室（4）之间设置一渐缩管（5），渐缩管（5）的入口端与混合室（3）的出口端相连，渐缩管（5）的出口与扩压室（4）的入口相通，所述喷嘴（1）设于引射室的中心，喷嘴（1）的一端为工作蒸气入口；引射室（2）的入口与引射蒸气入口及喷嘴（1）出口相通，引射室（2）的出口与混合室（3）的入口相通，混合室（3）的出口与渐缩管（5）的入口相通，渐缩管（5）的出口与扩压室（4）的入口相通，扩压室（4）的出口为混合蒸气的出口；当高压高温的工作蒸气通过气体喷射器的喷嘴（1），在出口处形成一股压力较低的超音速流体，经过引射室将低温低压的蒸气引射入喷射器，两股流体在喷射器的混合室（3）内混合为一股超音速流体后进入到渐缩管（5）内减速增压；在渐缩管和扩压室连接的喉部位置，根据喉部的面积大小，若超音速混合流体的马赫数虽然有所降低，但仍然大于1，则混合流体产生激波转变为亚音速流体后进入扩压室（4）；若超音速混合流体的马赫数降低为1，则混合流体不产生激波直接进入扩压室（4），在扩压室（4）内，混合流体一边减速一边恢复压力，最后达到喷射器的背压后排出。
2.根据权利要求1所述的一种渐缩收放管的喷射器，其特征在于：所述渐缩管（5）出口喉部的面积大小由该处要达到的马赫数确定。
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