CN108035915A - 增强混合的气液两相旋转射流泵 - Google Patents

增强混合的气液两相旋转射流泵 Download PDF

Info

Publication number
CN108035915A
CN108035915A CN201711260162.9A CN201711260162A CN108035915A CN 108035915 A CN108035915 A CN 108035915A CN 201711260162 A CN201711260162 A CN 201711260162A CN 108035915 A CN108035915 A CN 108035915A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
liquid
phase
suction room
trunnion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711260162.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108035915B (zh
Inventor
谭磊
任宣铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN201711260162.9A priority Critical patent/CN108035915B/zh
Publication of CN108035915A publication Critical patent/CN108035915A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108035915B publication Critical patent/CN108035915B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/02—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid
    • F04F5/04—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid displacing elastic fluids
    • F04F5/06—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid displacing elastic fluids of rotary type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

本发明公开了一种增强混合的气液两相旋转射流泵，涉及射流泵。气液两相旋转射流泵包括：管尾首顺次连接的吸入室、喉管和扩散管，气相进口管及液相旋转射流喷头。气相进口管与所述吸入室的连通，用于通过气体。液相旋转射流喷头设置在所述吸入室的内部，用于形成液相射流。其中，高压液体由所述液相旋转射流喷头喷出，通过所述吸入室进入所述喉管，同时在所述吸入室形成负压区，所述气体在所述负压的作用下，通过所述气相进口管进入所述吸入室，并与所述液相射流混合进入所述喉管，最后经所述扩散管流出。使得本发明在排出高浓度海水的同时，极大地增强了气液混合效果。进而提高了对真空室内气体进行卷吸能力，能更好地维持真空室的低压环境。

Description

增强混合的气液两相旋转射流泵
技术领域
本发明涉及射流泵领域，尤其是涉及一种增强混合的气液两相旋转射流泵。
背景技术
海水淡化技术的种类很多,但形成产业规模的主要有膜法和蒸馏法。闪蒸法是将盐水加热到一定温度之后引入闪蒸室，由于闪蒸室的压力低于盐水温度所对应的饱和蒸汽压，盐水作为过热水而急速地部分汽化。由于盐水在很低的压力下进行蒸发，因而加热蒸汽的参数可以很低，有利于充分利用低品位热能。
目前闪蒸海水淡化系统大多以真空泵实现低压环境下的低温蒸发。随着蒸发的进行，海水浓度会不断升高，阻碍蒸发的继续进行，因此需要及时将浓海水排出。故而急需研制出一种排出浓海水的设备。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种增强混合的气液两相旋转射流泵。
一种增强混合的气液两相旋转射流泵，包括：
尾首顺次连接的吸入室、喉管和扩散管；
气相进口管，与所述吸入室的连通，用于通过气体；和
液相旋转射流喷头，设置在所述吸入室的内部，用于形成液相射流；
其中，高压液体由所述液相旋转射流喷头喷出，通过所述吸入室进入所述喉管，同时在所述吸入室形成负压区，所述气体在所述负压的作用下，通过所述气相进口管进入所述吸入室，并与所述液相射流混合进入所述喉管，最后经所述扩散管流出。
进一步地，所述液相旋转射流喷头包括：
液相进口主管，具有相对的入口端和出口端；
中心管，一端连接在所述液相进口主管的出口端的中心处；
多个螺旋管，每一螺旋管的一端均连接在所述液相进口主管的出口端的外围处，所述每一螺旋管形成对应的螺旋流道；
射流喷嘴，一端与所述中心管及所述每一螺旋管的另一端相连，另一端用于喷出射流。
进一步地，每一螺旋管的中心线为变径螺旋线，且其变径螺旋线的半径r＝r0eθcotα，其中，r0是变径螺旋线初始半径，θ是变径螺旋线上任一点的包角，α是变径螺旋线定角，e是自然对数的底数。
进一步地，所述每一螺旋管的螺旋流道由所述液相进口主管的入口端引出向径向逐渐减小最终与所述射流喷嘴相连。
进一步地，所述螺旋管的数量为4-8个，且沿所述液相进口主管的圆周方向均匀分布。
进一步地，所述吸入室具有首尾相连的平直段和锥段。
进一步地，所述吸入室的锥段与所述喉管相连。
进一步地，所述气相进口管垂直于所述吸入室的平直段。
进一步地，所述液相旋转射流喷头的出口端正对所述喉管的入口。
进一步地，所述气相进口管、所述吸入室、所述喉管及所述扩散管连为一体。
本发明所述增强混合的气液两相旋转射流泵采用旋转射流，将高压液体在液相旋转射流喷头形成旋转射流，在排出高浓度海水的同时，极大地增强了气液混合效果。进而提高了对真空室内气体进行卷吸能力，能更好地维持真空室的低压环境。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例提供的增强混合的气液两相旋转射流泵的示意性结构图；
图2是本发明实施例提供的增强混合的气液两相旋转射流泵的示意性剖视图；
图3是本发明的实施例提供的液相旋转射流喷头的示意性结构图；
图4是图3所示的液相旋转射流喷头的示意性剖视图；
图5是本发明实施例提供的增强混合的气液两相旋转射流泵的仿真计算结果图。
附图标记：
1、气相进口管，
2、吸入室，
21、平直段，22、锥段，
3、喉管，
4、扩散管，
5、液相旋转射流喷头，
51、液相进口主管，511入口端，512出口端，52、中心管，53、螺旋管，54、射流喷嘴。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1是本发明实施例提供的增强混合的气液两相旋转射流泵的示意性结构图。图2是本发明实施例提供的增强混合的气液两相旋转射流泵的示意性剖视图。如图2所示，还可以参见图1，本发明提供了一种增强混合的气液两相旋转射流泵，包括：吸入室2、喉管3、扩散管4、气相进口管1及液相旋转射流喷头5。其中，吸入室2、喉管3和扩散管4尾首顺次连接。气相进口管1与所述吸入室2的连通，用于通过气体。液相旋转射流喷头5设置在所述吸入室2的内部，用于形成液相射流。其中，高压液体由所述液相旋转射流喷头5喷出，通过所述吸入室2进入所述喉管3，同时在所述吸入室2形成负压区，所述气体在所述负压的作用下，通过所述气相进口管1进入所述吸入室2，并与所述液相射流混合进入所述喉管3，最后经所述扩散管4流出。
图5是本发明实施例提供的增强混合的气液两相旋转射流泵的仿真计算结果图。图5中显示的是本发明气液两相旋转射流泵内部的体积率云图，其中，红颜色代表气体，蓝颜色代表液体。从图5中可以看到液相从旋转喷嘴射流，与气相在喉管3混合，进入扩散管4进一步充分混合，气液两相在旋转射流泵内部混合充分，从而说明了使用本发明能有效增强两相混合效果。可见本发明结构合理，通过旋转射流能够高效地混合气液两相流体，进而增强了气相和液相的混合。
图3是本发明的实施例提供的液相旋转射流喷头的示意性结构图。图4是图3所示的液相旋转射流喷头的示意性剖视图。如图3所示，还可参见图4，本实施例中，所述液相旋转射流喷头5包括：液相进口主管51、中心管52、多个螺旋管53和射流喷嘴54。液相进口主管51具有相对的入口端511和出口端512，入口端511为开口端，出口端512为平面。中心管52的一端连接在所述液相进口主管51的出口端512的中心处，另一端与射流喷嘴54的一端相连。多个螺旋管53中的每一螺旋管53的一端均连接在所述液相进口主管51的出口端的外围处，每一螺旋管53的另一端与射流喷嘴54的一端相连。所述每一螺旋管53形成对应的螺旋流道。射流喷嘴54的另一端用于喷出射流。
本发明工作过程：高压液体进入液相进口主管51后，一部分经中心管52进入射流喷嘴54，其余部分经过螺旋管53进入射流喷嘴54，两部分流体在射流喷嘴54处汇合形成旋转射流，最后由射流喷嘴54喷出，通过吸入室2进入喉管3，同时在吸入室2形成负压区，而气体在负压的作用下，通过气相进口管1进入吸入室2，并与液相射流混合进入喉管3，最后经扩散管4流出。
本发明所述增强混合的气液两相旋转射流泵采用旋转射流，将高压液体在液相旋转射流喷头5形成旋转射流，在排出高浓度海水的同时，极大地增强了气液混合效果。进而提高了对真空室内气体进行卷吸能力，能更好地维持真空室的低压环境。
本实施例中，每一螺旋管53的中心线为变径螺旋线，且其变径螺旋线的半径r＝r0eθcotα，其中，r0是变径螺旋线初始半径，θ是变径螺旋线上任一点的包角，α是变径螺旋线定角，e是自然对数的底数。
本实施例中，所述每一螺旋管53的螺旋流道由所述液相进口主管51的入口端511引出向径向逐渐减小最终与所述射流喷嘴54相连。
本实施例中，所述螺旋管53的数量为4-8，且沿所述液相进口主管51的圆周方向均匀分布。
本实施例中，θ取值范围为α是变径螺旋线定角，本实施例中取值为α＝-89.91°。本发明中设计6个螺旋管53，沿圆周方向均匀分布。
本实施例中，所述吸入室2具有首尾相连的平直段21和锥段22。进一步地，所述吸入室2的锥段22与所述喉管3相连。进一步地，所述气相进口管1垂直于所述吸入室2的平直段21。
本实施例中，所述液相旋转射流喷头5的出口端正对所述喉管3的入口。
本实施例中，所述气相进口管1、所述吸入室2、所述喉管3及所述扩散管4连为一体。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种增强混合的气液两相旋转射流泵，其特征在于，包括：
尾首顺次连接的吸入室、喉管和扩散管；
气相进口管，与所述吸入室的连通，用于通过气体；和
液相旋转射流喷头，设置在所述吸入室的内部，用于形成液相射流；
其中，高压液体由所述液相旋转射流喷头喷出，通过所述吸入室进入所述喉管，同时在所述吸入室形成负压区，所述气体在所述负压的作用下，通过所述气相进口管进入所述吸入室，并与所述液相射流混合进入所述喉管，最后经所述扩散管流出。
2.根据权利要求1所述的气液两相旋转射流泵，其特征在于，所述液相旋转射流喷头包括：
液相进口主管，具有相对的入口端和出口端；
中心管，一端连接在所述液相进口主管的出口端的中心处；
多个螺旋管，每一螺旋管的一端均连接在所述液相进口主管的出口端的外围处，所述每一螺旋管形成对应的螺旋流道；
射流喷嘴，一端与所述中心管及所述每一螺旋管的另一端相连，另一端用于喷出射流。
3.根据权利要求2所述的气液两相旋转射流泵，其特征在于，每一螺旋管的中心线为变径螺旋线，且其变径螺旋线的半径r＝r0eθcotα，其中，r0是变径螺旋线初始半径，θ是变径螺旋线上任一点的包角，α是变径螺旋线定角，e是自然对数的底数。
4.根据权利要求2所述的气液两相旋转射流泵，其特征在于，所述每一螺旋管的螺旋流道由所述液相进口主管的入口端引出向径向逐渐减小最终与所述射流喷嘴相连。
5.根据权利要求2所述的气液两相旋转射流泵，其特征在于，所述螺旋管的数量为4-8个，且沿所述液相进口主管的圆周方向均匀分布。
6.根据权利要求1所述的气液两相旋转射流泵，其特征在于，所述吸入室具有首尾相连的平直段和锥段。
7.根据权利要求6所述的气液两相旋转射流泵，其特征在于，所述吸入室的锥段与所述喉管相连。
8.根据权利要求6所述的气液两相旋转射流泵，其特征在于，所述气相进口管垂直于所述吸入室的平直段。
9.根据权利要求1所述的气液两相旋转射流泵，其特征在于，所述液相旋转射流喷头的出口端正对所述喉管的入口。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的气液两相旋转射流泵，其特征在于，所述气相进口管、所述吸入室、所述喉管及所述扩散管连为一体。
CN201711260162.9A 2017-12-04 2017-12-04 增强混合的气液两相旋转射流泵 Active CN108035915B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711260162.9A CN108035915B (zh) 2017-12-04 2017-12-04 增强混合的气液两相旋转射流泵

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711260162.9A CN108035915B (zh) 2017-12-04 2017-12-04 增强混合的气液两相旋转射流泵

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108035915A true CN108035915A (zh) 2018-05-15
CN108035915B CN108035915B (zh) 2019-07-02

Family

ID=62094932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711260162.9A Active CN108035915B (zh) 2017-12-04 2017-12-04 增强混合的气液两相旋转射流泵

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108035915B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108940976A (zh) * 2018-05-28 2018-12-07 福建省复新农业科技发展有限公司 一种水流冲击式的水稻种子清洗装置
CN113007153A (zh) * 2021-03-26 2021-06-22 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 抗汽蚀射流泵
CN113148089A (zh) * 2021-04-09 2021-07-23 清华大学 一种基于气体增压的冲压式水力推进泵
CN113457865A (zh) * 2021-07-30 2021-10-01 翟国峰 一种自主增压流动式液体原料喷射装置
CN114688105A (zh) * 2022-04-13 2022-07-01 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种多级辅助增压船舶给水装置
WO2022142420A1 (zh) * 2020-12-31 2022-07-07 广州大学 一种用于强化研磨加工的多相流旋转射流混合装置
CN115738138A (zh) * 2022-11-08 2023-03-07 应急管理部四川消防研究所 一种消烟泡沫发生与喷射一体化装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB197684A (en) * 1922-05-10 1924-03-27 Adolf Martin Kobiolke An improved vacuum producing device
JPH11257299A (ja) * 1998-03-13 1999-09-21 Daikin Ind Ltd 抽気用エジェクタ
JP2002349500A (ja) * 2001-05-18 2002-12-04 Nkk Corp エジェクタおよび冷凍システム
JP2004076742A (ja) * 2003-10-21 2004-03-11 Jfe Engineering Kk エジェクタの効率向上方法及びエジェクタの有効エネルギー損失の抑制方法
CN204828083U (zh) * 2015-05-30 2015-12-02 大连理工大学 一种动态强旋流引射器
CN106224302A (zh) * 2016-09-12 2016-12-14 武汉大学 一种具有蜗壳式引水室的射流泵

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB197684A (en) * 1922-05-10 1924-03-27 Adolf Martin Kobiolke An improved vacuum producing device
JPH11257299A (ja) * 1998-03-13 1999-09-21 Daikin Ind Ltd 抽気用エジェクタ
JP2002349500A (ja) * 2001-05-18 2002-12-04 Nkk Corp エジェクタおよび冷凍システム
JP2004076742A (ja) * 2003-10-21 2004-03-11 Jfe Engineering Kk エジェクタの効率向上方法及びエジェクタの有効エネルギー損失の抑制方法
CN204828083U (zh) * 2015-05-30 2015-12-02 大连理工大学 一种动态强旋流引射器
CN106224302A (zh) * 2016-09-12 2016-12-14 武汉大学 一种具有蜗壳式引水室的射流泵

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108940976A (zh) * 2018-05-28 2018-12-07 福建省复新农业科技发展有限公司 一种水流冲击式的水稻种子清洗装置
CN108940976B (zh) * 2018-05-28 2021-08-31 海南汇裕农生态农业有限责任公司 一种水流冲击式的水稻种子清洗装置
WO2022142420A1 (zh) * 2020-12-31 2022-07-07 广州大学 一种用于强化研磨加工的多相流旋转射流混合装置
CN113007153A (zh) * 2021-03-26 2021-06-22 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 抗汽蚀射流泵
CN113007153B (zh) * 2021-03-26 2022-11-08 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 抗汽蚀射流泵
CN113148089A (zh) * 2021-04-09 2021-07-23 清华大学 一种基于气体增压的冲压式水力推进泵
CN113457865A (zh) * 2021-07-30 2021-10-01 翟国峰 一种自主增压流动式液体原料喷射装置
CN114688105A (zh) * 2022-04-13 2022-07-01 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种多级辅助增压船舶给水装置
CN115738138A (zh) * 2022-11-08 2023-03-07 应急管理部四川消防研究所 一种消烟泡沫发生与喷射一体化装置
CN115738138B (zh) * 2022-11-08 2024-04-02 应急管理部四川消防研究所 一种消烟泡沫发生与喷射一体化装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108035915B (zh) 2019-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108035915A (zh) 增强混合的气液两相旋转射流泵
CN106122120B (zh) 复合型两级多通道气液射流泵
CN102151619B (zh) 一种多孔壁超音速旋流分离器及其分离方法
CN102137701B (zh) 脱盐设备和方法
CN206730898U (zh) 带内螺旋的射流混合器
CN106215733B (zh) 一种压裂用粉液混配装置
CN107265563A (zh) 一种串联式文丘里管空化装置
CN105689161A (zh) 整流式超音速旋流分离器
CN103477086A (zh) 泵装置及泵系统
CN205099393U (zh) 一种海水淡化装置用喷射器
CN106975379A (zh) 一种进气口偏置的射流混合器
GB2524820A (en) Jet pump
CN104815569B (zh) 液气混合器及采用这种混合器的气液回收装置
CN105723908B (zh) 一种复合式吸肥装置
CN206770298U (zh) 一种蒸汽引射器
CN104226515B (zh) 引口调节式介质喷射器
CN206881951U (zh) 一种自引射循环回流超音速旋流分离器
CN209385414U (zh) 一种用于泵的吸入防护装置
CN207694619U (zh) 一种文丘里混合器
CN105174336A (zh) 一种海水淡化装置用喷射器
CN104936673B (zh) 液滴分离器及蒸发器
CN209295496U (zh) 闪发器壳体组件、闪发器和空调系统
CN205136156U (zh) 一种真空喷射器
CN207575808U (zh) 降膜强制循环蒸发器
CN207192866U (zh) 一种串联式文丘里管空化装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant