CN108050111B - 多级多管高效射流泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多级多管射流泵，包括前端均设有管口的第一锥管段、第二锥管段和第三锥管段，所述第一锥管段的前端延伸至所述第二锥管段内并与所述第二锥管段之间留有环形间隙，所述第二锥管段的前端延伸至所述第三锥管段内并与所述第三锥管段之间留有环形间隙，所述第一锥管段的内孔构成一级射流介质通道，所述第二锥管段与第一锥管段之间的环形间隙构成被抽吸介质通道，所述第三锥管段与第二锥管段之间的环形间隙构成二级射流介质通道。本发明大幅度扩大了动力射流与被抽吸介质的接触面积，大幅度提高了动力射流对被抽吸介质的的摩擦推力，提高了射流对被抽吸介质的吸力，提高了抽吸流量，能够更好地满足各种介质的输送要求。

Description

多级多管高效射流泵

技术领域

本发明涉及一种多级多管高效射流泵，其采用射流吸射方式进行流体输送和混合。

背景技术

现有采用射流吸射方式进行流体输送和混合的设备主要是文氏管或以文氏管原理工作的射流泵，其管体分为三部分，前部为渐扩管，设有出口，用于连接输出管道，中间为喉管，设有吸射口，用于连接被吸射介质的管道，后部为渐缩管，设有进口，用于连接提供高压射流的高压介质管道。使用时，来自高压管道的射流介质经渐缩管后，在喉管形成流速很高的射流，吸射口连接的被吸射介质在射流负压的作用下进入喉管，与射流介质混合形成混合介质，一同从出口射出，进入输出管道，由此实现了较高压输送或混合的目的。这种设备的缺陷是：受到设备和相关设备的限制，在一定的场合下，光滑的锥体缺少摩擦吸引力，难以满足输出压力和输送效率的要求。文丘里管射流形成十分光滑锥体介质对吸射介质的吸力不足。

此外，一些射流泵的射流管虽然多级位于泵体的侧面并延伸到泵体内，其延伸段对泵体内的被抽吸介质或被抽吸介质与射流介质的混合物形成了一定的阻挡，导致被抽吸介质或被抽吸介质与射流介质的混合物对射流锥体的接触面积少且形成摩擦力少，造成了射流泵射流效率低。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种多级多管高效射流泵，以增大射流对被抽吸介质的吸力，增大抽吸流量。

本发明所采用的技术方案：一种多级多管射流泵，包括前端均设有管口的第一锥管段、第二锥管段和第三锥管段，所述第一锥管段、第二锥管段和第三锥管段的轴线位于同一直线上，且较小的一端向前较大的一端向后，所述第一锥管段位于第二锥管段的后面，其前端延伸至所述第二锥管段内并与所述第二锥管段之间留有环形间隙，所述第二锥管段位于所述第三锥管段的后面，其前端延伸至所述第三锥管段内并与所述第三锥管段之间留有环形间隙，所述第一锥管段的内孔构成一级射流介质通道，所述第二锥管段与第一锥管段之间的环形间隙构成被抽吸介质通道，所述第三锥管段与第二锥管段之间的环形间隙构成二级射流介质通道。由此，一级射流介质从第一锥管管口向前喷射出来，利用负压将被抽吸介质通道中的被抽吸介质吸入并混合，形成一级混合介质流并继续向前流动，二级射流介质通道中的射流介质从第三锥管和第二锥管之间的环形间隙中向前喷射出来，对一级混合介质形成抽吸作用力，将一级混合介质吸入并混合，形成二级混合介质流并继续向前流动，在第三锥管前端连接的渐扩管段内继续混合，最终从渐扩管前端流出。

使用时，通过相应法兰等连接结构将本射流泵与相关管道连接，通过主射流管道段的端口连接用作动力的射流管道，引入射流，通过抽吸连接短管的管口连接被抽吸介质管道，抽吸被抽吸介质，一级射流介质从第一锥管段管口向前喷射出来，利用负压将被抽吸介质通道中的被抽吸介质吸入并混合，形成一级混合介质流并继续向前流动，二级射流介质通道中的射流介质从第三锥管段和第二锥管段之间的环形间隙中向前喷射出来，对一级混合介质形成抽吸作用力，将一级混合介质吸入并混合，形成二级混合介质流并继续向前流动，在第三锥管段前端连接的渐扩管段内继续混合，最终从渐扩管前端流出。

本发明的有益效果：本发明采用多级射流和斜向交叉射流嘴结构以及被抽吸介质内外层面射流的方式包括外侧管口的导流堰，改变局部射流方向和对被抽吸介质进行混合交叉抽吸力，大幅度扩大接触面积，大幅度提高射流体与抽吸体的摩擦推力，以使射流泵的混合抽吸力明显增大，更好地满足更高效率的多种混合介质输送的要求。由于采用多级多管射流泵的方式对被抽吸介质进行内外交叉混合抽吸，二级射流在喷嘴前后排列上形成阶梯式交叉混流提压效应。因被抽吸介质的内外接触面积阶梯式增加了，这种复杂混合式射流明显提高射流器出口介质的压力。同时因为射流管道出口增设交叉斜向齿状结构，扩增了射流介质与被抽吸介质的接触面积，提高射流泵工作效率；由于被抽吸管道出口增设交叉斜向齿状结构，增加被抽吸介质与射流介质的接触面积，再次提高射流效率；再因射流管道出口增设的交叉斜向齿状结构与抽吸管道出口增设齿状结构相吻合，波浪式的圆周曲线，使射流介质与被抽吸介质的曲面积接触得到了咬合式增加，进一步提高射流效率或降低射流能耗。阶梯式多级多管射流，弥补被抽吸介质或被抽吸介质与射流介质的混合在管道或泵体内的流速损耗，内外交叉斜向混合射流大幅度提高射流泵的抽吸能力和被抽吸介质的吸入量，满足更高效率的介质输送要求，并且本发明能够形成足够高的输出压力，特别是当吸入介质是乏汽时，由于同射流介质混合加压后转换为液态，体积明显减少，由此减少了混合介质的体积和流速，采用本申请多级多管高效射流的方式，不断地补入射流介质，有利于减少因乏汽凝结后体积变小带来的流速下降，同时阶梯式多级交叉斜向补入射流更使得射流泵内的介质动量逐级增加，有利于改善射流泵内的介质流动状态，提高动力的利用效果，由此不仅提高了抽吸能力，而且还保证了输出压力。另外阶梯式交叉斜向混合射流将被吸入介质内外分层和增加接触曲线面积的多级补入射流进一步使得射流泵内的介质动量大增，有利于再次提高射流泵内的介质流动状态，再提高动力的利用效果，由此不仅阶梯式交叉斜向混合射流提高了抽吸能力，而且还保证和增加输出压力。申请人的反复实验，采用本发明的多级多管高效射流泵，在输出压力和抽吸量等参数要求相同的情况下，可以大幅度降低射流泵的压头，减少动力消耗约50%以上，多级多管高效射流泵的阶梯式交叉斜向混合射流、被抽吸介质的内外层面充分接触和喷嘴齿状结构扩大接触摩擦推力的受力面积，充分利用射流介质的压力和流速，有利于减少混合湍流和光滑力，提高抽吸力和抽吸效果，对工业生产减少闪蒸汽、乏汽、废热排放造成能源浪费和环境污染其效果将是明显的，对环境保护要求大面积大幅度减少工业废汽废热排放具有消减能源浪费和环境污染一举两得功效。

附图说明

图1是本发明的主视示意图；

图2是本发明第一锥管段和第二锥管段的管口局部放大图；

图3是本图2所示A-A剖视图；

图4是本发明涉及的介质流混合示意图。。

具体实施方式

参见图1-图4，本发明提供的多级多管射流泵包括前端均设有管口的第一锥管段8、第二锥管段9和第三锥管段10，所述第一锥管段、第二锥管段和第三锥管段的轴线位于同一直线上，且较小的一端向前较大的一端向后，所述第一锥管段位于第二锥管段的后面，其前端延伸至所述第二锥管段内并与所述第二锥管段之间留有环形间隙，所述第二锥管段位于所述第三锥管段的后面，其前端延伸至所述第三锥管段内并与所述第三锥管段之间留有环形间隙5，所述第一锥管段的内孔构成一级射流介质通道，所述第二锥管段与第一锥管段之间的环形间隙构成被抽吸介质通道，所述第三锥管段与第二锥管段之间的环形间隙构成二级射流介质通道。

所述第一锥管段的管口优选位于所述第二锥管段的管口后面，其直径优选小于第二锥管段的管口直径，所述第二锥管段的管口优选位于所述第三锥管段的管口后面，其直径优选小于第三锥管段的管口直径，以便更好地组织各部分介质流，改善抽吸和混合效果。

所述第一锥管段的后端可以连接有一级射流介质输送管段2，与所述一级射流介质输送管段道连成一体，所述一级射流介质输送管段上设有一级射流介质进口。

所述第二锥管段的后端可以连接有被抽吸介质输送管段4，与所述被抽吸介质输送管段连成一体，所述被抽吸介质输送管段套在所述一级射流介质输送管段的外侧，与所述一级射流介质输送管段之间留有环形间隙，其后端设有用于与所述一级射流介质输送管段密封的密封连接板，所述被抽吸介质输送管段上设有被抽吸介质进口。

所述第三锥管段的后端可以设有用于与所述第二锥管段和所述被抽吸介质输送管段连成的一体结构密封的密封连接管段，所述密封连接管段上设有二级射流介质进口。

优选的，所述密封连接管段为与所述被抽吸介质输送管段等径的圆管，与所述被抽吸介质输送管段连接成一体化的圆管。由此，所述密封连接管也可以视为所述抽吸介质输送管段上超出第二锥管段的向前延伸部分。

所述一级射流介质进口优选为所述一级射流介质输送管段的后端口。

所述二级射流介质进口可以通过射流连接管7连接所述一级射流输送管段，由此将一级射流输送管段中的射流介质引入二级射流介质进口，形成二级射流。

在保证功能前提下简化整体结构，可以在射流连接管上增加关停或调节阀门，用于满足多种情况下的多级多管射流泵出口末端压力变化的多种需求

所述一级射流介质输送管段的后端优选为直径大于其主体部分的主射流管道段1。

所述射流连接管的后端优选连接在所述第一射流介质输送管的主射流管道段的侧壁上，前端优选连接在密封连接管段，由此将主射流管段的射流引入到三级锥管段内，并可以以优化结构，减小阻力。

所述主射流管道段的端口构成所述一级射流介质进口，所述主射流管道段的端口上优选设有连接用法兰。

所述第一锥管段、第二锥管段和第三锥管段均可以呈前端设有管口的正圆锥形，所述一级射流输送管段的主体部分和所述被抽吸介质输送管段的主体部分均呈圆管形。

所述被抽吸介质输送管段的侧壁上可以连接有抽吸连接短管3，所述抽吸连接短管的管口构成所述被抽吸介质进口。所述抽吸连接短管的端口上优选设有连接用法兰。

所述第一锥管的管口和第二锥管的管口均采用齿状结构，包括槽齿状、锯齿状或波浪形边缘等，所述第一锥管和第二锥管的齿状结构的管口上优选设有部分向内倾斜的内倾齿11和/或部分向外倾斜的外倾齿12，所述内倾齿优选与其他齿（例如，外倾齿和/或不内外倾斜的齿）相间分布，所述外倾齿优选与其他齿（例如，内倾齿和/或不内外倾斜的齿）相间分布。

所述齿状结构还可以采用交叉斜向齿状结构，

通过上述管口齿形的设计，增大了射流形成的射流锥体的内外接触面积和提高混合摩擦推力，用于降低高压射流的动能自身消耗量，能够提高射流泵抽吸力及加压效率，扩大射流介质与抽吸介质之间的接触面积和摩擦推力。

所述第三锥管段的管口优选设有导流混合堰，所述导流混合堰为内边缘呈凸凹结构的向内的环形凸起，可以呈径向向内凸起的带有锯齿或槽齿的环形或者边缘呈波浪状的环形，或其他类似的边缘凸凹不平的构造，导流堰上齿（或其他形状的凸起）的数量优选与位置与第二锥管段管口上的齿状相补缺对应。

由于导流混合堰的设置，在惯性作用下该介质“挑起”直接或间接混入被抽吸介质锥体中，整个圆周体的射流介质与被抽吸介质“犬牙式”混合，交叉接触面积和摩擦推力得到了大幅度提升，对被抽吸介质起到了交叉混合抽吸作用，使其抽吸力大，抽吸效果好，前后设置排列有序的交叉导流混合堰，与第一、第二锥管段的管口齿形相协同，再次形成阶梯式提压效应，能够进一步满足更高效率的介质输送的要求。

所述第三锥管的前面通常可以连接有渐扩管段6，所述渐扩管段的前端口构成射流泵的混合介质出口，所述渐扩管段的前端口优选设有连接用法兰，。

这种多级多管高效射流泵，使用时，根据需要，如果是在出口压力要求不高的情况下，为了减少射流介质的动能损失，也可将射流介质与被抽吸介质互换位置，效果也是可行可靠的。

上述实施例仅表达了本发明的某种具体实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此理解为对本发明专利范围的限制，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

本发明公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。

Claims (10)

1.一种多级多管射流泵，其特征在于包括前端均设有管口的第一锥管段、第二锥管段和第三锥管段，所述第一锥管段、第二锥管段和第三锥管段的轴线位于同一直线上，所述第一锥管段、第二锥管段和第三锥管段均呈前端设有管口的正圆锥形，且较小的一端向前较大的一端向后，所述第一锥管的管口和第二锥管的管口均采用齿状结构，所述第三锥管段的管口设有导流混合堰，所述第一锥管段位于第二锥管段的后面，其前端延伸至所述第二锥管段内并与所述第二锥管段之间留有环形间隙，所述第二锥管段位于所述第三锥管段的后面，其前端延伸至所述第三锥管段内并与所述第三锥管段之间留有环形间隙，所述第一锥管段的管口位于所述第二锥管段的管口后面，其直径小于第二锥管段的管口直径，所述第二锥管段的管口位于所述第三锥管段的管口后面，其直径小于第三锥管段的管口直径，所述第一锥管段的内孔构成一级射流介质通道，所述第一锥管段的后端连接有一级射流介质输送管段，所述一级射流介质输送管段上设有一级射流介质进口，所述第二锥管段与第一锥管段之间的环形间隙构成被抽吸介质通道，所述第二锥管段的后端连接有被抽吸介质输送管段，所述被抽吸介质输送管段上设有被抽吸介质进口，所述第三锥管段与第二锥管段之间的环形间隙构成二级射流介质通道，所述第三锥管段的后端设有用于与所述第二锥管段和所述被抽吸介质输送管段连成的一体结构密封的密封连接管段，所述密封连接管段上设有二级射流介质进口。

2.如权利要求1所述的射流泵，其特征在于所述一级射流介质输送管段与所述一级射流介质输送管段道连成一体，所述被抽吸介质输送管段与所述被抽吸介质输送管段连成一体，所述被抽吸介质输送管段套在所述一级射流介质输送管段的外侧，与所述一级射流介质输送管段之间留有环形间隙，其后端设有用于与所述一级射流介质输送管段密封的密封连接板。

3.如权利要求2所述的射流泵，其特征在于所述密封连接管段为与所述被抽吸介质输送管段等径的圆管，与所述被抽吸介质输送管段连接成一体化的圆管。

4.如权利要求3所述的射流泵，其特征在于所述一级射流介质进口为所述一级射流介质输送管段的后端口，所述二级射流介质进口通过射流连接管连接所述一级射流输送管段，由此将一级射流输送管段中的射流介质引入二级射流介质进口，形成二级射流。

5.如权利要求4所述的射流泵，其特征在于所述一级射流介质输送管段的后端为直径大于其主体部分的主射流管道段，所述射流连接管的后端连接在所述一级射流介质输送管的主射流管道段的侧壁上，前端连接在密封连接管段，所述主射流管道段的端口构成所述一级射流介质进口。

6.如权利要求5所述的射流泵，其特征在于所述一级射流输送管段的主体部分和所述被抽吸介质输送管段的主体部分均呈圆管形。

7.如权利要求6所述的射流泵，其特征在于所述被抽吸介质输送管段的侧壁上连接有抽吸连接短管，所述抽吸连接短管的管口构成所述被抽吸介质进口。

8.如权利要求1-7任一所述的射流泵，其特征在于所述第一锥管和第二锥管的齿状结构的管口上优选设有部分向内倾斜的内倾齿和/或部分向外倾斜的外倾齿，所述内倾齿优选与其他齿相间分布，所述外倾齿优选与其他齿相间分布，所述齿状结构还可以采用交叉斜向齿状结构。

9.如权利要求8所述的射流泵，其特征在于所述导流混合堰为内边缘呈凸凹结构的向内的环形凸起。

10.如权利要求9所述的射流泵，其特征在于所述第三锥管的前面连接有渐扩管段，所述渐扩管段的前端口构成射流泵的混合介质出口。