CN108672123B - 一种混合腔喉部面积可调节的喷射器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混合腔喉部面积可调节的喷射器，该喷射器包含高压喷嘴、低压喷嘴、混合腔、扩压室和可伸缩部分；工作气体经过高压拉法尔喷嘴后，在出口形成高速气流，并造成低压环境进而引射气体被引射进入混合腔，并在扩压段完成升压过程；采用本发明，混合腔面积中的可伸缩部分随压力变化自动调节，工作气体压力大于设计值时，可伸缩部分被压缩，增加引射气体通流面积；工作气体压力小于设计值时，可伸缩部分可膨胀，减小混合腔面积，增加引射效应。计算结果表明，采用本发明可使得喷射器在变工况运行时引射比增加50％以上，具有较大的节能效益及社会效益。
Description
技术领域
本发明属于制冷、化工和石化等领域，具体涉及一种混合腔喉部面积可调节的喷射器。
背景技术
喷射器是一种无运动部件的混合升压装置，可利用低品位热能作为驱动热源实现能量的梯级利用，是一种节能减排技术。喷射器具有结构简单、成本低、易于安装和维护等优势，已被广泛应用于能源、航天、制冷、化工等工业领域。由于喷射器具有上述诸多优势，在强调可持续发展的今天，必将得到更广泛的应用。
引射比是评价喷射器性能的主要性能指标，它与喷射器的运行工况有着密切联系。对于高压喷嘴喉部面积和混合室喉部面积固定的喷射器，当喷射器处于变工况运行时，引射性能随之变化，例如当高压流体压力大于设计值时，高压流体携带的能量和流量都会增加，引射比下降；当高压流体压力小于设计值时，引射比也会下降。因此喉部面积固定的喷射器很难在变工况条件下高效率的运行。
发明内容
为了解决上述问题，提高喷射器变工况工作性能，本发明提供了一种混合腔喉部面积可调节的喷射器，其通过调整高压喷嘴喉部面积及混合室喉部面积使得喷射器在变工况运行时也能保持较高的工作效率。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种混合腔喉部面积可调节的喷射器，该喷射器包括混合室，其一端连通有扩散室，另一端连通有高压喷嘴和低压喷嘴；其中，
高压喷嘴喉部设置有高压喷嘴喉部面积调节器，混合室喉部设置有混合室喉部面积调节器。
本发明进一步的改进在于，高压喷嘴喉部面积调节器从高压喷嘴入口伸入高压喷嘴喉部，通过控制伸缩量调节高压喷嘴的喉部面积。
本发明进一步的改进在于，混合室壁面由柔性材料加工制成。
本发明进一步的改进在于，混合室喉部面积调节器采用螺栓对高压喷嘴喉部面积进行机械式调节，或者采用弹簧对喷射器混合室面积进行机械式调节。
本发明进一步的改进在于，混合室喉部面积调节器采用磁悬浮控制器对喷射器混合室面积进行动态调节。
本发明进一步的改进在于，采用智能电路控制系统控制喷射器的喉部面积，智能电路控制系统用于读取喷射器内的引射比信号和喉部面积信号，经控制中心处理后获得高压喷嘴喉部面积调节器的伸缩量及磁悬浮控制器的步进量，然后反馈到喷射器高压喷嘴喉部和喷射器混合室喉部。
本发明具有如下有益的技术效果：
本发明提供的一种混合腔喉部面积可调节的喷射器，包括高压喷嘴喉部面积调节器、高压喷嘴、低压喷嘴、混合室、混合室喉部面积调节器，扩散室。高压喷嘴和低压喷嘴通过混合室连接，混合室出口连接有扩散室。高压喷嘴喉部面积调节器从高压喷嘴入口伸入高压喷嘴喉部，通过控制伸缩量调节高压喷嘴喉部面积。混合室安装有混合室喉部面积调节器。混合室由柔性材料加工制成。所述混合室喉部面积调节器可使用螺栓对高压喷嘴喉部面积进行机械式调节，可以使用弹簧对喷射器混合室面积进行机械式调节。所述混合室喉部面积调节器可使用螺栓对高压喷嘴喉部面积进行动态调节，可使用磁悬浮控制器对喷射器混合室面积进行动态调节。本发明采用智能电路控制系统控制喷射器的喉部面积，智能电路控制系统读取喷射器内的引射比信号和喉部面积信号，经控制中心处理后获得高压喷嘴喉部面积调节器的伸缩量及磁悬浮控制器的步进量，然后反馈到喷射器高压喷嘴喉部和喷射器混合室喉部。
附图说明
图1是本发明一种混合腔喉部面积可调节的喷射器的结构示意图。
图2是机械式喉部面积可变控制器的结构示意图。
图3是磁悬浮控制器的结构示意图。
图4是智能电路控制系统的结构示意图。
图5是喉部面积可调节喷嘴与高压压力关系曲线图。
图6是喉部面积可调节喷嘴与喉部面积不可调时引射比变化图。
图中：1、可变喉部面积，2、高压喷嘴，3、低压喷嘴，4、混合室，5、喉部面积可变控制器，6、扩散室，7、弹簧，8、磁悬浮控制器，9、引射比信号，10、控制中心，11、喷射器，12、喉部面积信号。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1至图4所示，本发明提供的一种混合腔喉部面积可调节的喷射器，该喷射器11包括混合室4，其一端连通有扩散室6，另一端连通有高压喷嘴2和低压喷嘴3；其中，高压喷嘴2喉部设置有高压喷嘴喉部面积调节器1，混合室4喉部设置有混合室喉部面积调节器5。
工作时，高压喷嘴喉部面积调节器1从高压喷嘴2入口伸入高压喷嘴喉部，通过控制伸缩量调节高压喷嘴2的喉部面积，用于控制高压流体的质量流量。混合室4壁面由柔性材料加工制成。混合室喉部面积调节器5采用螺栓对高压喷嘴2喉部面积进行机械式调节，或者采用弹簧7对喷射器混合室面积进行机械式调节。混合室喉部面积调节器采用磁悬浮控制器8对喷射器混合室面积进行动态调节。采用智能电路控制系统控制喷射器的喉部面积，智能电路控制系统用于读取喷射器11内的引射比信号9和喉部面积信号12，经控制中心10处理后获得高压喷嘴喉部面积调节器5的伸缩量及磁悬浮控制器8的步进量，然后反馈到喷射器高压喷嘴喉部和喷射器混合室喉部。
可变喷嘴与喉部喷嘴混合室喉部面积比与高压压力运行值密切相关，通过设定好的可调节喷嘴的喉部面积比与高压压力关系曲线y＝1.3x-0.3(如图5所示，其中x为高压压力运行值与设计值之比，y为面积调整值与设计值之比)。将设定好的运行曲线作为调整依据，当高压运行压力变化时，智能电路控制系统读取喷射器11内的引射比信号9和喉部面积信号12，经控制中心10处理后获得高压喷嘴喉部面积调节器5的伸缩量及磁悬浮控制器8的步进量，然后反馈到喷射器高压喷嘴喉部和喷射器混合室喉部，动态调整喉部面积，使得高压压力变化时引射比相比于喉部面积固定的喷射器大大提高(如图6所示)。
Claims (2)
1.一种混合腔喉部面积可调节的喷射器，其特征在于，该喷射器(11)包括混合室(4)，其一端连通有扩散室(6)，另一端连通有高压喷嘴(2)和低压喷嘴(3)；其中，
高压喷嘴(2)喉部设置有高压喷嘴喉部面积调节器(1)，高压喷嘴喉部面积调节器(1)从高压喷嘴(2)入口伸入高压喷嘴喉部，通过控制伸缩量调节高压喷嘴(2)的喉部面积；混合室(4)喉部设置有混合室喉部面积调节器(5)；
混合室喉部面积调节器(5)采用磁悬浮控制器(8)对喷射器混合室面积进行动态调节；采用智能电路控制系统控制喷射器的喉部面积，智能电路控制系统用于读取喷射器(11)内的引射比信号(9)和喉部面积信号(12)，经控制中心(10)处理后获得高压喷嘴喉部面积调节器(1 )的伸缩量及磁悬浮控制器(8)的步进量，然后反馈到喷射器高压喷嘴喉部和喷射器混合室喉部。
2.根据权利要求1所述的一种混合腔喉部面积可调节的喷射器，其特征在于，混合室(4)壁面由柔性材料加工制成。
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