CN110841821B - 一种喷嘴出口位置可自动调节的喷射器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷嘴出口位置可自动调节的喷射器，所述喷射器包括依次沿轴线连接的工作流体流通管、喷嘴、接受室、混合室及扩散室；所述接受室下方设置有引射流体流通管，引射流体流通管通入接受室内；所述工作流体流通管前端为喷嘴，工作流体流通管横穿伸入接受室内，工作流体流通管活动安装，沿轴线可前后移动；所述工作流体流通管位于接受室后侧的外侧壁上固定有一连接室，连接室沿轴线安装在接受室后端并包住接受室的后部，连接室前端与接受室的外侧壁滑动接触；本发明可使喷射器工作流体压力在一定范围内发生变化时,自动调节喷射器的喷嘴出口位置,改善喷射器的性能,避免或降低工作流体压力发生较大变化时喷射性能下降严重的问题。

Description

一种喷嘴出口位置可自动调节的喷射器

技术领域

本发明涉及一种喷嘴出口位置可自动调节的喷射器。

背景技术

喷射器是一种利用高压流体卷吸低压流体的流体机械；该设备提高低压流体的压力而不直接消耗机械能，是一种节能设备；其结构比机械增压设备更加简单而可靠，节能效果也更加显著；此外它还具有制造容易和维修管理方便等优点，因此在国内外制冷领域得到了广泛的应用。

目前，对喷射器机理的研究有很多，其中有研究表明喷射器的结构参数对喷射器的性能有重要影响；如图1所示，为现有的一种蒸汽喷射器，主要由工作流体流通管、喷嘴、接受室、引射流体流通管、混合室及扩散室构成，其中混合室又分为锥形混合室和圆柱形混合室两部分；尽管各种特定用途的蒸汽喷射器寻求的目的各异，然而其基本工作原理都是一样的，即：工作蒸汽（称为工作流体）在拉伐尔喷嘴中加速形成超音速射流，而引射流体则由于与工作蒸汽间的剪切作用被卷吸至混合室，而后逐渐形成单一均匀的混合流体，经过扩散室减速压缩到一定的背压后排出喷射器；目前的蒸汽喷射器的设计一般是固定结构，是针对固定的工况，无法随工况变化进行调整，一旦偏离固定工况，喷射器的稳定性将急速下降，甚至无法继续使用，便会导致喷射式制冷系统的性能下降；其中喷射器的喷嘴出口与混合室入口之间的距离就是其中重要影响因素之一；通过研究喷嘴出口到混合室入口的不同距离对喷射系数的影响，可知对于一个给定的喷射器，当工作流体的压力一定时，存在一个最佳的喷嘴出口到混合室入口距离值使其获得最大的喷射系数，喷嘴出口到混合室入口的距离过小会导致没有足够的时间和距离引射引射流体，距离太大会导致引射流体产生回流现象，这两种情况都会影响喷射器的性能，进而会影响整个制冷系统的制冷效果；在实际工业生产中，工作流体的压力发生较大幅度的变化时会导致喷射器性能发生大幅度的下跌，这就亟需解决如何较宽范围内实现喷射器的可调节的性能，以满足多种工况的需求的问题，同时避免或降低由于工作状态的变化对喷射式制冷系统的性能所造成的影响；因此,喷射器根据实际工况对喷嘴出口与混合室入口之间的距离进行调节,显得十分必要。

现有技术，如授权公告号为CN201827162U的中国专利公开了一种喷嘴位置可调的蒸汽喷射泵，通过旋拧螺母控制蒸汽室在定位螺杆上的位置,实现喷嘴位置可以根据需要沿喷射泵轴线方向进行调节；再如授权公告号为CN203670313U的中国专利公开了一种喷嘴位置可调喷射泵，提出了喷嘴出口位置可调的喷射器,通过旋转旋转套推动滚珠在限制的导向套的中轴向移动,进而推动喷嘴前后轴向移动,以实现喷嘴位移的移动；上述两种技术方案虽然能够实现喷射器的调节,但需要手动进行调节；现在还没有一种可以根据外部工作流体的压力，可以自动调节喷嘴出口与混合室入口之间的距离的喷射器；因此,本发明研究出一种喷嘴出口与混合室入口之间的距离可自动动态调节的喷射器；旨在工作流体压力发生较大改变时，喷射器可以自动调节喷嘴出口与混合室入口之间的距离，使喷射器能够适应新的工作流体压力，从而改善喷射器的性能，解决喷射器在工作流体压力发生较大变化时喷射性能下降严重的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种喷嘴出口位置可自动调节的喷射器，旨在工作流体压力发生改变时，喷射器可以自动调节喷嘴出口与混合室入口之间的距离，使喷射器能够适应新的工作流体压力，从而改善喷射器的性能，解决喷射器在工作流体压力发生较大变化时喷射性能下降严重的问题。

本发明采用的技术方案如下：一种喷嘴出口位置可自动调节的喷射器,包括依次沿轴线连接的工作流体流通管、喷嘴、接受室、混合室及扩散室，其中混合室又分为锥形混合室和圆柱形混合室两部分；所述的混合室下方设置有引射流体流通管，所述的引射流体流通管通入混合室内；所述的工作流体流通管前端为喷嘴，工作流体流通管横穿伸入接受室内；其特征在于：所述的工作流体流通管活动安装，沿轴线可前后移动；工作流体流通管位于接受室后侧的外侧壁上固定有一连接室；所述的连接室沿轴线安装在接受室后端并包住接受室的后部，连接室前端与接受室的外侧壁滑动接触，连接室与接受室之间安装长度随压力变化而变化的伸缩器，所述的伸缩器沿轴线相同的方向安装，伸缩器的后端与连接室固定连接，伸缩器的前端与接受室固定连接。

进一步，所述的伸缩器为一根弹簧，沿轴线安装在接受室的后面，套在工作流体流通管外，伸缩器前端与接受室的后面固定连接，伸缩器后端与连接室内后侧壁固定连接；所述的接受室的外侧壁上还设置一环形固定板，固定板位于连接室的前侧，固定板与连接室前面形成一安装槽。

进一步，所述的接受室的外侧壁上还设置一环形固定板，固定板位于连接室的前侧，固定板与连接室前面形成一安装槽，安装槽内安装伸缩器，所述的伸缩器为一根弹簧，沿轴线套在接受室外侧；伸缩器前端与固定板固定，伸缩器后端与连接室的前面固定。

进一步，所述的接受室外侧壁上设置有向内凹的滑槽，连接室前端在滑槽内滑动；连接室前端向前可抵达至滑槽的最前端，向后可抵达至滑槽的最后端；当连接室前端移动至滑槽的最前端时，喷嘴出口到混合室入口间距离最小；当连接室前端移动至滑槽的最后端时，喷嘴出口到混合室入口间距离最大。

进一步，还包括密封装置，所述的密封装置包括可以伸缩的软管、密封圈；可以伸缩的软管同轴套在接受室外侧，软管前端固定在环形固定板上，软管与固定板之间固定有密封圈，软管后端固定在连接室前面，软管后端与连接室前面之间固定有密封圈。

进一步，所述的软管前后连接端面涂刷密封胶。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种喷嘴出口位置可自动调节的喷射器，其工作原理为：

当喷射器工作流体压力增大时,伸缩器的弹力小于工作流体的反冲力,使得工作流体流通管带动喷嘴向后移动或接受室向前移动，喷嘴出口到混合室入口的距离增大，达到该工作流体压力下的最优位置，使得有足够的时间和距离引射流体；

当喷射器工作流体压力减小时,伸缩器的弹力大于工作流体的反冲力,使得工作流体流通管带动喷嘴向前移动或接受室向后移动，喷嘴出口到混合室入口的距离减小，达到该工作流体压力下的最优位置，避免距离太大导致引射流体产生回流现象；

本装置能够达到喷射器动态自调节的目的,可使喷射器工作流体压力在一定范围内发生变化时,自动调节喷射器的喷嘴出口位置,改善喷射器的性能,避免或降低工作流体压力发生较大变化时喷射性能下降严重。

附图说明

图1为现有的一种蒸汽喷射器的结构示意图。

图2为本发明方案一的结构示意图。

图3为本发明方案二的结构示意图。

图4为本发明方案一滑槽的结构示意图。

图5为本发明方案二滑槽的结构示意图。

图6为本发明方案一密封装置的结构示意图。

图7为本发明方案二密封装置的结构示意图。

图中：工作流体流通管1，喷嘴2，接受室3，混合室4，扩散室5，锥形混合室6，圆柱形混合室7，引射流体流通管8，连接室9，伸缩器10，固定板11，安装槽12，滑槽13，软管14，密封圈15。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍，以下所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2、3所示，一种喷嘴出口位置可自动调节的喷射器，包括依次沿轴线连接的工作流体流通管1、喷嘴2、接受室3、混合室4及扩散室5，其中混合室4又分为锥形混合室6和圆柱形混合室7两部分；所述的混合室4下方设置有引射流体流通管8，所述的引射流体流通管8通入混合室4内；所述的工作流体流通管1前端为喷嘴2，工作流体流通管1横穿伸入接受室3内；其特征在于：所述的工作流体流通管1活动安装，沿轴线可前后移动；工作流体流通管1位于接受室3后侧的外侧壁上固定有一连接室9；所述的连接室9沿轴线安装在接受室3后端并包住接受室3的后部，连接室9前端与接受室3的外侧壁滑动接触，连接室9与接受室3之间安装长度随压力变化而变化的伸缩器10，所述的伸缩器10沿轴线相同的方向安装，伸缩器10的后端与连接室9固定连接，伸缩器10的前端与接受室3固定连接。

所述的伸缩器10的安装位置和数量有多种方案；如图2所示为方案一，所述的伸缩器10为一根弹簧，沿轴线安装在接受室3的后面，套在工作流体流通管1外，伸缩器10前端与接受室3的后面固定连接，伸缩器10后端与连接室9内后侧壁固定连接；

如图3所示为方案二，接受室3的外侧壁上还设置一环形固定板11，固定板11位于连接室9的前侧，固定板11与连接室9前面形成一安装槽12，安装槽12内安装伸缩器10，所述的伸缩器10可以是一根弹簧，沿轴线套在接受室3外侧；伸缩器10前端与固定板11固定，伸缩器10后端与连接室9的前面固定；当然伸缩器10也可以是多根弹簧，围绕接受室3对称安装。

上述装置的工作原理为：

当喷射器工作流体压力增大时,伸缩器10的弹力小于工作流体的反冲力,使得工作流体流通管1带动喷嘴2向后移动或接受室3向前移动，喷嘴出口到混合室入口的距离增大，达到该工作流体压力下的最优位置，使得有足够的时间和距离引射流体；

当喷射器工作流体压力减小时,伸缩器10的弹力大于工作流体的反冲力,使得工作流体流通管1带动喷嘴2向前移动或接受室3向后移动，喷嘴出口到混合室入口的距离减小，达到该工作流体压力下的最优位置，避免距离太大导致引射流体产生回流现象；

本装置能够达到喷射器动态自调节的目的,可使喷射器工作流体压力在一定范围内发生变化时,自动调节喷射器的喷嘴出口位置,改善喷射器的性能,避免或降低工作流体压力发生较大变化时喷射性能下降严重的问题。

本装置中伸缩器10选用弹簧，弹簧受压力作用产生形变，其形变量随工作流体压力变化而变化；不同结构的喷射器选用不同弹性系数的弹簧，以适应其工作流体压力的改变量与弹簧的形变量间的平衡关系；最好采用一根弹簧，这样控制起来相对简单。

针对不同结构的喷射器，喷嘴出口到混合室入口间距离的调节范围需要进一步限制，即需要限定喷嘴出口到混合室入口间距离的调节最大值和最小值；因此，如图4、5所示，所述的接受室3外侧壁上设置有向内凹的滑槽13，连接室9前端在滑槽13内滑动；连接室9前端向前可抵达至滑槽13的最前端，向后可抵达至滑槽13的最后端；当连接室9前端移动至滑槽13的最前端时，喷嘴出口到混合室入口间距离最小；当连接室9前端移动至滑槽13的最后端时，喷嘴出口到混合室入口间距离最大。

由于接受室3与连接室9之间可以相对运动，而喷射器内部需要保持密封状态，所以还需要设置密封装置，所述的密封装置包括可以伸缩的软管14、密封圈15；在上述的方案一中，如图6所示，在接受室3的外侧壁上设置一环形固定板11，固定板11位于滑槽13的前侧，可以伸缩的软管14同轴套在接受室3外侧，软管14前端固定在环形固定板11上，软管14与固定板11之间固定有密封圈15，软管14后端固定在连接室9前面，软管14后端与连接室9前面之间固定有密封圈15；可以进一步在前后连接端面涂刷密封胶，保证密封效果；在上述方案二中，如图7所示，在安装槽12内安装软管14，安装方式与方案一相同，方案二中的弹簧可以在软管14内侧，也可以在软管外侧（该图未展示）。

尽管参照前述实例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种喷嘴出口位置可自动调节的喷射器,包括依次沿轴线连接的工作流体流通管、喷嘴、接受室、混合室及扩散室，其中混合室又分为锥形混合室和圆柱形混合室两部分；所述的混合室下方设置有引射流体流通管，所述的引射流体流通管通入混合室内；所述的工作流体流通管前端为喷嘴，工作流体流通管横穿伸入接受室内；其特征在于：所述的工作流体流通管活动安装，沿轴线可前后移动；工作流体流通管位于接受室后侧的外侧壁上固定有一连接室；所述的连接室沿轴线安装在接受室后端并包住接受室的后部，连接室前端与接受室的外侧壁滑动接触，连接室与接受室之间安装长度随压力变化而变化的伸缩器，所述的伸缩器沿轴线相同的方向安装，伸缩器的后端与连接室固定连接，伸缩器的前端与接受室固定连接；所述的接受室外侧壁上设置有向内凹的滑槽，连接室前端在滑槽内滑动；连接室前端向前可抵达至滑槽的最前端，向后可抵达至滑槽的最后端；当连接室前端移动至滑槽的最前端时，喷嘴出口到混合室入口间距离最小；当连接室前端移动至滑槽的最后端时，喷嘴出口到混合室入口间距离最大。

2.根据权利要求1所述的喷嘴出口位置可自动调节的喷射器，其特征在于：所述的伸缩器为一根弹簧，沿轴线安装在接受室的后面，套在工作流体流通管外，伸缩器前端与接受室的后面固定连接，伸缩器后端与连接室内后侧壁固定连接；所述的接受室的外侧壁上还设置一环形固定板，固定板位于连接室的前侧，固定板与连接室前面形成一安装槽。

3.根据权利要求1所述的喷嘴出口位置可自动调节的喷射器，其特征在于：所述的接受室的外侧壁上还设置一环形固定板，固定板位于连接室的前侧，固定板与连接室前面形成一安装槽，安装槽内安装伸缩器，所述的伸缩器为一根弹簧，沿轴线套在接受室外侧；伸缩器前端与固定板固定，伸缩器后端与连接室的前面固定。

4.根据权利要求2或3所述的喷嘴出口位置可自动调节的喷射器，其特征在于：还包括密封装置，所述的密封装置包括可以伸缩的软管、密封圈；可以伸缩的软管同轴套在接受室外侧，软管前端固定在环形固定板上，软管与固定板之间固定有密封圈，软管后端固定在连接室前面，软管后端与连接室前面之间固定有密封圈。

5.根据权利要求4所述的喷嘴出口位置可自动调节的喷射器，其特征在于：所述的软管前后连接端面涂刷密封胶。

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