CN112827688B - 一种利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于能源与动力技术领域，尤其涉及一种利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器。本发明的利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器，在步进电机与喷嘴之间设置一段冷却段，步进电机、冷却段、喷嘴三者同轴布置，采用隔板与密封元件对冷却工质和一次流进行隔离，利用冷却工质通入冷却段，可以有效对里面的阀芯针进行冷却，并且不影响阀芯针对喷嘴喉部面积的调节功能，从而有效提高喷射器的性能。而且本发明利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器具有结构简单、体积较小、安装方便的优点，对阀芯针进行冷却后,可调型喷射器可以应用于高温一次流领域中。

Description

一种利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器
技术领域
本发明属于能源与动力技术领域，尤其涉及一种利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器。
背景技术
喷射器结构简单、造价低廉、操作容易和维修方便，被广泛用于制冷、燃料电池、化工和航空航天等多个领域。喷射器依据其用途又称为射流真空泵、射流真空喷射器、喷射泵、水喷射器、真空喷射器等。作为一种增压、真空、混合装置，喷射器往往在系统中扮演关键部件的角色。提高喷射器的性能，可以提升与之相关工业领域的整体系统效率。
喷射器的结构尺寸影响喷射器的性能。在具体应用中，系统往往需要改变运行参数，因此对于喷射器的变工况运行要求较高。一种常用的喷射器结构调节方法是，采用步进电机带动阀芯针的移动来改变喷嘴的喉部面积。步进电机由于内部绝缘性能的要求，需要将电机温度控制在一定温度下(约130度)。然而在一些喷射器的应用场合中，流经阀芯针的一次流的温度会超过这个温度，会造成电机的损坏。因此，针对可调喷射器的阀芯针冷却及电机保护的研究非常有必要。
发明内容
本发明的目的是提出一种利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器，利用冷却工质冷却可调喷射器的阀芯针，而且不影响阀芯针对喷嘴喉部面积的调节功能，拓展可调喷射器的使用范围。
本发明提出的利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器，包括步进电机、冷却段、喷嘴、二次流吸入室和阀芯针；所述的步进电机、冷却段、喷嘴和二次流吸入室同轴安装，冷却段与喷嘴之间设有密封元件，所述的阀芯针置于冷却段和喷嘴的中心轴，阀芯针从密封元件的中间圆孔内穿过，步进电机的输出轴与阀芯针联动；所述的喷嘴插入二次流吸入室中；所述的冷却段上设有冷却工质入口和冷却工质出口；所述的喷嘴的靠近密封元件的一端设有一次流工质入口，二次流吸入室的前端设有二次流工质入口，喷射器的末端出口段设有介质出口。
本发明提出的一种利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器，其优点是：
本发明的利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器，在步进电机与喷嘴之间设置一段冷却段，步进电机、冷却段、喷嘴三者同轴布置，采用隔板与密封元件对冷却工质和一次流进行隔离，利用冷却工质通入冷却段，可以有效对里面的阀芯针进行冷却，防止高温阀芯针的热量传导到步进电机，对步进电机起到保护，本发明不影响阀芯针对喷嘴喉部面积的调节功能，从而有效增加喷嘴喉部面积可调型喷射器的工况适用范围，尤其适合应用在一次流温度较高的场合。本发明利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器具有结构简单、体积较小、安装方便等优点。
附图说明
图1是本发明提出的利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器的结构示意图。
图2是图1中滑动密封元件的结构示意图。
图1中，1是步进电机，2是阀芯针，3是密封元件，4是喷嘴，5是二次流吸入室，6是中间段，7是出口段，8是冷却工质入口，9是冷却段，10是冷却工质出口，11是一次流工质入口，12是二次流工质入口，13是喷射器出口，14是密封圈。
具体实施方式
本发明提出的利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器，其结构如图1所示，包括步进电机1、冷却段9、喷嘴4、二次流吸入室5和阀芯针2；所述的步进电机1、冷却段9、喷嘴4和二次流吸入室5同轴安装，冷却段9与喷嘴4之间设有密封元件3，所述的阀芯针2置于冷却段9和喷嘴4的中心轴，阀芯针2从密封元件3的中间圆孔内穿过，步进电机1的输出轴与阀芯针2联动；所述的喷嘴4插入二次流吸入室5中；所述的冷却段9上设有冷却工质入口8和冷却工质出口10；所述的喷嘴4的靠近密封元件3的一端设有一次流工质入口11，二次流吸入室5的前端设有二次流工质入口12，喷射器的末端出口段7设有工质出口。
上述利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器中的密封元件3，可以为连接密封元件，如图1中所示，连接密封元件3置于冷却段9和喷嘴4之间，连接密封元件3的中心圆孔上设有密封圈14。连接密封元件使冷却段和喷嘴相互连接固定，喷射器工作过程中，连接密封元件不同，阀芯针2左右移动，密封圈14在阀芯针2移动时起到密封作用。
上述利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器1中的密封元件3，也可以为滑动密封元件，如图2中所示。冷却段9和喷嘴4的内径相同，冷却段与和喷嘴相对固定。滑动密封元件3置于冷却段和喷嘴内部，滑动密封元件外壁的凹腔内设有密封圈14。阀芯针2与滑动密封元件3相对固定，喷射器工作过程中，阀芯针2左右移动时，滑动密封元件3一起左右移动。密封圈14在滑动密封元件3移动时起到密封作用。
下面结合附图，详细介绍本发明利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器的工作原理和工作过程：
本发明的利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器，包括：喷嘴4、二次流吸入室5、中间段6、出口段7等组成的喷射器主体，步进电机1、阀芯针2组成的调节部分，以及冷却段9、滑动密封元件3等组成的冷却系统。其中冷却段9置于步进电机1和喷嘴4之间，且步进电机1、冷却段9、喷嘴4三者同轴布置。
滑动密封元件3在冷却段9与喷嘴4之间，滑动密封元件3对冷却段中冷却工质和喷嘴中一次流进行隔离。滑动密封元件3的中间开有圆孔，圆孔周围设有密封圈14，阀芯针2从圆孔内穿过，密封圈14起到密封作用，防止冷却段内的冷却工质与喷嘴内的一次流工质相互泄露。
本发明的利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器工作时，喷射器的一次流工质从一次流工质入口11流入，在喷嘴4的出口处形成超声速流动，抽吸二次流从二次流入口12流入，一次流工质与二次流工质在二次流吸入室5的中间段6内进行混合，混合后的工质由出口段7流出喷射器出口13。冷却工质从冷却工质入口8流入，对阀芯针进行冷却，从冷却工质出口10流出。
步进电机1控制阀芯针2，实现阀芯针2的左右平动，通过阀芯针2插入喷管喉部的深度来调节一次流在喷管喉部的流动面积，进而调节一次流工质的流量。
本发明的一个实施例中，喷射器的冷却段9采用圆形套管形状，冷却段9的直径与喷嘴4的直径相同。
本发明的一个实施例中，所述冷却工质可以采用环境中的空气。
本发明的一个实施例中，所述阀芯针在冷却段9内的部分，可以加肋(图中未示出)，用于增加冷却工质的冷却效果。

Claims (1)

1.一种利用冷却工质冷却阀芯针的喷射器，其特征在于该喷射器包括步进电机、冷却段、喷嘴、二次流吸入室和阀芯针；所述的步进电机、冷却段、喷嘴和二次流吸入室同轴安装，冷却段与喷嘴之间设有密封元件，所述的阀芯针置于冷却段和喷嘴的中心轴，阀芯针从密封元件的中心圆孔内穿过，步进电机的输出轴与阀芯针联动；所述的喷嘴插入二次流吸入室中；所述的冷却段上设有冷却工质入口和冷却工质出口；所述的喷嘴的靠近密封元件的一端设有一次流工质入口，二次流吸入室的前端设有二次流工质入口，喷射器的末端出口段设有介质出口；所述的密封元件为连接密封元件，所述的连接密封元件置于冷却段和喷嘴之间，连接密封元件的中心圆孔上设有密封圈；或所述的密封元件为滑动密封元件，所述的冷却段和喷嘴的内径相同，冷却段与和喷嘴相对固定；所述的滑动密封元件置于冷却段和喷嘴内部，滑动密封元件外壁的凹腔内设有密封圈。
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