CN114042390A - 一种文丘里抽吸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业灌溉设备技术领域，具体涉及一种文丘里抽吸装置，包括：沿液体流动方向依次连通设置的进液管、至少一个收缩管、至少一个喉管、至少一个扩张管和出液管，且所述喉管与所述扩张管沿液体流动方向的投影相切；抽吸管，与所述喉管连通，用于在压力作用下抽吸物料，以与所述喉管中的液体混合。本发明提供的文丘里抽吸装置解决了现有的文丘里施肥器吸肥效率较低，吸肥性能较差的缺陷。

Description

一种文丘里抽吸装置

技术领域

本发明涉及农业灌溉设备技术领域，具体涉及一种文丘里抽吸装置。

背景技术

随着水肥一体化技术的发展，关于水肥混合设备的研究也得到了人们的重视，其中，文丘里施肥器因其具有结构简单、无运动部件、故障维修率低、操作方便及节省劳力等优点而被广泛应用。

中国专利文献CN209205078U公开了一种多次混合的文丘里混合装置，包括主流管道、分流管道、两个文丘里混合器、文丘里混合器引入管、汇流管道及一个文丘里管，工作流体从主流管道入口进入该装置后，通过分流管道，流入两个结构和尺寸完全相同的文丘里混合器，引入管分流后分别连接至两个文丘里混合器喉部，肥液在这两个文丘里混合器中与主流流体混合一次，然后混合流体从两个文丘里混合器出口流出，并由汇流管道汇流后流入文丘里管，经过再次混合，最终在出口处流出。

该文丘里混合装置中混合流体从文丘里混合器的喉部流入扩散段时，混合流体由于重力而集中在扩散段的下部，因此上部的部分混合流体与扩散段的内壁分离而产生旋涡，严重时会导致回流，因此吸肥效率较低，吸肥性能较差。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的文丘里施肥器吸肥效率较低，吸肥性能较差的缺陷，从而提供一种文丘里抽吸装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种文丘里抽吸装置，包括沿液体流动方向依次连通设置的进液管、至少一个收缩管、至少一个喉管、至少一个扩张管和出液管，且所述喉管与所述扩张管沿液体流动方向的投影相切；

抽吸管，与所述喉管连通，用于在压力作用下抽吸物料，以与所述喉管中的液体混合。

可选地，所述收缩管、喉管和扩张管均为平行设置的两个，且两个所述喉管的轴线之间的距离大于所述进液管的半径，同时小于所述进液管的直径。

可选地，还包括用于连接两个所述喉管的连接管，所述抽吸管与所述连接管连通。

可选地，所述抽吸管设于所述连接管的中部。

可选地，所述收缩管包括主体部和收缩部，两个所述主体部相互连通，且连接处为光滑面；所述扩张管包括本体部和扩张部，两个所述本体部相互连通，且连接处为光滑面。

可选地，两个所述收缩部之间的夹角为36°-46°。

可选地，两个所述扩张部之间的夹角为12°-20°。

可选地，所述喉管的直径与所述进液管的直径之比为0.28-0.33。

可选地，所述喉管的长径比为1.0-1.23。

可选地，所述收缩管、喉管和扩张管均为平行设置的三个，三个所述喉管通过具有腔体的连接块连通，所述抽吸管与所述连接块连通。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种文丘里抽吸装置，喉管与扩张管沿液体流动方向的投影相切，即喉管相对扩张管偏心设置，喉管的至少部分壁面与扩张管的部分壁面处于同一水平面，当液体经喉管流入扩张管时，液体就会沿着同一水平面流动，而不与扩张管的管壁分离，即集中在扩张管上部，因此扩张管上部的液体流线均匀，从而减小旋涡产生的几率，进而减少能量损耗，提高抽吸效率，与现有的文丘里施肥器相比，吸肥量提高88.45％-163.37％。

2.本发明提供的一种文丘里抽吸装置，两个喉管的轴线间的距离大于进液管的半径，同时小于进液管的直径。这样喉管的外壁和收缩管、扩张管的外壁处于同一水平面，不仅降低了旋涡产生的几率，还使得整个装置更便于加工。

3.本发明提供的一种文丘里抽吸装置，抽吸管设于连接管的中部，使两个喉管的抽吸量、过液量相对均匀，防止产生偏斜流动。

4.本发明提供的一种文丘里抽吸装置，两个扩张管的本体部相互连通，当从两个扩张管的扩张部流出的液体在本体部汇合时发生轻微碰撞，减小了较大旋涡产生的风险，使水肥混合更加均匀。

5.本发明提供的一种文丘里抽吸装置，两个扩张管的本体部的连接处为光滑面，两个收缩管的主体部的连接处为光滑面，当液体流经两个本体部的连接处或两个主体部的连接处时，由于连接处呈光滑面平缓过渡，减小了局部高压，防止液体产生剧烈碰撞，减小液体的水头损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例1中提供的一种文丘里抽吸装置的结构示意图；

图2为图1所示的一种文丘里抽吸装置的后视图；

图3为吸肥浓度随收缩部的收缩角变化示意图；

图4为吸肥浓度随扩张部的扩张角变化示意图；

图5为本发明的实施例1中提供的一种文丘里抽吸装置的平面流线图；

图6为吸肥浓度随喉管的直径与进液管的直径之比的变化示意图；

图7为吸肥浓度随喉管的长径比的变化示意图；

图8为本发明的实施例1中提供的一种文丘里抽吸装置与常规文丘里施肥器的吸肥效率对比图；

图9为本发明的实施例2中提供的一种文丘里抽吸装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-进液管； 11-进液口； 2-收缩管；

21-主体部； 22-收缩部； 3-喉管；

4-扩张管； 41-本体部； 42-扩张部；

5-出液管； 51-出液口； 6-抽吸管；

61-抽吸口； 7-连接管； 8-连接块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1和图2所示的文丘里抽吸装置的一种具体实施方式，以水和肥混合为例，包括沿液体流动方向依次连通设置的进液管1、并列设置的两个收缩管2、两个喉管3、两个扩张管4和出液管5，两个喉管3之间设有连接管7，连接管7的中部连通有抽吸管6。

进液管1和出液管5均为两端开口的筒体，如图1所示，所述进液管1远离所述收缩管2的一端为进液口11，所述出液管5远离所述扩张管4的一端为出液口51，所述抽吸管6的内径小于进液管1和出液管5的直径，且远离所述喉管3的一端为抽吸口61，在所述进液口11、出液口51及抽吸口61处均设置有螺纹，便于与其他管道连接。

如图2所示，所述收缩管2包括主体部21与收缩部22，主体部21为柱体，收缩部22在水平方向的投影为直角梯形，两个所述主体部21互相连通，且连接处为光滑面，如图3所示，该坐标系的横坐标为收缩角(°)，纵坐标为吸肥浓度(％)，当两个所述收缩部22的斜面之间的夹角为36°-46°时，吸肥浓度较高；所述扩张管4包括本体部41与扩张部42，本体部41为柱体，扩张部42在水平方向的投影为直角梯形，且本体部41沿水流方向的长度大于主体部21沿水流方向的长度，扩张部42沿水流方向的长度大于收缩部22沿水流方向的长度，两个所述本体部41互相连通，且连接处为光滑面，如图4所示，该坐标系的横坐标为扩张角(°)，纵坐标为吸肥浓度(％)，当两个所述扩张部42之间的夹角为12°-20°时，吸肥浓度较高。如图5所示，当液体流经两个本体部41的连接处或两个主体部21的连接处时，由于连接处呈光滑面平缓过渡，减小了局部高压，防止液体产生剧烈碰撞，因此流线较为平稳，未形成较大的旋涡，仅产生轻微碰撞，减小液体的水头损失，且提高了混肥均匀程度。

所述喉管3为两端具有开口的筒体，喉管3的直径与收缩部22的小头端、扩张部22的小头端直径相同，且所述喉管3与所述扩张管4沿液体流动方向的投影相切，即喉管3的部分外壁与收缩部22的水平壁面以及扩张部22的水平壁面齐平设置。当液体经喉管流入扩张管时，液体就会沿着同一水平面流动，而不与扩张管的管壁分离，即集中在扩张管上部，如图5所示，因此扩张管上部的液体流线均匀，从而减小旋涡产生的几率，进而减少能量损耗，提高抽吸效率。两个所述喉管3的轴线之间的距离大于所述进液管1的半径，同时小于所述进液管1的直径，如图6所示，该坐标系的横坐标为喉管3的直径与进液管1的直径之比，纵坐标为吸肥浓度(％)，当所述喉管3的直径与所述进液管1的直径之比为0.28-0.33，吸肥浓度较高。如图7所示，该坐标系的横坐标为喉管3的长径比，纵坐标为吸肥浓度(％)，当所述喉管3的长径比为1.0-1.23时，吸肥浓度较高。

如图1所示，所述连接管7的轴线与所述抽吸管6的轴线垂直，抽吸管6与所述喉管3连通，用于在压力作用下抽吸肥料，以与所述喉管3中的水混合。

喉管3的设置增大了负压区面积，通过所述抽吸管6与所述喉管3连通，增大了负压区的利用面积，从而增大了吸肥效率。如图8所示，该坐标系的横坐标为压差(kPa)，纵坐标为吸肥量质量流量(kg/s)，曲线a为常规文丘里施肥器，曲线b为本实施例中的文丘里施肥装置，与常规文丘里施肥器相比，本实施例中的文丘里施肥装置的吸肥量质量流量提高88.45％-163.37％。

作为替代的实施方式，两个主体部21和两个本体部41均可以加工成一个柱体。

实施例2

如图9所示，在本实施例中，所述收缩管2、喉管3和扩张管4均为平行设置的三个，在所述三个喉管3间设置有具有腔体的连接块8，三个所述喉管3绕所述连接块8的轴线等间距设置，所述抽吸管6与所述连接块8连通。通过设置三个喉管3，进一步增大负压区面积，提高吸肥效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种文丘里抽吸装置，其特征在于，包括：

沿液体流动方向依次连通设置的进液管(1)、至少一个收缩管(2)、至少一个喉管(3)、至少一个扩张管(4)和出液管(5)，且所述喉管(3)与所述扩张管(4)沿液体流动方向的投影相切；

抽吸管(6)，与所述喉管(3)连通，用于在压力作用下抽吸物料，以与所述喉管(3)中的液体混合。

2.根据权利要求1所述的一种文丘里抽吸装置，其特征在于，所述收缩管(2)、喉管(3)和扩张管(4)均为平行设置的两个，且两个所述喉管(3)的轴线之间的距离大于所述进液管(1)的半径，同时小于所述进液管(1)的直径。

3.根据权利要求2所述的一种文丘里抽吸装置，其特征在于，还包括用于连接两个所述喉管(3)的连接管(7)，所述抽吸管(6)与所述连接管(7)连通。

4.根据权利要求3所述的文丘里抽吸装置，其特征在于，所述抽吸管(6)设于所述连接管(7)的中部。

5.根据权利要求2-4任一项所述的文丘里抽吸装置，其特征在于，所述收缩管(2)包括主体部(21)和收缩部(22)，两个所述主体部(21)相互连通，且连接处为光滑面；所述扩张管(4)包括本体部(41)和扩张部(42)，两个所述本体部(41)相互连通，且连接处为光滑面。

6.根据权利要求5所述的文丘里抽吸装置，其特征在于，两个所述收缩部(22)之间的夹角为36°-46°。

7.根据权利要求5所述的文丘里抽吸装置，其特征在于，两个所述扩张部(42)之间的夹角为12°-20°。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种文丘里抽吸装置，其特征在于，所述喉管(3)的直径与所述进液管(1)的直径之比为0.28-0.33。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种文丘里抽吸装置，其特征在于，所述喉管(3)的长径比为1.0-1.23。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种文丘里抽吸装置，其特征在于，所述收缩管(2)、喉管(3)和扩张管(4)均为平行设置的三个，三个所述喉管(3)通过具有腔体的连接块(8)连通，所述抽吸管(6)与所述连接块(8)连通。

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