CN115788978B - 一种高效射水抽气真空装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效射水抽气真空装置，包括抽气室，抽气室的第一端部、第二端部分别设有进水口、出水口；所述抽气室内设有连接进水口和出水口的射水管，射水管布置有多个抽气孔；所述抽气室内设有抽气腔，抽气腔内设有中空的抽气仓，所述抽气仓围绕射水管并且可以转动的抽气仓；所述抽气仓具有多个始终和抽气腔的侧壁滑动接触的触角，相邻两个触角、抽气腔侧壁、抽气仓限定了一个抽气空间，所述抽气仓对应每个抽气空间的仓壁上设有进气结构，进气结构允许水气由抽气空间进入抽气仓内；所述抽气腔的侧壁设有多个进气口。本发明的有益效果在于，能够提高抽气的效率。

Description

一种高效射水抽气真空装置

技术领域

本发明涉及一种射水抽气装置，尤其是高效射水抽气真空装置。

背景技术

汽轮机也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外做功。汽轮机是现代火力发电厂的主要设备，也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。

汽轮机中需要配置射水抽气装置，其工作原理为：具有一定压力的水流经水室进入喷嘴，喷嘴将压力水的压力能转变为速度能，水流在抽气室内高速喷射，以形成真空负压环境，从而将凝汽器内的水气或水汽混合物抽入抽气室内和高速水流混合，然后一起进入喉管，水流速度减慢，压力逐渐升高，最后以略高于大气压力排出。

例如现有技术公开号为CN208764001U的专利申请公开了一种多通道射水抽气器，包括吸气室，吸气室一侧设有进水室，与进水室相接的吸气室上设有若干进水口，进水口处安装有喷嘴，进水室正对的吸气室另一侧装有与进水口相对设置的喉管，喉管后端连接有余速抽气器，吸气室上连接有进汽室，所述的喷嘴设有喷嘴本体，喷嘴本体内设置有供流体流通的锥形腔体，锥形腔体的大端开有进水口，锥形腔体的小端开有主喷水口，锥形腔体的侧壁上设有若干侧喷水孔，侧喷水孔沿锥形腔体的轴线设置。上述现有技术的进气室处于持续抽气状态，然而抽气室（吸入室）内的气压由高速水流到进气室是逐渐增高的，使得抽气室越靠近进气室的部位和进气室的气压差越小，使得进气室的进气量受到一定程度的限制，抽气效率还可以进一步提升和优化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效射水抽气真空装置，能够提高抽气的效率。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种高效射水抽气真空装置，包括抽气室，抽气室的第一端部、第二端部分别设有进水口、出水口；所述抽气室内设有连接进水口和出水口的射水管，射水管布置有多个抽气孔；所述抽气室内设有抽气腔，抽气腔内设有中空的抽气仓，所述抽气仓围绕射水管并且可以转动的抽气仓；所述抽气仓具有多个始终和抽气腔的侧壁滑动接触的触角，相邻两个触角、抽气腔侧壁、抽气仓限定了一个抽气空间，所述抽气仓对应每个抽气空间的仓壁上设有进气结构，进气结构允许水气由抽气空间进入抽气仓内；所述抽气腔的侧壁设有多个进气口。

作为本发明的进一步改进，所述抽气空间的体积随着抽气仓的转动周期性地增大和减小，并且所述抽气空间在体积增大的过程中和进气口连通，在体积减小前和进气口断开。

作为本发明的进一步改进，所述进气结构设置为泄压阀。

作为本发明的进一步改进，每个所述抽气空间的体积变化周期不同步。

作为本发明的进一步改进，所述进气口的数量和所述抽气仓转动一整周后所述抽气空间所经历的周期数量相同。

作为本发明的进一步改进，还包括进气总管、多个由进气总管分流的进气支管，所述进气支管连接进气口。

作为本发明的进一步改进，所述抽气室呈圆筒状结构，其内部设有隔板，所述隔板垂直于抽气室的中轴线并且可绕中轴线转动；所述射水管贯穿隔板；所述抽气室在隔板到第二端部之间的内表面上设有壳体，所述壳体、隔板、第二端部构成所述抽气腔；所述隔板面向第二端部的一面上固定所述抽气仓，所述抽气仓的中心偏离隔板的中心。

作为本发明的进一步改进，所述抽气室内的第一端部上设置有驱动电机，驱动电机的输出轴上设有第一传动轮；所述隔板面向第一端部的一面上设有围绕射水管的第二传动轮，所述第一传动轮和第二传动轮啮合。

作为本发明的进一步改进，还包括进水室，所述进水室连接在抽气室的第一端部上，并在连接处设置有伸入抽气室内的喷射嘴，所述喷射嘴构成所述进水口。

作为本发明的进一步改进，还包括喉管、余气室，所述喉管的两端分别连接所述抽气室、余气室；所述喉管连接在抽气室的一端构成所述出水口；所述余气室设有水汽混合排放口、余气口。

本发明的有益效果：

通过循环式的方式给每个抽气空间输送水气，在抽气空间和进气口之间形成了稳定的气压差，从而提高抽气效率；抽气空间在进气的同时体积不断增大会降低气压的增幅，抽气空间周期性的缩小体积会提高抽气空间的气压，以降低气压差的降幅，从而进一步提高抽气的效率。

附图说明

下面将通过附图详细描述本发明中优选实施案例，以助于理解本发明的目的和优点，其中：

图1为高效射水抽气真空装置的正视示意图；

图2为抽气室的结构示意图；

图3为抽气腔的断面示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施案例对本发明作进一步详细说明。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

参照图1-图3，一种高效射水抽气真空装置，包括抽气室11，抽气室11的第一端部11A、第二端部11B分别设有进水口11a、出水口11b，在抽气室11内设置有射水管12，射水管12的两端分别连接进水口11a和出水口11b，射水管12上设有多个均匀分布的抽气孔121，水流由进水口11a高速射出，因此在射水管12的周围形成了真空负压环境。

所述抽气室11内设置有抽气腔S，抽气腔S内设置有抽气仓13，所述抽气仓13为中空结构，抽气仓13围绕射水管12设置并且可以转动，所述抽气仓13具有多个能够始终和抽气腔S的侧壁滑动接触的触角131，抽气仓13在相邻两个触角131之间的部分为仓壁，因此相邻两个触角131、抽气腔S侧壁、抽气仓13限定了一个抽气空间P，所述抽气腔S内的多个抽气空间P均为独立的密闭空间。所述抽气仓13在对应每个抽气空间P的仓壁上设有进气结构132，进气结构132允许水气由抽气空间P进入抽气仓13。所述抽气腔S的侧壁设有多个进气口11c，所述抽气仓13转动时，触角131依次经过进气口11c，当抽气空间P对应的前一个触角131进过进气口11c时，该抽气空间P和进气口11c连通，被抽水气由进气口11c进入抽气空间P内，然后再由进气结构132进入抽气仓13内，进入抽气仓13的水气在射水管12周围形成的真空负压环境的作用下，由抽气孔121进入射水管12内，并随水流射出。

相比现有技术的持续抽气，在本实施案例中，抽气空间P内的水气在射水管12周围真空负压环境的作用下，由进气结构132进入抽气仓13再被射水管12抽走，从而使得抽气空间P在下一次进气前降低了内部气压，抽气空间P和下一个进气口11c连通时，在抽气空间P和进气口11c之间形成了稳定的气压差，因此可以提高进气口11c的进气效率，而多个进气口11c通过循环式的方式给每个抽气空间P输送水气，综合提高了抽气的效率。

进一步地，所述抽气空间P的体积随着抽气仓13的转动周期性地增大和减小，并且所述抽气空间P在体积增大的过程中和进气口11c连通，在体积减小前和进气口11c断开。所述抽气空间P在进气时会提高抽气空间P内的气压，从而缩小和进气口11c之间的气压差，而抽气空间P在进气的同时体积不断增大会降低气压的增幅，从而有利于抽气空间P的总体进气量。所述抽气空间P通过进气结构132被射水管12抽走会使得抽气空间P内的气压下降，从而缩小抽气空间P和射水管12周围真空负压环境的气压差，而抽气空间P周期性的缩小体积会提高抽气空间P的气压，以降低气压差的降幅，因此在这种进气、抽气的机制下，可以进一步地提高抽气的效率。

在本实施案例中，所述进气结构132设置为泄压阀。所述泄压阀是基于气压差来实现气流通向的，所述抽气空间P在进气时持续提高其内部气压，当抽气空间P的气压和射水管12周围真空负压环境之间的气压差达到泄压阀的阈值时，泄压阀开启，使得抽气空间P内的水气进入抽气仓13内继而再被射水管12抽走，而抽气空间P周期性的体积缩小会延长泄压阀的开启时长，当气压差低于阈值后泄压阀关闭。在泄压阀关闭的期间内，能够使得射水管12周围的负压真空环境得到一定程度的恢复，从而能够间歇性地恢复射水管12的抽气性能，因此将进气结构132设置成泄压阀能够实现间歇性的抽气方式，可以进一步提高抽气效率。

由于所述抽气空间P在进气过程中其内部气压逐渐增大，使得抽气空间P和进气口11c之间的气压差逐渐降低，因此进气口11c的进气速率是逐渐降低的，基于此，每个所述抽气空间P的体积变化周期不同步，能够避免进气口11c的进气同步化。

进一步地，所述高效射水抽气真空装置还包括进气总管141、多个由进气总管141分流的进气支管142，所述进气支管142连接进气口11c，由于进气口11c的进气不同步，使得进气总管141交替式地向各个进气支管142输送水气，因此所述进气总管141的输出水气的速率变化波动较小，从而提高了抽气的平稳定。

另外，所述进气口11c的数量和所述抽气仓13转动一整周后所述抽气空间P所经历的周期数量相同，使得抽气空间P随着抽气仓13的转动，每经历一次体积增大再减小的过程均对应一次进气，提高了整体的抽气效率。

在本实施案例中，所述抽气仓13的内部空间是不分隔的，也可以在抽气仓13内对应每个触角131处设置分隔构件，分隔构件和射水管13表面滑动接触，将抽气仓13的内部空间分隔成多个，并且和抽气空间P一一对应。

更为具体地，在本实施案例中，所述抽气室11呈圆筒状结构，其内部设置有隔板111，所述隔板111呈圆形且垂直于抽气室11的中轴线，隔板111的边缘和抽气室11的内表面滑动接触，隔板111可以绕抽气室11的中轴线转动。所述射水管12和抽气室11公中轴线，并且贯穿所述隔板111。所述抽气室11在隔板111到第二端部11B之间的内表面上设有呈长椭圆形的壳体112，壳体112的两端连接在抽气室11的内表面上。壳体112、隔板111、第二端部11B构成所述抽气腔S，壳体112则构成了抽气腔S的侧壁。所述隔板111距离第一端部11A较近，使得抽气腔S占据了抽气室11内的大部分空间。所述隔板111面向第二端部11B的一面上固定所述抽气仓13，所述抽气仓13的中心偏离隔板111的中心。所述抽气仓13的偏心位置和壳体112的形状设置可以参考转子发动机，隔板111的转动可带动抽气仓13转动，触角131即可在壳体112的内壁上滑动。

在本实施案例中，抽气仓13呈三角形结构，触角131设置有三个，抽气空间P被限定为三个，抽气仓13转动一整周后经历两次体积增大减小，因此进气口11c设置为两个。

对于所述隔板111的转动驱动方式，在本实施案例中，所述抽气室11内的第一端部11A上设置有驱动电机111-1，驱动电机111-1优选设置为减速电机，或者可以增设减速器，驱动电机111-1的输出轴上设有第一传动轮111-2，所述隔板111面向第一端部11A的一面上设有围绕射水管12的第二传动轮111-3，所述第一传动轮111-2和第二传动轮111-3啮合。

对于高效射水抽气真空装置，还包括进水室15，所述进水室15连接在抽气室11的第一端部11A上，并在连接处设置有伸入抽气室11内的喷射嘴151，所述喷射嘴151构成所述进水口11a，喷射嘴151可以设置多个，并且呈环形布置。

还包括喉管16、余气室17，所述喉管16的两端分别连接所述抽气室11、余气室17，所述喉管16连接在抽气室11的一端构成所述出水口11b，所述余气室17设有水汽混合排放口171、余气口172。所述射水管12内的高速水流和被抽入的水气混合，经喉管16扩压后在稍高于大气压的情况下随水从水汽混合排放口171排出，余气室17内多余的水气从余气口172排放而出。

最后应说明的是：以上实施案例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施案例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施案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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施案例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种高效射水抽气真空装置，其特征在于，包括抽气室，抽气室的第一端部、第二端部分别设有进水口、出水口；所述抽气室内设有连接进水口和出水口的射水管，射水管布置有多个抽气孔；所述抽气室内设有抽气腔，抽气腔内设有中空的抽气仓，所述抽气仓围绕射水管并且可以转动；所述抽气仓具有多个始终和抽气腔的侧壁滑动接触的触角，相邻两个触角、抽气腔侧壁、抽气仓的仓壁限定了一个抽气空间，所述抽气仓对应每个抽气空间的仓壁上设有进气结构，进气结构允许水气由抽气空间进入抽气仓内；所述抽气腔的侧壁设有多个进气口；所述抽气室呈圆筒状结构，其内部设有隔板，所述隔板垂直于抽气室的中轴线并且可绕中轴线转动；所述射水管贯穿隔板；所述抽气室在隔板到第二端部之间的内表面上设有壳体，所述壳体、隔板、第二端部构成所述抽气腔；所述隔板面向第二端部的一面上固定所述抽气仓，所述抽气仓的中心偏离隔板的中心。

2.根据权利要求1所述的高效射水抽气真空装置，其特征在于，所述抽气空间的体积随着抽气仓的转动周期性地增大和减小，并且所述抽气空间在体积增大的过程中和进气口连通，在体积减小前和进气口断开。

3.根据权利要求2所述的高效射水抽气真空装置，其特征在于，所述进气结构设置为泄压阀。

4.根据权利要求3所述的高效射水抽气真空装置，其特征在于，每个所述抽气空间的体积变化周期不同步。

5.根据权利要求4所述的高效射水抽气真空装置，其特征在于，所述进气口的数量和所述抽气仓转动一整周后所述抽气空间所经历的周期数量相同。

6.根据权利要求4所述的高效射水抽气真空装置，其特征在于，还包括进气总管、多个由进气总管分流的进气支管，所述进气支管连接进气口。

7.根据权利要求1所述的高效射水抽气真空装置，其特征在于，所述抽气室内的第一端部上设置有驱动电机，驱动电机的输出轴上设有第一传动轮；所述隔板面向第一端部的一面上设有围绕射水管的第二传动轮，所述第一传动轮和第二传动轮啮合。

8.根据权利要求1所述的高效射水抽气真空装置，其特征在于，还包括进水室，所述进水室连接在抽气室的第一端部上，并在连接处设置有伸入抽气室内的喷射嘴，所述喷射嘴构成所述进水口。

9.根据权利要求1所述的高效射水抽气真空装置，其特征在于，还包括喉管、余气室，所述喉管的两端分别连接所述抽气室、余气室；所述喉管连接在抽气室的一端构成所述出水口；所述余气室设有水汽混合排放口、余气口。

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