專利名稱：差分噴射器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明一般涉及一種流體混合裝置。更具體地說，本發(fā)明是一種文丘里傳動流體混合裝置。
2、背景技術已經(jīng)發(fā)明了多種流體混合裝置，其中文丘里管適用于不同類型的機械噴射器。流體流過管道和其他流動裝置產(chǎn)生損失是上述裝置的固有特性，這取決于組成流動管道和裝置的材質(zhì)，以及常用的制造流體流動裝置的制造方法，同時，也取決于上述管道的物理性能(例如，表面結(jié)構(gòu)，粗糙度等)或管道表面的橫向流動，流動結(jié)果導致壓頭損失。
在類似文丘里傳動流動系統(tǒng)的流動裝置內(nèi)的上述損失因裝置的不同而有所差別，還取決于所采用的機械設備。例如，在通過流動裝置的主液流的流動過程中，液體、空氣或其他成份噴射時，與諸如止回閥、機械噴射器、鼓風機、壓縮機、泵等的機械設備有關的損失將流體流動壓差減至最低程度。
一般而言，根據(jù)流體力學的基本原理，在相互連接的流動通道或設備的系統(tǒng)中，用于維持流體流動的主要目的是使與相應的機械設備有關的總壓頭損失減為最低。大多數(shù)傳統(tǒng)的流體流動裝置沒能降低如本發(fā)明中所描述的總壓頭損失。在大多數(shù)流動裝置內(nèi)，沒有明顯地降低與以上列舉的機械設備有關的壓頭損失，而體積流率或壓力顯著地降低了，這直接影響主流體通道內(nèi)的多股流體或常用的流體流動裝置內(nèi)的物流的混合。
例如，授予Petroe的U.S 2,361,150公開了一種在流出階段通過多個噴射器或噴嘴向紙漿原料物流中加入氯氣的方法和裝置，這種設置在流動物流或通道四周的機械噴射器對總壓頭損失所起的直接作用不同于本申請所描述的差分噴射器。
授予Gamble的U.S 2,424,654公開了一種也具有如上所述的壓頭損失的流體混合裝置。一種帶有可調(diào)節(jié)喉部的文丘里流動裝置，包括直接設置在流動通道中或該裝置喉部的擋板(即，在線噴射器)，其對總壓頭損失所起的作用類似Gamble的專利所指出的那樣。King(US 3,257,180),Van Horn(US3,507,626),Baranowski,Jr.(US 3,768,962)和Longley等人(US4,333,833)也指出了類似的其他各種軸向噴射器。
授予Secor(398,456)和Mazzei(4,123,800)的U.S.專利公開了一種文丘里流動裝置，含有設置在該裝置喉部的一個混合噴射器。Mazzei的專利特別含有多個在喉部四周有角度地間隔一定距離的進口裝置，并且與設置在喉部內(nèi)壁的環(huán)形腔室相連接，這種獨特的設計類似于本發(fā)明的情況在于，它試圖將通道內(nèi)的壓力降減至最低。然而，Mazzei的噴射器沒能降低喉部的損失，這與本發(fā)明所描述的不同。
授予Kool的U.S 5,693,226公開了一種展示用水處理系統(tǒng)的駐留點(residential point)的裝置，其中一個注入口或吸入旁路在與流動物流垂直的方向上通過合適的軟管向該處注入污染物。按照本發(fā)明的差分噴射器是不同的，本發(fā)明使用的注入方式是在與流動物流平行的方向上進行，明顯地降低了壓頭損失，這是由于在下面所描述的差分噴射器所起的作用。
Monroe(US 4,765,373),Luft等人(AU 203339),Gretton-Lowe(GB802,691),Hollins(GB 870,525),和Evans(GB 132074)的U.S.和外國的專利公開了一般與本發(fā)明有關的流動裝置。
本發(fā)明與相關技術的區(qū)別在于，按照本發(fā)明的差分噴射器安裝了一種用于混合的裝置，不需要使主流動物流壓頭損失數(shù)量增加的額外的機械噴射器。與傳統(tǒng)流動裝置相比，通過向流動物流中平行注入的方式發(fā)生混合，損失幾乎為零。
在這方面，上述發(fā)明和專利中的任何一個或它們的結(jié)合都沒有給出本發(fā)明的如權利要求所描述的技術方案，因此，差分噴射器解決了希望解決的上述問題。
本發(fā)明的說明按照本發(fā)明的差分噴射器是一種文丘里傳動流體混合裝置，具有一個收縮的主流體入口，一個喉部和一個發(fā)散的排出口，經(jīng)由文丘里管的主流體產(chǎn)生的吸入作用，通過至少兩個環(huán)形凹槽，將第二流體從排出口的前部引入。有多個文丘里管口將第二流體導入環(huán)形凹槽。文丘里管口經(jīng)一個噴射環(huán)道與第二流體噴射口連接。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種用于通過噴射降低流動裝置內(nèi)的總壓頭損失的差分噴射器。
本發(fā)明的另一目的是提供一種以最小數(shù)量的附屬機械設備混合流體的差分噴射器。
本發(fā)明的進一步的目的是提供一種檢修時容易安裝和拆卸的差分噴射器。
本發(fā)明的一個目的是提供改進的設備及其布置，以實現(xiàn)所描述的成本低、可靠和高效的目的。
根據(jù)對以下說明書和附圖的進一步說明，本發(fā)明的這些和其他目的將變得容易理解。
附圖的簡要描述

圖1為傳統(tǒng)文丘里流動裝置現(xiàn)有技術的透視圖。
圖2為圖1的傳統(tǒng)文丘里流動裝置現(xiàn)有技術的剖視圖。
圖3為按照本發(fā)明的差分噴射器的立體分解圖。
圖4為按照圖3的差分噴射器的立體剖視圖，圖解說明在用于混合的流動裝置內(nèi)用作噴射流體的多個噴射通道。
圖5為按照一個替代方案的本發(fā)明的差分噴射器的剖視圖，圖解說明在用于混合的流動裝置內(nèi)用作噴射流體的、由環(huán)形空腔連接的多個通道。
同樣的參考標記在全部附圖中表示相同的特征。
優(yōu)選實施方案的詳細說明本發(fā)明涉及一種在流動裝置中通過噴射產(chǎn)生混合而損失幾乎為零的差分噴射器。在圖3-5中描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，一般引用代號20。
根據(jù)本發(fā)明，其目的是通過噴射方法，在損失幾乎為零的文丘里傳動流動裝置中，產(chǎn)生一個或多個流體單元的流體噴射。按照本發(fā)明的差分噴射器適用于多種用途，例如，用于水和污水處理裝置、水池、Jacuzzies的通風設備，油漆、化學品的混合裝置，或染料和化學品的噴射器等，固體廢物切碎機，水處理裝置和油分離裝置上的攪拌設備等。
傳統(tǒng)的流動裝置通過如圖1和圖2所示的流動裝置提供混合。如這些圖中所示的，文丘里傳動流動裝置1有一個設置在該文丘里管1喉部3的流體噴射裝置2。一個流體流動入口(流入)4和出口(流出)5提供該裝置1的主流動通道F，一個由噴射器2提供的第二流體流動通道6，將該第二流動流體6在與主流動物流垂直的方向上直接噴入主物流中。在傳統(tǒng)流動裝置中，這種噴射方式在流動物流中產(chǎn)生壓差(或相關的損失)，降低了主流體和第二流體之間的均勻混合程度。
如在圖3和圖4中更清楚地看到的，根據(jù)優(yōu)選實施方案的差分噴射器20由一個大體上為圓柱形的、其中設有文丘里管24的流體流動殼體22。將該文丘里管24與殼體22同軸地設置和對中，用以提供通過該文丘里管24的主流體流動P，該文丘里管24有一個主流動流的入口26或流入部分和一個出口28，入口在文丘里管24的喉部收縮，在主流動流的出口28或流出部分發(fā)散。一種主流體，如水，進入用于混合的差分噴射器20；一種取決于應用領域的、由如上所述的各種化學介質(zhì)或流體組成的第二流體，適合用于混合的噴射器20，沒有直接注入文丘里管24的喉部27。對熟練的技術人員來講，提供用于噴射流體的合適接管如同需要使用的物質(zhì)一樣是顯而易見的。
因此，提供了一種第二流體或噴射器口30，用于導入與主流體P混合的多個流體。如圖3所示的噴射器口30被設置在大體上為圓柱形的流體流動殼體22的第一殼壁部分內(nèi)。一個圖3的剖面圖，如圖4所示，進一步說明設置在殼體22第二殼壁部分內(nèi)的多個通道32的布置，用于從文丘里管24的喉部27向主流體流動P的流出部分順流輸送第二流體。將如圖4所示的通道32以與文丘里管24平行布置的方式設置在殼體22內(nèi)，這種布置對于在相對于主流動方向上將第二流體以零阻力方式噴射是重要的。這個噴射點降低了差分噴射器20內(nèi)的壓頭損失。
按照一個如圖5所示的替代實施方案，將差分噴射器20作為整體設備來表示，在流體與噴射器口30相連處進一步包含一個環(huán)形空腔34，以及圍繞圓周排列并與文丘里管24同心圓的多個通道32，用以改進第二流體對主流體的體積混合比。
按照優(yōu)選實施方案的差分噴射器20的其他優(yōu)點是，它是用容易加工成所需要的尺寸的合成塑料材料制成的，而且，對于如圖3和圖4所示的多個部件而言，為了在實際使用過程中檢修或更換，能夠容易地將這種材料拆卸下來。差分噴射器20的其他非顯而易見的優(yōu)點是通過在殼體22的1/2直徑降低入口流量并保持它的長度大小為其直徑的2.5倍來設計實現(xiàn)的。此時，流出物排出被打開至長度等于到入口或流入側(cè)的1/2的距離時，會引起壓力急劇上升，并在排出端迅速卸壓。在排出側(cè)兩個環(huán)狀凹槽(凹槽環(huán)狀噴射設計)(RAID)引起排出的液體涌向這些凹槽，在這種情況下，會在這些凹槽(RAID)內(nèi)產(chǎn)生巨大的吸入作用。通過噴射環(huán)路將這些凹槽(RAID)連接到噴射口，它的容量能力會有相當于文丘里管口輸送能力的若干倍。
本發(fā)明不局限于以上所描述的實施方案，權利要求中包含的任一種和全部實施方案也是可以理解的。
權利要求
1．一種在流動裝置內(nèi)用于混合的差分噴射器，包括一個大體上為圓柱形的流體流動殼體，其上設有一個文丘里管、第一和第二殼壁部分，所說的文丘里管與所說的圓柱體同軸地設置和對齊，通過所說的文丘里管提供主流體流動，該文丘里管具有一個入口和一個出口；一個第二流體口，用于提供與主流體混合用的多股流體，所說的第二口設置在所說的大體上為圓柱形的流體流動殼體的第一殼壁部分內(nèi)，用于向多個流動通道內(nèi)輸送第二流體，所說的通道被設置在所說的大體上為圓柱形的流體流動殼體的第二殼壁部分內(nèi)，并且以與文丘里管平行布置的方式設置，用以通過噴射的方式沿著與主流體流動的流出部分平行的方向提供第二流體。
2．按照權利要求1的一種在流動裝置內(nèi)用于混合的差分噴射器，其中所說的大體上為圓柱形的流動殼體，還包括一個設置在所說的流動裝置中心部分、并與其同軸的環(huán)形空腔所定義的裝置。
3．按照權利要求2的一種在流動裝置內(nèi)用于混合的差分噴射器，其中所說的空腔的尺寸、形狀、布置與第二流體口保持聯(lián)系的流體有關。
4．按照權利要求2的一種在流動裝置內(nèi)用于混合的差分噴射器，其中所說的空腔的尺寸、形狀、布置與第二流體口和所說的多個通道保持聯(lián)系的流體有關。
5．按照權利要求1的一種在流動裝置內(nèi)用于混合的差分噴射器，其中所說的多個通道設置在所說的文丘里管圓周的第二殼壁部分內(nèi)。
6．按照權利要求1的一種在流動裝置內(nèi)用于混合的差分噴射器，其中所說的大致上圓柱形流動殼體由合成塑料材料制成。
全文摘要
一種用于混合的文丘里傳動差分噴射器(20),具有一個收縮的主流體入口(26),一個喉部(27)和一個發(fā)散的排出口(28)。經(jīng)由文丘里管的主流體產(chǎn)生的吸入作用,通過至少兩個環(huán)形凹槽,將一個第二流體導入排出口(28)的前部。有多個通道(32)將第二流體導入環(huán)形凹槽。文丘里管口通過一個噴射環(huán)路與第二流體噴射口(30)連接。
文檔編號B01F5/00GK1309584SQ99806565
公開日2001年8月22日 申請日期1999年5月11日 優(yōu)先權日1998年5月26日
發(fā)明者保羅G·加西亞 申請人:內(nèi)華達通風系統(tǒng)有限公司