專利名稱：一種具有抽吸二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有抽吸二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器，屬于工業(yè)用抽引氣、強(qiáng)化流體混合技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
引射混合器是一種將不同壓力的兩股流體，在同向流動(dòng)中，混合形成一種中間壓力流體的裝置。其中，低壓流體有時(shí)可以處于大氣環(huán)境之中。它的稱呼繁多，有稱為噴射器，噴射泵的；也有稱為引射器，引射泵，混合器和引射混合器的。本專利申請(qǐng)中書采用較為寬泛的名稱一引射混合器。把其中的高能、高壓流體，稱為主流體。低能、低壓流體，稱為次流體。二者混合之后的流體，稱為混合流體。引射混合器在各個(gè)工業(yè)部門中都得到了廣泛的應(yīng)用，例如在電站鍋爐中利用空氣引射器向鍋爐爐膛噴射燃燒用的煤粉；利用蒸汽引射器從冷凝器中抽走不凝結(jié)的氣體，例如專利“一種帶引射器的制冷循環(huán)裝置，專利號(hào)200720100919”。在制冷技術(shù)中，利用引射器泵抽真空，通過(guò)液體低壓蒸發(fā)產(chǎn)生的汽化潛熱來(lái)引射制冷。在采暖通風(fēng)裝置中，引射器可用來(lái)形成風(fēng)道的主要?jiǎng)恿?，組織不間斷的空氣流動(dòng)，例如專利“蒸汽引射式供熱裝置，專利申請(qǐng)?zhí)?9241198”。在燃?xì)夤こ讨?，引射器更是燃?xì)馀c空氣的重要燃燒配送裝置，例如“兩級(jí)引射大氣式燃燒器，專利申請(qǐng)?zhí)?5218056”。在散裝顆粒物料與稠粘物質(zhì)的輸送過(guò)程中，引射器可算是一個(gè)最簡(jiǎn)便的輸運(yùn)工具。主噴管的高壓氣流(稱為主流)從主噴管中噴出，借助流體的粘性抽吸集氣室中的氣體或氣固混合物或氣液混合物(稱為二次流)，輸運(yùn)到混合管，再經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓管擴(kuò)壓排出，引射器的基本結(jié)構(gòu)就如此。引射混合器在各個(gè)工業(yè)部門中廣泛應(yīng)用。主流流體可為蒸汽、空氣、或液體，二次流體可為氣體或氣固混合物或氣液混合物，根據(jù)工業(yè)部門的需求而有所選擇。目前有關(guān)引射器的專利中，引射噴管的形狀基本為收斂圓噴管或直噴管，不具備強(qiáng)化主流和二次流混合的功能。而工業(yè)過(guò)程中，有時(shí)需要將主流(例如空氣)和二次流(例如煤粉顆粒)混合后送入下一生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)，這就需要一種特殊的裝置或結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本專利針對(duì)現(xiàn)有引射器結(jié)構(gòu)，通過(guò)增加引射級(jí)數(shù)增強(qiáng)引射器引射二次流的能力，實(shí)現(xiàn)利用小流量主流抽吸大流量二次流；同時(shí)，采用波瓣形噴管強(qiáng)化主流和二次流間的混合，在工業(yè)中有應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述存在的不足，提供了一種具有抽吸二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明所述的一種具有抽吸二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器，包括直段與波瓣段，所述的直段布置在波瓣段上形成波瓣噴管；引射器本體包括三級(jí)或三級(jí)以上的波瓣噴管組成，所述的每級(jí)波瓣噴管共軸且沿軸向布置，以第一級(jí)波瓣噴管的直徑為基準(zhǔn)，往后每一級(jí)的波瓣噴管的直徑大于前一級(jí)的波瓣噴管直徑。本發(fā)明所述的具有抽吸二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器，波瓣段由若干個(gè)波峰與波谷組成，波峰與波谷相連形成環(huán)狀波瓣段；環(huán)狀波瓣段一端的端口直徑小于另一端口直徑。本發(fā)明所述的具有抽吸二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器，所述的每級(jí)波瓣噴管上的直段與該級(jí)波瓣段的最大直徑端的直徑相同。本發(fā)明所述的具有抽吸多股二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器，所述的每?jī)杉?jí)直段 之間的間隙形成引射通道。有益效果
本發(fā)明提供的具有抽吸二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器，波瓣噴管在其出口及下游產(chǎn)生大量的流向渦陣列，加劇了主流和二次流間的混合，相對(duì)于圓噴管，波瓣噴管的強(qiáng)化混合能力提高40%左右；波瓣噴管在其出口處型面的彎折，可以降低波瓣噴管出口靜壓，從而增強(qiáng)主流的引射能力；相對(duì)于單級(jí)引射器，多級(jí)波瓣噴管引射器不僅可以提高引射器的整體引射能力，而且可以增強(qiáng)主流和二次流的混合；該引射器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可適用的工業(yè)場(chǎng)所廣泛。


圖I是本發(fā)明的波瓣噴管結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明的多級(jí)波瓣噴管引射器結(jié)構(gòu)示意 圖中I是波瓣噴管直段，2是波瓣噴管波瓣段，3是波峰，4是波谷，5是一級(jí)波瓣噴管，6是二級(jí)波瓣噴管，7是三級(jí)波瓣噴管，8是混合管，9是一級(jí)引射通道，10是二級(jí)引射通道，11是三級(jí)引射通道。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明
如圖所示一種具有抽吸二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器，包括直段I與波瓣段2，所述的直段I布置在波瓣段2上形成波瓣噴管；其特征在于引射器本體包括三級(jí)或三級(jí)以上的波瓣噴管組成，所述的每級(jí)波瓣噴管共軸且沿軸向布置，以第一級(jí)波瓣噴管的直徑為基準(zhǔn)，往后每一級(jí)的波瓣噴管的直徑大于前一級(jí)的波瓣噴管直徑。波瓣段2由若干個(gè)波峰3與波谷4組成，波峰3與波谷4相連形成環(huán)狀波瓣段；環(huán)狀波瓣段一端的端口直徑小于另一端口直徑。每級(jí)波瓣噴管上的直段I與該級(jí)波瓣段2的最大直徑端的直徑相同。每?jī)杉?jí)直段I之間的間隙形成引射通道。單個(gè)波瓣噴管由波瓣噴管直段I和波瓣噴管波瓣段2組成。多級(jí)波瓣噴管引射器如圖2所示，由一級(jí)波瓣噴管5、二級(jí)波瓣噴管6、三級(jí)波瓣噴管7、混合管8構(gòu)成。具有一定壓力的主流進(jìn)入一級(jí)波瓣噴管5，在波瓣噴管出口形成低壓區(qū)域，引射第一股二次流體通過(guò)一級(jí)引射通道9，主流沿波瓣噴管波峰3流動(dòng)產(chǎn)生徑向向外流動(dòng)的速度分量，二次流沿波瓣噴管波谷流動(dòng)產(chǎn)生徑向向內(nèi)流動(dòng)的速度分量，在波瓣噴管出口產(chǎn)生流向漩渦，在流向漩渦的作用下，主流和第一股二次流在一級(jí)波瓣噴管5的出口下游混合；兩股混合后的流體一并進(jìn)入二級(jí)波瓣噴管6，在第二級(jí)波瓣噴管出口位置產(chǎn)生低壓區(qū)域，引射第二股二次流通過(guò)二級(jí)引射通道10，上游的混合流和第二股二次流在二級(jí)波瓣噴管6的出口下游混合；混合流進(jìn)入三級(jí)波瓣噴管7，在三級(jí)波瓣噴管7出口產(chǎn)生低壓區(qū)域，引射第三股二次流通過(guò)三級(jí)引射通道11，上游混合流和第三股二次流在三級(jí)波瓣噴管7的出口下游混合，一并進(jìn)入混合管，最終排出多級(jí)波瓣引射器。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明在主流流量0.75kg/s，總溫820K的條件下，通過(guò)多級(jí)波瓣噴管引射器，總共引射外界環(huán)境總溫300K的氣體流量達(dá)到I. 5kg/s,整個(gè)引射器出口氣體流量2. 25kg/s。引射器出口氣體的峰值溫度降低到480K以下，平均溫度達(dá)到400K以下，這些數(shù)據(jù)不僅能夠說(shuō)明該引射器的引射量大，而且有較強(qiáng)的混合能力。 從結(jié)構(gòu)上講，影響多級(jí)波瓣噴管引射器性能(引射能力、強(qiáng)化主流和二次流混合的能力)的因素分別有波瓣噴管的級(jí)數(shù)，引射能力隨著波瓣噴管級(jí)數(shù)的增加而增強(qiáng)，但是隨著級(jí)數(shù)的增加，主流動(dòng)能的衰減，引射能力不是隨著級(jí)數(shù)而線性增強(qiáng)的；波瓣噴管瓣數(shù)，花瓣形的波瓣噴管瓣數(shù)增加，流向漩渦個(gè)數(shù)增加，主流和二次流間的混合增強(qiáng)。波瓣噴管擴(kuò)張角度，即波峰和波谷的夾角，隨著擴(kuò)張角度的增加，主、次流在波瓣噴管出口的徑向速度分量增加，波瓣噴管出口處?kù)o壓降低，同時(shí)流向漩渦強(qiáng)度增加，從而二次流流量和強(qiáng)化混合能力都增強(qiáng)，但是過(guò)大的擴(kuò)張角度會(huì)造成流體在波峰和波谷面上分離而產(chǎn)生損失。
權(quán)利要求
1.一種具有抽吸二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器，包括直段(I)與波瓣段(2)，所述的直段(I)布置在波瓣段(2)上形成波瓣噴管；其特征在于引射器本體包括三級(jí)或三級(jí)以上的波瓣噴管組成，所述的每級(jí)波瓣噴管共軸且沿軸向布置，以第一級(jí)波瓣噴管的直徑為基準(zhǔn)，往后每一級(jí)的波瓣噴管的直徑大于前一級(jí)的波瓣噴管直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有抽吸二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器，其特征在于 波瓣段(2)由若干個(gè)波峰(3)與波谷(4)組成，波峰(3)與波谷(4)相連形成環(huán)狀波瓣段；環(huán)狀波瓣段一端的端口直徑小于另一端口直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的具有抽吸二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器，其特征在于所述的每級(jí)波瓣噴管上的直段(I)與該級(jí)波瓣段(2)的最大直徑端的直徑相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有抽吸二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器，其特征在于所述的每?jī)杉?jí)直段(I)之間的間隙形成引射通道。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有抽吸二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器，屬于工業(yè)用抽引氣、強(qiáng)化流體混合技術(shù)領(lǐng)域。包括直段與波瓣段，所述的直段布置在波瓣段上形成波瓣噴管；引射器本體包括三級(jí)或三級(jí)以上的波瓣噴管組成，所述的每級(jí)波瓣噴管共軸且沿軸向布置，以第一級(jí)波瓣噴管的直徑為基準(zhǔn)，往后每一級(jí)的波瓣噴管的直徑大于前一級(jí)的波瓣噴管直徑。本發(fā)明提供的具有抽吸二次流體的多級(jí)波瓣噴管引射器其出口處型面的彎折，可以降低波瓣噴管出口靜壓，從而增強(qiáng)主流的引射能力；相對(duì)于單級(jí)引射器，多級(jí)波瓣噴管引射器不僅可以提高引射器的整體引射能力，而且可以增強(qiáng)主流和二次流的混合；該引射器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可適用的工業(yè)場(chǎng)所廣泛。
文檔編號(hào)F04F5/12GK102635578SQ20111043686
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者單勇, 張靖周, 譚曉茗, 陳四杰 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)