本發(fā)明屬于高效流體機械及工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種射流自吸泵，特別是一種采用進口環(huán)形射流裝置的射流自吸泵。

背景技術(shù)：

自吸泵具有揚程高、啟動方便、適用性廣和操作簡單等特點，被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑和家庭供水等場合。和氣液混合式等自吸式離心泵相比，射流自吸泵通過將葉輪進口管道和射流裝置直接聯(lián)結(jié)，將射流裝置集成安放在泵體內(nèi)部，其結(jié)構(gòu)簡單可靠，自吸性能良好，同時具有方便安裝和維護等特點，因而獲得廣泛應(yīng)用。

目前，國內(nèi)外的射流自吸泵均采用中心射流泵型式的中心射流裝置，泵腔內(nèi)的部分高壓流體通過噴嘴形成中心高速射流，中心高速射流進入泵內(nèi)的吸入室和喉管區(qū)域，通過復(fù)雜的卷吸流動將動量和能量傳遞給外圍的外部低壓流體，并通過射流將外部低壓流體持續(xù)的引入葉輪。例如，中國專利公開的一種內(nèi)混式射流自吸泵[專利號為200820067714.4]、一種雙射流自吸泵裝置[專利號為200920287360.9]、一種快速自吸的射流式離心泵[專利號為200910181231.6]和一種改善射流式離心泵空化性能的射流器[專利號為201610431975.9]中都采用中心射流裝置(即射流口與射流道的中部相對設(shè)置)，由于中心射流具有高速射流表面積小、喉管壓降大、長度短和流動易分離等特點，因此，采用中心射流裝置的射流自吸泵經(jīng)常出現(xiàn)關(guān)死點揚程過高、高效區(qū)窄、大流量汽蝕、揚程和功率曲線陡峭(斜率大)等問題，尤其是在大流量工況下運行時，往往容易出現(xiàn)汽蝕、振動和斷流等現(xiàn)象。此外，部分射流自吸泵的射流裝置位于泵體外部，并設(shè)計有獨立的軸承箱結(jié)構(gòu)，電機與葉輪通過聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，由此增大了泵的體積和占地面積，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種采用環(huán)形射流道的射流自吸泵。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種射流自吸泵，包括內(nèi)部具有泵腔的泵體、設(shè)于泵體內(nèi)的葉輪和設(shè)于泵體后部的用于驅(qū)動葉輪轉(zhuǎn)動的電機，所述泵體的前部設(shè)有進水口，泵體的頂部具有出水口，所述的泵體內(nèi)設(shè)有用于將泵腔分割成儲液腔與增壓腔的導(dǎo)葉體，所述的出水口與儲液腔連通，所述的葉輪位于增壓腔內(nèi)，其特征在于，所述導(dǎo)葉體的中部固定有與葉輪同軸設(shè)置的喉管，所述的喉管位于儲液腔內(nèi)且喉管與增壓腔連通，所述的儲液腔內(nèi)固定有其內(nèi)腔與進水口連通的吸水體，所述的吸水體上具有與內(nèi)腔連通的噴嘴，所述的噴嘴與喉管同軸設(shè)置且噴嘴遠離吸水體的一端伸入至喉管內(nèi)，所述的噴嘴與喉管之間形成環(huán)形射流道，所述的環(huán)形射流道與儲液腔連通。

電機直接固定連接在泵體的側(cè)邊，電機的的主軸伸入至增壓腔內(nèi)，葉輪同軸固定在電機的主軸上。

在上述的一種射流自吸泵中，所述的喉管遠離導(dǎo)葉體的一端固連有其內(nèi)壁沿水流方向漸縮的漸縮管，所述的漸縮管與喉管同軸設(shè)置且漸縮管的最小內(nèi)徑與喉管的內(nèi)徑相等，上述的噴嘴遠離吸水體的一端伸入至漸縮管內(nèi)；上述的環(huán)形射流道位于漸縮管與噴嘴之間。

在上述的一種射流自吸泵中，所述噴嘴的內(nèi)壁沿水流方向漸縮，所述噴嘴的外壁與漸縮管的內(nèi)壁平行且噴嘴內(nèi)壁的傾角小于漸縮管內(nèi)壁的傾角。

在上述的一種射流自吸泵中，所述喉管的內(nèi)壁沿水流方向漸擴，所述漸縮管的最小內(nèi)徑與喉管的最小內(nèi)徑相等，所述喉管內(nèi)壁的傾角小于漸縮管內(nèi)壁的傾角。

在上述的一種射流自吸泵中，噴嘴的內(nèi)壁傾角為2°～6°，漸縮管的內(nèi)壁傾角為5°～15°，喉管的內(nèi)壁傾角為1°～3°。

在上述的一種射流自吸泵中，噴嘴的內(nèi)壁傾角為6°，漸縮管的內(nèi)壁傾角為10°，喉管的內(nèi)壁傾角為2°。

在上述的一種射流自吸泵中，所述噴嘴出口端的直徑小于或等于漸縮管出口端的內(nèi)徑，所述噴嘴的軸向長度小于喉管的軸向長度，所述噴嘴的出口端至漸縮管出口端的軸向長度小于漸縮管出口端的內(nèi)徑。

在上述的一種射流自吸泵中，所述噴嘴出口端的直徑與漸縮管出口端的內(nèi)徑之比為1～1.3，所述噴嘴的軸向長度與喉管的軸向長度之比為0.6～0.9，所述噴嘴的出口端至漸縮管出口端的軸向長度與漸縮管出口端的內(nèi)徑之比為0.4～0.8。

在上述的一種射流自吸泵中，所述導(dǎo)葉體的中部設(shè)有其內(nèi)徑大于喉管出口端內(nèi)徑的口環(huán)，所述葉輪的進口端伸入至口環(huán)內(nèi)。

在上述的一種射流自吸泵中，所述的噴嘴內(nèi)設(shè)有引流擋板。引流擋板可有效防止噴嘴內(nèi)部產(chǎn)生渦旋流動。

在上述的一種射流自吸泵中，進水口和出水口豎直向上設(shè)置。

吸水體與噴嘴之間采用焊接方式連接，漸縮管與喉管之間采用焊接方式連接，噴嘴、漸縮管和喉管均勻軸對稱結(jié)構(gòu)。

在射流自吸泵運行時，外部低壓流體從進水口進入到吸水體的內(nèi)腔，經(jīng)過噴嘴、漸縮管和喉管充滿儲液腔和增壓腔，儲液腔與葉輪之間通過噴嘴和漸縮管之間的環(huán)形射流道連通，位于儲液腔內(nèi)的部分高壓液體通過環(huán)形射流道形成環(huán)狀高速射流，高速射流與外部低壓流體在喉管內(nèi)通過復(fù)雜的卷吸運動進行射流混合，并帶動外部低壓流體進入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，經(jīng)過葉輪和導(dǎo)葉體的增壓作用，從導(dǎo)葉體流入到儲液腔的高壓流體一部分通過出水口流出，另一部分再次經(jīng)環(huán)形射流道形成射流混合現(xiàn)象，從而持續(xù)不斷的帶動外部低壓流體進入葉輪，以形成持續(xù)流體的輸送。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本射流自吸泵具有以下優(yōu)點：

環(huán)形射流道的過流面積較大，形成的高速射流與外部低壓流體接觸面積大，射流混合效果好，流體的擴散分布更為均勻，喉管為漸擴結(jié)構(gòu)，具有一定的增壓效果；汽蝕性能更好，葉輪進口流動更為均勻平穩(wěn)，而且其高效區(qū)寬、流量大、不易汽蝕、揚程和功率曲線更為平緩；結(jié)構(gòu)緊湊、簡單可靠、流動損失小，可有效保證其在較大流量范圍內(nèi)的穩(wěn)定運行和適用性，可適用于大面積的農(nóng)田和園林灌溉等場合。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明提供的較佳實施例的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、泵體；2、葉輪；3、電機；4、進水口；5、出水口；6、儲液腔；7、增壓腔；8、導(dǎo)葉體；9、喉管；10、吸水體；11、噴嘴；12、環(huán)形射流道；13、漸縮管；14、口環(huán)；15、引流擋板；α1、噴嘴的內(nèi)壁傾角；α2、漸縮管的內(nèi)壁傾角；α3、喉管的內(nèi)壁傾角；d1、噴嘴出口端的直徑；d2、漸縮管出口端的直徑；l1、噴嘴的軸向長度；l2、喉管的軸向長度；l3、噴嘴的出口端漸縮管出口端的軸向長度。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

如圖1所示的射流自吸泵，包括內(nèi)部具有泵腔的泵體1、設(shè)于泵體1內(nèi)的葉輪2和設(shè)于泵體1后部的用于驅(qū)動葉輪2轉(zhuǎn)動的電機3，泵體1的前部設(shè)有進水口4，泵體1的頂部具有出水口5，泵體1內(nèi)設(shè)有用于將泵腔分割成儲液腔6與增壓腔7的導(dǎo)葉體8，出水口5與儲液腔6連通，葉輪2位于增壓腔7內(nèi)。如圖1所示，導(dǎo)葉體8的中部固定有與葉輪2同軸設(shè)置的喉管9，喉管9位于儲液腔6內(nèi)且喉管9與增壓腔7連通，儲液腔6內(nèi)固定有其內(nèi)腔與進水口4連通的吸水體10，吸水體10上具有與內(nèi)腔連通的噴嘴11，噴嘴11與喉管9同軸設(shè)置且噴嘴11遠離吸水體10的一端伸入至喉管9內(nèi)，噴嘴11與喉管9之間形成環(huán)形射流道12，環(huán)形射流道12與儲液腔6連通。電機3直接固定連接在泵體1的側(cè)邊，電機3的的主軸伸入至增壓腔7內(nèi)，葉輪2同軸固定在電機3的主軸上。

如圖1和圖2所示，喉管9遠離導(dǎo)葉體8的一端固連有其內(nèi)壁沿水流方向漸縮的漸縮管13，漸縮管13與喉管9同軸設(shè)置且漸縮管13的最小內(nèi)徑與喉管9的內(nèi)徑相等，噴嘴11遠離吸水體10的一端伸入至漸縮管13內(nèi)；環(huán)形射流道12位于漸縮管13與噴嘴11之間。

如圖1和圖2所示，噴嘴11的內(nèi)壁沿水流方向漸縮，噴嘴11的外壁與漸縮管13的內(nèi)壁平行且噴嘴11內(nèi)壁的傾角小于漸縮管13內(nèi)壁的傾角。

如圖2所示，喉管9的內(nèi)壁沿水流方向漸擴，所述漸縮管13的最小內(nèi)徑與喉管9的最小內(nèi)徑相等，所述喉管9內(nèi)壁的傾角小于漸縮管13內(nèi)壁的傾角。

根據(jù)具體情況，可設(shè)置噴嘴11的內(nèi)壁傾角α1為2°～6°，漸縮管13的內(nèi)壁傾角α2為5°～15°，喉管9的內(nèi)壁傾角α3為1°～3°。本實施例中，如圖2所示，噴嘴11的內(nèi)壁傾角α1為6°，漸縮管13的內(nèi)壁傾角α2為10°，喉管9的內(nèi)壁傾角α3為2°。

如圖2所示，噴嘴11出口端的直徑d1小于或等于漸縮管13出口端的內(nèi)徑d2，噴嘴11的軸向長度l1小于喉管9的軸向長度l2，噴嘴11的出口端至漸縮管13出口端的軸向長度l3小于漸縮管13出口端的內(nèi)徑d2。

本實施例中，噴嘴11出口端的直徑d1與漸縮管13出口端的內(nèi)徑d2之比為1～1.3，噴嘴11的軸向長度l1與喉管9的軸向長度l2之比為0.6～0.9，噴嘴11的出口端至漸縮管13出口端的軸向長度l3與漸縮管13出口端的內(nèi)徑d2之比為0.4～0.8。

如圖1所示，導(dǎo)葉體8的中部設(shè)有其內(nèi)徑大于喉管9出口端內(nèi)徑的口環(huán)14，葉輪2的進口端伸入至口環(huán)14內(nèi)。如圖1所示，噴嘴11內(nèi)設(shè)有引流擋板15，引流擋板15可有效防止噴嘴11內(nèi)部產(chǎn)生渦旋流動。

如圖1所示，進水口4和出水口5豎直向上設(shè)置，便于儲液。

吸水體10與噴嘴11之間采用焊接方式連接，漸縮管13與喉管9之間采用焊接方式連接，噴嘴11、漸縮管13和喉管9均勻軸對稱結(jié)構(gòu)。

在射流自吸泵運行時，外部低壓流體從進水口4進入到吸水體10的內(nèi)腔，經(jīng)過噴嘴11、漸縮管13和喉管9充滿儲液腔6和增壓腔7，儲液腔6與葉輪2之間通過噴嘴11和漸縮管13之間的環(huán)形射流道12連通，位于儲液腔6內(nèi)的部分高壓液體通過環(huán)形射流道12形成環(huán)狀高速射流，高速射流與外部低壓流體在喉管9內(nèi)通過復(fù)雜的卷吸運動進行射流混合，并帶動外部低壓流體進入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪2，經(jīng)過葉輪2和導(dǎo)葉體8的增壓作用，從導(dǎo)葉體8流入到儲液腔6的高壓流體一部分通過出水口5流出，另一部分再次經(jīng)環(huán)形射流道12形成射流混合現(xiàn)象，從而持續(xù)不斷的帶動外部低壓流體進入葉輪2，以形成持續(xù)流體的輸送。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。