腔舌式高效射流泵.pdf

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摘要
申请专利号:

CN89101652.X

申请日:

1989.03.20

公开号:

CN1045846A

公开日:

1990.10.03

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

||||||公开

IPC分类号:

F04F5/12; F04F5/46

主分类号:

F04F5/12; F04F5/46

申请人:

邬建平

发明人:

邬建平

地址:

湖北省武汉市武昌区民主路241号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种适用为一切流体工程领域中以高速流体抽吸真空、以及抽吸并输送流体或粉粒状固体的腔舌式高效射流泵,可广泛应用于给水排水、石油化工、航运、矿冶、航空、电力、造纸、印染。建材等多种工业生产系统中。该泵效率特别高,容量特别大,使用寿命长,不气蚀,节能。该泵还可作为射流暴气泵,射流气浮选矿泵、以及气浮水处理工艺中的将空气压溶于水中的射流溶气泵。

权利要求书

1: 一种高效射流泵,适用于以高速流体抽吸真空、以及抽吸并输送流体或粉粒状固体的腔舌式高效射流泵。其特征是该泵由腔舌式泵咀(1)和一般的射流泵体(2)所组成。或者单独由腔舌式泵咀(1)组成,而腔舌式泵咀(1)内铸有空腔式腔舌(3),腔舌环状喷口(12)插入泵体(2)的腔室(18)内。
2: 根据权利要求1所述的腔舌式高效射流泵,其特征是泵咀(1)内的空腔舌可制作成多层次的V形空腔舌(22),最内层可制作成一个园孔(23),每一层空腔舌(22)由翼形舌根(4)固定在其外层的内壁上,每一层空腔舌(22)和空腔舌(3)的空腔(13)都通过翼形舌根的内孔(17)与抽吸支管(7)相通连,抽吸支管(7)可与抽吸主管(15)相通连,抽吸主管(15)与泵体(2)的腔室(18)相通连。

说明书


本发明涉及一种高效射流泵,适用为一切流体工程领域中用高速流体抽吸真空,抽吸并输送流体或粉粒状固体的腔舌式高效射流泵,可广泛应用于给水排水,石油化工、矿冶,航运、航空、造纸、印染等多种工业生产工艺系统中。

    《机械工程手册》第14卷第九章载有现有射流泵技术的详细设计规范。现有射流泵的致命弱点是效率低,并随着容量的增大,效率越来越低,以至于无法运行。其原理图如附图(一)所示。高压工作流体从入口(40)进入射流泵,经锥管(41)加速从园孔喷咀(42)高速喷出,穿过腔室(43),射入喉管(44),经过扩散管(45),减速稳压,从射流泵出口(47)流出。在高速工作流体穿过腔室(43)时,高速流体表面的剪切携带作用,不断抽走腔室(43)中的空气或其他流体,使腔室(43)形成真空,从而使被抽吸并被输送的流体或粉粒状固体从吸入口(46)不断地被吸入腔室(43),并被携带入喉管(44)中,并通过紊流扩散传质运动,工作流体将部分能量传递给被抽吸体,一起从出口(47)流出。

    现有射流泵效率之所以低是因为腔室(43)内的高速工作流体只有表面层起抽吸作用。射流泵流量与喷咀园孔(42)的出口半径的平方成正比,而起抽吸作用的作用面积与园孔喷咀(42)的出口半径的一次方成正比。单位园孔喷咀(42)出口面积的抽吸作用湿周越大,其射流泵效率越高。即:

    η′=k′×2πr′/πr′2=2K′/r′……[1]

    [1]式中η′为射流泵效率,K′为效率系数,r′为园孔喷咀(42)的出口半径。K′值与泵结构、工作流体和被抽吸流体性质有关。

    由[1]式可知,射流泵效率随着r′值的增大而迅速下降,即随着容量的增大而迅速下降,直至低得无法运行:

    本发明的目的是为了增大单位喷咀出口过流面积的抽吸作用面积,从而提高射流泵的效率,达到此目的的办法是采用特制的环形喷咀-腔舌式喷咀。其工作原理图如附图(二)所示。该腔舌式高效射流泵由腔舌式泵咀(1)和一般射流泵泵体(2)所组成。特殊情况下还可单独由腔舌式泵咀(1)组成。腔舌式泵咀(1)内铸有空腔式腔舌(3)形成腔舌环状喷口(12)插入泵体(2)的腔室(18)内。空腔舌(3)由翼形舌根(4)固定在泵咀(1)的内壁上。空腔舌(3)的内腔(13)通过翼形舌根(4)的内孔(17)与抽吸支管(7)相通连,抽吸支管(7)可与抽吸主管(15)相通连,抽吸主管(15)与泵体(2)的腔室(18)相通连。抽吸支管(7)上可装有调节阀门(8)。

    工作流体从泵咀(1)入口(10)进泵,在空腔舌(3)外壁和泵咀(1)内壁之间地环形流道(11)中加速,从环形喷口(12)喷出,高速穿过泵体(2)的腔室(18),射入喉管(19),经扩散管(20)稳压减速,从泵体(2)的出口(21)流出。由于空腔舌(3)的内腔(13)与吸入主管(15)相通连,所以,泵体(2)腔室(18)内,不仅环状射流体外表面层也起抽吸作用,而且环状射流体外表面层也起抽吸作用。这样环状喷口(12)的单位过流面积的抽吸作用湿周为:

    (2πr2+2πr1)/π(r22-r21)=2/(r2-r1)……[2]

    (2)式中r2为环形喷口(12)的外园半径,r1为内园半径。

    该腔舌式高效射流泵的效率为:

    η=2K/(r2-r1) ……[3]

    K为效率系数。

    由(3)式可知,腔舌式高效射流泵随着容量增大,r2增大,r1也增大,只要r2与r1之差不变,其效率也不变。所以该泵的容量可制作成任意大。

    该腔舌式高效射流泵与现有射流泵的效率比较如下:

    对于相等的工作流量Q,相等的喷射速度v,该泵效率与现有射流泵效率之比:

    η/η′=[2K/(r2-r1)]÷[2K′/r′]

    =K×r′/K′(r2-r1)

    =K(r2+r1)1/2/K′(r2-r1)1/2

    =(r2+r1)1/2/(r2-r1)1/2……[4]

    K与K′值在射流泵其他结构不变的情况下可近视相等。由(4)式可知,随着容量的增大,r2和r1也增大,r2与r1之和也增大,只要r2与r1之差不变,该腔舌式高效射流泵的效率与现有射流泵的效率之比越来越大。

    例如用清洁水射流抽吸真空时,r2-r1=4mm即可。当r2=10,r1=6时,η/η′=2。即该腔舌式高效射流泵的效率是现有射流泵效率的2倍。

    该腔舌式高效射流泵泵咀(1)内的空腔舌尚可制作成多层次的V形空腔舌(22),最内层可制作成一个园孔(23),每一层空腔舌(22)由翼形舌根(4)固定在其外层的内壁上,每一层空腔舌(22)的空腔(13)都通过翼形舌根的内孔(17)与抽吸支管(7)相连通,抽吸支管(7)可与抽吸主管(15)相连通,抽吸主管(15)与泵体(2)的腔室(18)相连通。

    多层次的V形空腔舌式射流泵如附图(三)所示,特别适用于气浮选矿和气浮水处理工艺中的压力水溶解空气的装置。

    该腔舌式射流泵还可单独由泵咀(1)形成一种产品,可适用为一切流体燃料与空气和氧气混合射入燃烧室的燃烧喷咀,可广泛应用于锅炉、航空、航天等技术领域。

    该腔舌式高效射流泵除效率特别高之外,还具有结构简单、重量较轻、体积较小。由于喷口处无负压,所以不气蚀,使用寿命长,造价低等优点。

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本发明公开了一种适用为一切流体工程领域中以高速流体抽吸真空、以及抽吸并输送流体或粉粒状固体的腔舌式高效射流泵,可广泛应用于给水排水、石油化工、航运、矿冶、航空、电力、造纸、印染。建材等多种工业生产系统中。该泵效率特别高,容量特别大,使用寿命长,不气蚀,节能。该泵还可作为射流暴气泵,射流气浮选矿泵、以及气浮水处理工艺中的将空气压溶于水中的射流溶气泵。。

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