水气喷射抽气机.pdf

摘要
申请专利号：	CN85102383	申请日：	1985.04.01
公开号：	CN85102383A	公开日：	1986.10.01
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	专利权的终止(未缴年费专利权终止)申请日:1985.4.1公告日:1988.2.10\|\|\|授权\|\|\|审定\|\|\|公开\|\|\|
IPC分类号：	F04F5/08	主分类号：	F04F5/08
申请人：	中国武汉化工工程公司; 宝鸡市职工培训中心喷射技术厂
发明人：	王时畛; 刘家辑; 孙亦周; 刘烈辉; 胡智忠
地址：	湖北省武汉市武昌吴家湾
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内容摘要

发明涉及泵类属液-气喷射抽气技术领域。该机由水泵、喷射泵及水箱组成。发明目的在于提高水-气喷射泵效率以降低能耗。发明特征是在喷射泵的喷嘴与混合管之间添加一直管段用以改变流态，有利于吸气和充分而有效地传能以及建立和验证了适于该结构的理论特性式，从而获得该添加管与原混合管最佳设计数据。依此制做了系列样机，实测性能与现有同类机相比增加吸气量1.0～1.5倍。本发明亦适用于其它场合的液-气喷射泵。该机可用来制造真空或正压输送气体。

权利要求书

本发明涉及泵类水喷射抽气技术领域。抽气机由离心水泵、水-气喷射泵及水箱组成。现有同类气机所用的水-气喷射泵系由喷咀、吸气室、混合管及扩压管四部份顺序相连组成。本发明的特征是在水-气喷射泵的喷咀与混合管入口之间添加一等径直管段，并建立了适于该结构型式的特性式，从而通过计算与实验寻找到该添加管的以及适于该结构的原混合管的最佳尺寸比例。即
当予定的吸入与喷出体积流量比u₀为： 1 2 3
最佳f₂/f₁2.0 2.0 3.0
最佳f₃/f₂1.2 1.5 1.5
f指横截面积，下脚1、2及3分别指喷咀出口，添加管与原等径混合管。
该添加管长与其内径比的适宜范围为10±1
原混合管在该型式下的长度与其内径比的适宜范围为13±1。

说明书

本发明涉及泵类，属液-气喷射抽气技术领域。

申请人提供下列有权威性和代表性的现有技术资料。

1.〔苏〕E、R索科洛夫，H、M津格尔著《喷射器》第七章水-空气引射器，科学出版社，1977，黄秋云译。

2.〔苏〕《ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА》（热能动力学）1964No7载Л、Д别尔曼，Г.И.耶菲莫契金文章，P.44。

3.《ZSB-60型水喷射泵》，浙江青田县农机修造四厂样本。上海医药工业设计院设计图纸。经十二省市57个科研院所等单位代表鉴定，获浙江省1979年优秀科技成果三等奖。

本发明目的在于提高动力效率、降低能耗。

发明内容：

图1为本发明之水-气喷射抽气机。它主要由离心式水泵〔1〕，水-气喷射泵〔2〕及水箱〔3〕所组成。水泵自水箱抽水送至喷射泵，经喷射泵吸气并加压流至水箱，气液两相介质在箱内分离，气体经上部排出管被排放或压至工艺系统使用，水自底部水管流至水泵循环使用。喷射泵吸气口可以连接真空系统制取真空，亦可连接常压或有压系统将工艺气体输送至后面的生产系统。

现有同类机组中的水-气喷射泵皆采用传统型式的，即由喷咀〔2-1〕、吸气管〔2-2〕、混合管〔2-3〕及扩压管

〔2-4〕组成，压力水自喷咀射出后捲吸周围的自吸气口进入的气体，带至混合管混合传递动能，再经扩压管转换成靜压力送走。

本发明特征在于在喷咀与混合管之间添加一等径直管段〔2-5〕，使气体分做两级吸入两级混合。新结构改变了内部流态，使密实的液流予先被分散并在添加管出口前的一定距离上产生较突然的扩张，从而为原混合管产生了最有利的乳状液气混合射流，在合理尺寸下可产生更大的吸气量和更充分地利用了射流核心的能量并能减少动能传递时的无益损耗。为寻找最佳尺寸比例和掌握操作性能建立了适于该型结构的理论特性式，业经实验验证。依靠该特性式，通过大量计算与实验从而得到了该添加段的以及原混合管的最佳尺寸比例如下，采用这种最佳数据可以获得最高的动力效率。

予定的吸入与喷出体积流量比u₀为1.0 2.0 3.0

则最佳f₂/f₁2.0 2.0 3.0

最佳f₃/f₂1.2 1.5 1.5

f指横截面积;下脚1、2及3分别指喷咀出口、添加管及原等径混合管。

添加管长度与其内径比的适宜范围为10±1。

原混合管相应于该型式下的长度与其内径比的适宜范围为13±1。

适于两级吸入的理论特性式为

(h₂)/(h₁) ＝m^-1₁·m^-1₂·〔2-φ_3-1·K_3-1·λ（1+△u₀₁）·（接下页）

（1+△_2-1u₀₁）·m^-1₁-（2+φ_3-2K_3-2λ-η_d）·（1+△u_c）

（1+△_2-2u_c）·m^-1₁·m^-1₂〕

△_2-1＝ (T₁)/(T₂)

△_2-2＝ (T₁)/(T₂) · (P₂)/(P_3-2)

P_3-2＝0.5｛P₄-α+〔（P₄-α）²-4αu_cP₂(T₁)/(T₂) 〕^0.5｝

α＝η_d·h₁(1+△u₀)/(m²₁m²₂)

式中h₁-喷咀动压;h₂-气体增压;P₂，P₄-吸口与出口压力;T₁，T₂-水温与气温;u₀₁-第一级体积引射系数;△-气与水的重率比;λ-摩擦系数;η_d-扩压效率;φ_2-1，φ_3-2-第一、二级的混合管λ与动压的总修正系数，由本发明的经验数据取值。

本发明亦适用于任何其它使用液-气喷射泵的场合。

本发明与现有技术相比所具有的优点是在同样的气体增压与喷咀内外压差之比的条件下吸气量随操作参数不同增加1.0～1.5倍，因而能耗降低50～60%（见图2、3及4）。

附图说明：

图1为机组示意图。工作过程如前所述。循环水定期补给。抽真空或正压输送气体皆可。材质随气体介质特性而定。水泵与水箱以及喷射泵视用戶条件可紧湊组合在一块基板上，亦可分开安装。

喷射泵高位安装时有更大的能耗节省。

图2为本发明之水-气喷射泵与所示现有技术1的实验性能比较。u₀为吸入的与喷出的体积流量比（按操作态）;P-压力，下脚1，2及4指喷咀前，吸气口及喷射泵出口;η-喷咀效率。曲线A为本发明之最大性能线。

图3为本发明与现有技术2的性能比较。符号同图2。曲线A为本发明的最大性能线。

图4为本发明与现有技术3的性能比较。V为吸入的体积小时流量（操作态），P₂指吸气口绝对压力。曲线A为本发明的性能线。二者皆用7.5瓩电机工作。

按照本发明提供的最佳设计数据业已做出系列机组制造图，并业经制造样机测试（图2～4为部分性能数据），获得上述效果。具有普通加工能力的制造厂皆可实施本发明。