增强混合的气液两相旋转射流泵制造技术

本发明专利技术公开了一种增强混合的气液两相旋转射流泵，涉及射流泵。气液两相旋转射流泵包括：管尾首顺次连接的吸入室、喉管和扩散管，气相进口管及液相旋转射流喷头。气相进口管与所述吸入室的连通，用于通过气体。液相旋转射流喷头设置在所述吸入室的内部，用于形成液相射流。其中，高压液体由所述液相旋转射流喷头喷出，通过所述吸入室进入所述喉管，同时在所述吸入室形成负压区，所述气体在所述负压的作用下，通过所述气相进口管进入所述吸入室，并与所述液相射流混合进入所述喉管，最后经所述扩散管流出。使得本发明专利技术在排出高浓度海水的同时，极大地增强了气液混合效果。进而提高了对真空室内气体进行卷吸能力，能更好地维持真空室的低压环境。

Enhanced mixed gas-liquid two phase rotating jet pump

The invention discloses an enhanced mixing gas-liquid two-phase rotary jet pump, which relates to a jet pump. The gas-liquid two-phase rotary jet pump includes: suction chamber, throat and diffuser pipe, gas inlet pipe and liquid rotating jet nozzle connected to the tail end of the pipe. The gas inlet pipe is connected with the suction chamber for passing gas. The liquid rotating jet nozzle is arranged inside the suction chamber to form a liquid phase jet. The high-pressure liquid is sprayed by the liquid spout nozzle and enters the throat through the suction chamber and forms a negative pressure zone in the suction chamber. The gas enters the suction chamber through the gas phase inlet pipe under the negative pressure, and is mixed with the liquid jet into the throat tube, and finally, the gas is mixed into the pipe, and finally, the gas is mixed into the pipe, and finally, the gas is mixed with the liquid jet into the pipe. The diffuser flows through the diffused tube. The invention can greatly enhance the gas-liquid mixing effect while discharging high concentration seawater. It further improves the entrainment ability of the vacuum chamber gas, and can better maintain the low pressure environment of the vacuum chamber.

【技术实现步骤摘要】
增强混合的气液两相旋转射流泵
本专利技术涉及射流泵领域，尤其是涉及一种增强混合的气液两相旋转射流泵。
技术介绍
海水淡化技术的种类很多,但形成产业规模的主要有膜法和蒸馏法。闪蒸法是将盐水加热到一定温度之后引入闪蒸室，由于闪蒸室的压力低于盐水温度所对应的饱和蒸汽压，盐水作为过热水而急速地部分汽化。由于盐水在很低的压力下进行蒸发，因而加热蒸汽的参数可以很低，有利于充分利用低品位热能。目前闪蒸海水淡化系统大多以真空泵实现低压环境下的低温蒸发。随着蒸发的进行，海水浓度会不断升高，阻碍蒸发的继续进行，因此需要及时将浓海水排出。故而急需研制出一种排出浓海水的设备。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种增强混合的气液两相旋转射流泵。一种增强混合的气液两相旋转射流泵，包括：尾首顺次连接的吸入室、喉管和扩散管；气相进口管，与所述吸入室的连通，用于通过气体；和液相旋转射流喷头，设置在所述吸入室的内部，用于形成液相射流；其中，高压液体由所述液相旋转射流喷头喷出，通过所述吸入室进入所述喉管，同时在所述吸入室形成负压区，所述气体在所述负压的作用下，通过所述气相进口管进入所述吸入室，并与所述液相射流混合进入所述喉管，最后经所述扩散管流出。进一步地，所述液相旋转射流喷头包括：液相进口主管，具有相对的入口端和出口端；中心管，一端连接在所述液相进口主管的出口端的中心处；多个螺旋管，每一螺旋管的一端均连接在所述液相进口主管的出口端的外围处，所述每一螺旋管形成对应的螺旋流道；射流喷嘴，一端与所述中心管及所述每一螺旋管的另一端相连，另一端用于喷出射流。进一步地，每一螺旋管的中心线为变径螺旋线，且其变径螺旋线的半径r＝r0eθcotα，其中，r0是变径螺旋线初始半径，θ是变径螺旋线上任一点的包角，α是变径螺旋线定角，e是自然对数的底数。进一步地，所述每一螺旋管的螺旋流道由所述液相进口主管的入口端引出向径向逐渐减小最终与所述射流喷嘴相连。进一步地，所述螺旋管的数量为4-8个，且沿所述液相进口主管的圆周方向均匀分布。进一步地，所述吸入室具有首尾相连的平直段和锥段。进一步地，所述吸入室的锥段与所述喉管相连。进一步地，所述气相进口管垂直于所述吸入室的平直段。进一步地，所述液相旋转射流喷头的出口端正对所述喉管的入口。进一步地，所述气相进口管、所述吸入室、所述喉管及所述扩散管连为一体。本专利技术所述增强混合的气液两相旋转射流泵采用旋转射流，将高压液体在液相旋转射流喷头形成旋转射流，在排出高浓度海水的同时，极大地增强了气液混合效果。进而提高了对真空室内气体进行卷吸能力，能更好地维持真空室的低压环境。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术实施例提供的增强混合的气液两相旋转射流泵的示意性结构图；图2是本专利技术实施例提供的增强混合的气液两相旋转射流泵的示意性剖视图；图3是本专利技术的实施例提供的液相旋转射流喷头的示意性结构图；图4是图3所示的液相旋转射流喷头的示意性剖视图；图5是本专利技术实施例提供的增强混合的气液两相旋转射流泵的仿真计算结果图。附图标记：1、气相进口管，2、吸入室，21、平直段，22、锥段，3、喉管，4、扩散管，5、液相旋转射流喷头，51、液相进口主管，511入口端，512出口端，52、中心管，53、螺旋管，54、射流喷嘴。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。图1是本专利技术实施例提供的增强混合的气液两相旋转射流泵的示意性结构图。图2是本专利技术实施例提供的增强混合的气液两相旋转射流泵的示意性剖视图。如图2所示，还可以参见图1，本专利技术提供了一种增强混合的气液两相旋转射流泵，包括：吸入室2、喉管3、扩散管4、气相进口管1及液相旋转射流喷头5。其中，吸入室2、喉管3和扩散管4尾首顺次连接。气相进口管1与所述吸入室2的连通，用于通过气体。液相旋转射流喷头5设置在所述吸入室2的内部，用于形成液相射流。其中，高压液体由所述液相旋转射流喷头5喷出，通过所述吸入室2进入所述喉管3，同时在所述吸入室2形成负压区，所述气体在所述负压的作用下，通过所述气相进口管1进入所述吸入室2，并与所述液相射流混合进入所述喉管3，最后经所述扩散管4流出。图5是本专利技术实施例提供的增强混合的气液两相旋转射流泵的仿真计算结果图。图5中显示的是本专利技术气液两相旋转射流泵内部的体积率云图，其中，红颜色代表气体，蓝颜色代表液体。从图5中可以看到液相从旋转喷嘴射流，与气相在喉管3混合，进入扩散管4进一步充分混合，气液两相在旋转射流泵内部混合充分，从而说明了使用本专利技术能有效增强两相混合效果。可见本专利技术结构合理，通过旋转射流能够高效地混合气液两相流体，进而增强了气相和液相的混合。图3是本专利技术的实施例提供的液相旋转射流喷头的示意性结构图。图4是图3所示的液相旋转射流喷头的示意性剖视图。如图3所示，还可参见图4，本实施例中，所述液相旋转射流喷头5包括：液相进口主管51、中心管52、多个螺旋管53和射流喷嘴54。液相进口主管51具有相对的入口端511和出口端512，入口端511为开口端，出口端512为平面。中心管52的一端连接在所述液相进口主管51的出口端512的中心处，另一端与射流喷嘴54的一端相连。多个螺旋管53中的每一螺旋管53的一端均连接在所述液相进口主管51的出口端的外围处，每一螺旋管53的另一端与射流喷嘴54的一端相连。所述每一螺旋管53形成对应的螺旋流道。射流喷嘴54的另一端用于喷出射流。本专利技术工作过程：高压液体进入液相进口主管51后，一部分经中心管52进入射流喷嘴54，其余部分经过螺旋管53进入射流喷嘴54，两部分流体在射流喷嘴54处汇合形成旋转射流，最后由射流喷嘴54喷出，通过吸入室2进入喉管3，同时在吸入室2形成负压区，而气体在负压的作用下，通过气相进口管1进入吸入室2，并与液相射流混合进入喉管3，最后经扩散管4流出。本专利技术所述增强混合的气液两相旋转射流泵采用旋转射流，将高压液体在液相旋转射流喷头5形成旋转射流，在排出高浓度海水的同时，极大地增强了气液混合效果。进而提高了对真空室内气体进行卷吸能力，能更好地维持真空室的低压环境。本实施例中，每一螺旋管53的中心线为变径螺旋线，且其变径螺旋线的半径r＝r0eθcotα，其中，r0是变径螺旋线初始半径，θ是变径螺旋线上任一点的包角，α是变径螺旋线定角，e是自然对数的底数。本实施例中，所述每一螺旋管53的螺旋流道由所述液相进口主管51的入口端511引出向径向逐渐减小最终与所述射流喷嘴54相连。本实施例中，所述螺旋管53的数量为4-8，且沿所述液相进口主管51的圆周方向均匀分布。本实施例中，θ取值范围为α是变径螺旋线定角，本实施例中取值为α＝-89.91°。本专利技术中设计6个螺旋管53，沿圆周方向均匀分布。本实施例中，所述吸入室2具有首尾相连的平直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强混合的气液两相旋转射流泵，其特征在于，包括：尾首顺次连接的吸入室、喉管和扩散管；气相进口管，与所述吸入室的连通，用于通过气体；和液相旋转射流喷头，设置在所述吸入室的内部，用于形成液相射流；其中，高压液体由所述液相旋转射流喷头喷出，通过所述吸入室进入所述喉管，同时在所述吸入室形成负压区，所述气体在所述负压的作用下，通过所述气相进口管进入所述吸入室，并与所述液相射流混合进入所述喉管，最后经所述扩散管流出。

【技术特征摘要】
1.一种增强混合的气液两相旋转射流泵，其特征在于，包括：尾首顺次连接的吸入室、喉管和扩散管；气相进口管，与所述吸入室的连通，用于通过气体；和液相旋转射流喷头，设置在所述吸入室的内部，用于形成液相射流；其中，高压液体由所述液相旋转射流喷头喷出，通过所述吸入室进入所述喉管，同时在所述吸入室形成负压区，所述气体在所述负压的作用下，通过所述气相进口管进入所述吸入室，并与所述液相射流混合进入所述喉管，最后经所述扩散管流出。2.根据权利要求1所述的气液两相旋转射流泵，其特征在于，所述液相旋转射流喷头包括：液相进口主管，具有相对的入口端和出口端；中心管，一端连接在所述液相进口主管的出口端的中心处；多个螺旋管，每一螺旋管的一端均连接在所述液相进口主管的出口端的外围处，所述每一螺旋管形成对应的螺旋流道；射流喷嘴，一端与所述中心管及所述每一螺旋管的另一端相连，另一端用于喷出射流。3.根据权利要求2所述的气液两相旋转射流泵，其特征在于，每一螺旋管的中心线为变径螺旋线，且其变径螺旋线的半径r＝r0eθc...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭磊，任宣铭，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11