旋流式射流泵制造技术

本发明专利技术涉及流体动力设备技术领域，公开了一种旋流式射流泵，包括依次连接的引射流体管、混合管、喉管、扩压管和出流管，以及嵌入引射流体管的工作流体管；工作流体管的出口端依次连接喷嘴和旋流管，旋流管的出口端位于混合管内；旋流管的外壁面沿周向设有多个第一凹槽，第一凹槽的中心线与旋流管的中心线之间具有正向偏转角；旋流管的内壁面沿周向设有多个第二凹槽，第二凹槽的中心线与旋流管的中心线之间具有反向偏转角。该旋流式射流泵在不改变射流泵基本构型的前提下，利用旋流管的内壁面和外壁面设置的凹槽使得被引流体和工作流体形成交叉缠绕流动，提升了工作流体的引射能力，提高了射流泵效率。

【技术实现步骤摘要】
旋流式射流泵
本专利技术涉及流体动力设备
，特别是涉及一种旋流式射流泵。
技术介绍
射流泵是利用工作流体通过喷嘴形成高速射流，利用剪切流卷吸作用带动被引流体流动，达到输运被引流体和增压效果，并具有一定的混合作用。射流泵的工作原理是，首先将工作流体通过喷嘴高速喷出，从而在喷嘴出口处形成低压区，被引流体被卷吸进入射流泵内；然后工作流体和被引流体在喉管中混合并进行动量交换，工作流体速递减小，被引流体速度增大，在喉管出口处两股流体的速度趋于一致；混合流体经过扩压管后，流速逐渐降低，压力上升，最后从出流管排出。由上述工作过程可以看出，射流泵内没有运动部件，所以它具有结构简单、容易密封、工作可靠、便于维护等优点，在矿业、农业、水利、石化能源、安全工程、海洋工程、船舶工业以及环保等领域等均有应用。但是由于射流泵依靠流体间的相互碰撞来传递能量，因此其效率较低一直是困扰其工业应用的一大问题。对于一些空间受限和可靠性要求高的应用场合，如矿井、海洋工程以及船舶工业，一些会增加射流泵体积或增加复杂度的增效技术不便于应用。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种引射能力强、效率高的旋流式射流泵，以解决现有的射流泵效率低、增效技术复杂或者受限于空间的问题。(二)技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供一种旋流式射流泵，包括依次连接的引射流体管、混合管、喉管、扩压管和出流管，以及嵌入所述引射流体管的工作流体管；所述工作流体管的出口端依次连接喷嘴和旋流管，所述旋流管的出口端位于所述混合管内；所述旋流管的外壁面沿周向设有多个第一凹槽，所述第一凹槽的中心线与所述旋流管的中心线之间具有正向偏转角；所述旋流管的内壁面沿周向设有多个第二凹槽，所述第二凹槽的中心线与所述旋流管的中心线之间具有反向偏转角；所述正向偏转角和所述反向偏转角的方向相反。其中，所述第一凹槽的深度和所述第二凹槽的深度均沿所述旋流管的入口端至所述旋流管的出口端的方向逐渐递增。其中，所述第一凹槽和所述第二凹槽在所述旋流管的出口端处的深度均小于或者等于所述旋流管的出口端的厚度的三分之二。其中，所述第一凹槽在所述旋流管的入口端处的正向偏转角为第一正向偏转角，所述第一凹槽在所述旋流管的出口端处的正向偏转角为第二正向偏转角，所述第一正向偏转角小于所述第二正向偏转角；所述第二凹槽在所述旋流管的入口端处的反向偏转角为第一反向偏转角，所述第二凹槽在所述旋流管的出口端处的反向偏转角为第二反向偏转角，所述第一反向偏转角小于所述第二反向偏转角。其中，所述第一凹槽的中心线和所述第二凹槽的中心线均为弧线，且所述第一正向偏转角和所述第一反向偏转角均为零。其中，所述第二正向偏转角的范围为15度至30度，所述第二反向偏转角的范围为15度至30度。其中，多个所述第一凹槽沿所述旋流管的周向均匀分布，多个所述第二凹槽沿所述旋流管的周向均匀分布。其中，所述第一凹槽的数量等于所述第二凹槽的数量，且所述第一凹槽的数量为4-12个。其中，所述第一凹槽在所述旋流管的出口端处的开口和所述第二凹槽在所述旋流管的出口端处的开口之间存在间隙。其中，所述旋流管的内壁面为圆柱面，所述旋流管的外壁面为所述喷嘴的外壁面的延伸面，且所述旋流管的内壁面的中心线与所述喉管的中心线重合。(三)有益效果与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供的一种旋流式射流泵，在不改变射流泵基本构型的前提下，通过在喷嘴的出口端连接旋流管，利用旋流管的外壁面设置的具有正向偏转角的第一凹槽使得被引流体发生正向偏转，同时利用旋流管的内壁面设置的具有反向偏转角的第二凹槽使得工作流体发生反向偏转，因而被引流体和工作流体在旋流管的出口处形成交叉缠绕流动，极大地增强了两者形成剪切层的流向涡旋强度，大幅提高了剪切层的卷吸效果，进而提升了工作流体的引射能力，提高了射流泵效率。同时，旋流管的结构简单、安装方便，降低了对射流泵的增效改进成本，特别适用于一些改进空间受限和可靠性要求高的工作场合。附图说明图1是本专利技术实施例中的一种旋流式射流泵的结构示意图；图2是本专利技术实施例中喷嘴的结构示意图；图3是本专利技术实施例中旋流管的结构示意图；图4是本专利技术实施例中正向偏转角和反向偏转角的示意图；图5是本专利技术实施例中旋流管的俯视图；图6是本专利技术实施例中旋流管的内壁面和外壁面的展开图；附图标记说明：1：引射流体管；2：工作流体管；3：喷嘴；4：旋流管；41：旋流管的外壁面；42：旋流管的内壁面；43：第一凹槽；44：第二凹槽；5：混合管；6：喉管；7：扩压管；8：出流管。具体实施方式为使专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图和具体实施例，对专利技术中的技术方案进行清楚地描述。显然，所描述的实施例是专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”等等是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”均以附图所示方向为准。“内”“外”均以常规对产品结构认知为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在专利技术中的具体含义。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。图1是本专利技术实施例中的一种旋流式射流泵的结构示意图，图2是本专利技术实施例中的喷嘴的结构示意图，如图1和图2所示，本专利技术实施例提供的一种旋流式射流泵，包括从左至右依次连接的引射流体管1、混合管5、喉管6、扩压管7和出流管8，以及嵌入引射流体管1的工作流体管2。工作流体管2的出口端依次连接喷嘴3和旋流管4，且旋流管4的出口端位于混合管5内。其中，喷嘴3采用渐缩喷嘴，其进口的内径大于出口的内径，工作流体经过喷嘴3后流速会增大。旋流管4用于使工作流体和被引流体同时产生旋流。混合管5采用渐缩管，用于混合工作流体和被引流体，且混合管5的锥度与喷嘴3的锥度相等或相近。喉管6采用圆柱管，在喉管6内工作流体将一部分能量传递至被引流体，因而到达喉管6的出口端时两股流体的速度渐趋一致。扩压管7采用渐扩管，混合后的流体在扩压管7内的流速降低，压力上升。出流管8也采用圆柱管，用于连接下游管路。具体地，工作流体管2、喷嘴3、旋流管4、混合管5、喉管6、扩压管7和出流管8的中心线重合。喷嘴3的入口端螺纹连接工作流体管2，喷嘴3的出口端螺纹连接或者焊接旋流管4的入口端。图3是本专利技术实施例中的旋流管的结构示意图，图4是本专利技术实施例中的正向偏转角和反向偏转角的示意图，其中，图4中的a图是正向偏转角的示意图，图4中的b图是反向偏转角的示意图。如图3和图4所示，旋流管的外壁面41沿周向设有多个第一凹槽43，第一凹槽43的中心线与旋流管4的中心线之间具有正向偏转角α。同时旋流管的内壁面42沿周向设有多个第二凹槽44，第二凹槽44的中心线与旋流管4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋流式射流泵，其特征在于，包括依次连接的引射流体管、混合管、喉管、扩压管和出流管，以及嵌入所述引射流体管的工作流体管；所述工作流体管的出口端依次连接喷嘴和旋流管，所述旋流管的出口端位于所述混合管内；所述旋流管的外壁面沿周向设有多个第一凹槽，所述第一凹槽的中心线与所述旋流管的中心线之间具有正向偏转角；所述旋流管的内壁面沿周向设有多个第二凹槽，所述第二凹槽的中心线与所述旋流管的中心线之间具有反向偏转角；所述正向偏转角和所述反向偏转角的方向相反。

【技术特征摘要】
1.一种旋流式射流泵，其特征在于，包括依次连接的引射流体管、混合管、喉管、扩压管和出流管，以及嵌入所述引射流体管的工作流体管；所述工作流体管的出口端依次连接喷嘴和旋流管，所述旋流管的出口端位于所述混合管内；所述旋流管的外壁面沿周向设有多个第一凹槽，所述第一凹槽的中心线与所述旋流管的中心线之间具有正向偏转角；所述旋流管的内壁面沿周向设有多个第二凹槽，所述第二凹槽的中心线与所述旋流管的中心线之间具有反向偏转角；所述正向偏转角和所述反向偏转角的方向相反。2.根据权利要求1所述的旋流式射流泵，其特征在于，所述第一凹槽的深度和所述第二凹槽的深度均沿所述旋流管的入口端至所述旋流管的出口端的方向逐渐递增。3.根据权利要求2所述的旋流式射流泵，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽在所述旋流管的出口端处的深度均小于或者等于所述旋流管的出口端的厚度的三分之二。4.根据权利要求1所述的旋流式射流泵，其特征在于，所述第一凹槽在所述旋流管的入口端处的正向偏转角为第一正向偏转角，所述第一凹槽在所述旋流管的出口端处的正向偏转角为第二正向偏转角，所述第一正向偏转角小于所述第二正向偏转角；所述第二凹槽在所述旋流管的入口端处的反向...

【专利技术属性】
技术研发人员：李邦明，李勇，王苇，林原胜，姚世卫，魏志国，黄崇海，李献领，苟金澜，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42