本发明专利技术提供了一种新型射流自吸装置，安装于泵进口管上，包括：气水分离室；U形管，U形管进口与气水分离室连通；射流进口管，一端与U形管的U形管弯口连通；密闭腔体，位于气水分离室的下方；文丘室喷嘴，竖直设置于密闭腔体的下方，文丘室喷嘴的顶端与密闭腔体连通，底端与泵进口管连通；辅助排气管，顶端与密闭腔体连通，底端与文丘室喷嘴连通，密闭腔体通过内腔排气孔与辅助排气管连通；其中，所述密闭腔体内设有从上至下依次连接的上启闭圆盘、下启闭圆盘、上弹簧和下弹簧，下启闭圆盘底端设有与文丘室喷嘴配合的半球塞；本发明专利技术可以降低启动过程中操作程序，能够提高自吸效率，有效排出泵内气体，降低自吸过程消耗的能量。
A New Type of Jet Self-priming Device
【技术实现步骤摘要】
一种新型射流自吸装置
本专利技术涉及自吸装置
，尤其涉及一种新型射流自吸装置。
技术介绍
离心泵作为一种重要的水利机械，在化工运输、抗洪救灾、农业灌溉、南水北调等众多大型工程中占有重要的地位。然而，离心泵在每次启动前，都需要向泵腔内进行灌水，确保泵内达到一定的水量，不仅能够使得离心泵进行正常运转，同时避免对离心泵的密封部件造成损坏。若人工进行灌水，操作复杂，效率低，并且，每次启动前都进行灌水，显著增大了工人的工作量，降低了泵运行启动效率。与此同时，传统自吸装置无法根据启动过程中压力和含气率，调整气液分离速率以及气液两相流流量，整个启动过程中自吸机理单一，自吸形式较为固定，灵活度较低。若想实现自吸过程各阶段的气液分离速率调节，则需要人工在各阶段进行手动操作，实施繁琐。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种新型射流自吸装置，不仅可以降低启动过程中操作程序，并且能够根据启动过程中的压力和含气率，调整气液分离速率以及气液两相流流量，实现启动过程中各阶段采用相应调节方式的模式，提高自吸效率，有效排出泵内气体，降低自吸过程消耗的能量。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种新型射流自吸装置，安装于泵进口管上，包括：气水分离室；U形管，倾斜设置于所述气水分离室的上方，所述U形管的U形管进口与所述气水分离室连通；射流进口管，所述射流进口管的一端与所述U形管的U形管弯口连通；密闭腔体，位于所述气水分离室的下方；文丘室喷嘴，竖直设置于所述密闭腔体的下方，所述文丘室喷嘴的顶端与所述密闭腔体连通，底端与泵进口管连通；辅助排气管，位于所述密闭腔体的外侧，所述辅助排气管的顶端与所述密闭腔体连通，底端与所述文丘室喷嘴连通，所述密闭腔体靠近顶部的侧壁上设有内腔排气孔，所述内腔排气孔连通所述辅助排气管与所述密闭腔体；其中，所述密闭腔体内设有上启闭圆盘、下启闭圆盘、上弹簧、下弹簧、弹性止推装置和半球塞，所述上启闭圆盘和所述下启闭圆盘相互平行，且能够沿所述密闭腔体的内壁滑动，并将所述密闭腔体分隔为内腔上室、内腔中室和内腔上室，所述上弹簧的顶端与所述上启闭圆盘连接，所述上弹簧的底端与所述下弹簧的顶端连接，所述下弹簧的底端与所述下启闭圆盘连接，所述上启闭圆盘上设有上启闭圆盘泄露孔，所述下启闭圆盘上设有下启闭圆盘泄露孔，所述上启闭圆盘泄露孔和下启闭圆盘泄露孔的轴线均与所述密闭腔体的轴线倾斜，且倾斜方向相反；所述弹性止推装置位于所述上启闭圆盘的上表面，所述半球塞位于所述下启闭圆盘的下表面，初始状态时，所述上弹簧和所述下弹簧均处于压缩状态，所述半球塞位于所述文丘室喷嘴内，且所述半球塞的外表面能够与所述文丘式喷嘴内表面贴合，阻断所述文丘式喷嘴与所述密闭腔体以及所述辅助排气管连通。优选地，所述密闭腔体内还设有上支撑环面和下支撑环面，所述上支撑环面和所述下支撑环面均为弧形套筒，且截面为半圆环形，所述上支撑环面包裹所述上启闭圆盘的边缘，所述下支撑环面包裹所述下启闭圆盘，所述上支撑环面和所述下支撑环面外表面均与所述密闭腔体的内壁相切。优选地，所述气水分离室内设有多个交错格栅，所述交错格栅采用多孔介质材料制成，所述交错格栅包括两个格栅片，两个所述格栅片相互交叉，形成的锐角为50°，两个所述格栅片的交叉点与所述交错格栅顶端的距离为整个交错格栅高度的三分之一。优选地，所述上弹簧的直径自上到下逐渐增大，所述上弹簧底端的外表面与所述密闭容腔的内壁相切接触，所述下弹簧的直径自上而下逐渐减小，所述下弹簧顶端的外表面与所述密闭容腔的内壁相切接触。优选地，所述下弹簧与所述上弹簧的弹性模量之比为1：1.5，所述上弹簧的扩张角与所述下弹簧的收缩角之比为1.5：1，所述上弹簧的纵向高度与所述下弹簧的纵向高度之比为1.5：1。优选地，所述弹性止推装置为弹性止推碗，所述弹性止推碗为半球碗形，所述弹性止推碗的球内径为12mm，球外径为20mm。优选地，所述文丘式喷嘴与所述密闭容腔同轴设置，所述文丘式喷嘴的内壁面为弧形面，所述文丘式喷嘴自上至下包括收缩段和扩散段，所述收缩段和所述扩散段的曲率比例为2.4:1。优选地，所述上启闭圆盘泄露孔轴线与所述密闭腔体的轴线之间的夹角为25°，所述下启闭圆盘泄露孔的轴线与所述密闭腔体的轴线之间的夹角为30°，所述上启闭圆盘泄露孔的直径与所述下启闭圆盘泄露孔的直径比为1：1.5。优选地，所述射流进口管的轴线与所述U形管的中心线的之间的夹角为140°，所述U形管的中心线与所述气水分离室的上表面之间的夹角为20°。优选地，所述半球塞的球径为25mm，所述半球塞的球心高出下启闭圆盘的下表面3mm。本专利技术的有益效果：1)本专利技术在泵启动的第一阶段，由于射流进口管内进入高压气体，使得气水分离室内的负压不断夹带辅助排气管内的空气排出，从而使得上启闭圆盘和下启闭圆盘不断抬起，带动半球塞的表面与文丘式喷嘴逐渐分离，进而使得泵进口管与辅助排气管进口形成连通，泵内空气被气水分离室内的负压环境小流量的夹带进U形弯管排入到大气中；第二阶段，半球塞完全脱离文丘式喷嘴，泵进口管内空气进入密闭腔体并泵进口内空气；第三阶段，泵内的水位不断增高，气液两相流从文丘室喷嘴进入，由于上弹簧、下弹簧、上启闭圆盘泄露孔和下启闭圆盘泄露孔的作用，使得气液两相流经过二次分离后进入至气水分离室，进一步清除气液两相流中的水，分离出的空气随射流进口管中的高压空气排入到大气中，第四阶段，U形弯管中分离出的水回落到气水分离室中，气水分离室积累的水分两部分回流至泵进口管，且上启闭圆盘和下启闭圆盘恢复至初始状态，因此，本专利技术阻断了进口管前的空气进入到泵内，减少了泵发生汽蚀以及由气液两相流产生的噪声，同时，本专利技术不仅可以降低启动过程中操作程序，并且能够根据启动过程中的压力和含气率，调整气液分离速率以及气液两相流流量，实现启动过程中各阶段采用相应调节方式的模式，提高自吸效率，有效排出泵内气体，降低自吸过程消耗的能量。2)本专利技术采用上启闭圆盘与下启闭圆盘，当流经两圆盘上不同倾斜形式的启闭圆盘泄露孔的方向不同时，进而引起上启闭圆盘与下启闭圆盘产生不同形式的相反方向扭矩，使得两圆盘之间连接的上弹簧和下弹簧发生不同程度的收缩间距，或者不同程度的增大间距，从而加快气液分离或者加快液体回流，提升启动效率。3)本专利技术中气水分离室内错乱分布着多个交错格栅，有效对没有彻底气液分离的两相流进行扰动，使其进行充分分离。同时，交错格栅的交叉点位于整个交错格栅高度的距离顶端三分之一处，由于此时气水分离室内的两相流含水量较低，气液两相流主要分布在气水分离室上部。因此，将交叉点位于整个交错格栅高度的距离顶端三分之一处，有利于进一步清除气液两相流中的水。4)本专利技术启动过程中，气液两相流经过交错格栅后，进入到U形管中，在U形管弯口处由于水的密度较大，在离心力的作用下水被分离出，回落至气水分离室内，而分离出的空气随射流进口管中的高压空气排入到大气中，降低了启动过程中水的排量，有效缩短启动时间。5)本专利技术中下启闭圆盘的起落，可以有效调整半球塞与文丘式喷嘴之间的相对位置，从而调整文丘式喷嘴的开度，以及泵进口管与气水分离室之间的连通方式，进而改变整个装置的排气速率。附图说明图1为根据本专利技术实施例的一种新型射流自吸装置的结构示意本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型射流自吸装置，其特征在于，安装于泵进口管(26)上，包括：气水分离室(18)；U形管，倾斜设置于所述气水分离室(18)的上方，所述U形管的U形管进口(17)与所述气水分离室(18)连通；射流进口管(1)，所述射流进口管(1)的一端与所述U形管的U形管弯口(2)连通；密闭腔体，位于所述气水分离室(18)的下方；文丘室喷嘴(25)，竖直设置于所述密闭腔体的下方，所述文丘室喷嘴(25)的顶端与所述密闭腔体连通，底端与泵进口管(26)连通；辅助排气管(8)，位于所述密闭腔体的外侧，所述辅助排气管(8)的顶端与所述密闭腔体连通，底端与所述文丘室喷嘴(25)连通，所述密闭腔体靠近顶部的侧壁上设有内腔排气孔(5)，所述内腔排气孔(5)连通所述辅助排气管(8)与所述密闭腔体；其中，所述密闭腔体内设有上启闭圆盘(20)、下启闭圆盘(13)、上弹簧(10)、下弹簧(11)、弹性止推装置和半球塞(24)，所述上启闭圆盘(20)和所述下启闭圆盘(13)相互平行，且能够沿所述密闭腔体的内壁滑动，并将所述密闭腔体分隔为内腔上室(6)、内腔中室(21)和内腔上室(6)，所述上弹簧(10)的顶端与所述上启闭圆盘(20)连接，所述上弹簧(10)的底端与所述下弹簧(11)的顶端连接，所述下弹簧(11)的底端与所述下启闭圆盘(13)连接，所述上启闭圆盘(20)上设有上启闭圆盘泄露孔(9)，所述下启闭圆盘(13)上设有下启闭圆盘泄露孔(22)，所述上启闭圆盘泄露孔(9)和下启闭圆盘泄露孔(22)的轴线均与所述密闭腔体的轴线倾斜，且倾斜方向相反；所述弹性止推装置位于所述上启闭圆盘(20)的上表面，所述半球塞(24)位于所述下启闭圆盘(13)的下表面，初始状态时，所述上弹簧(10)和所述下弹簧(11)均处于压缩状态，所述半球塞(24)位于所述文丘室喷嘴(25)内，且所述半球塞(24)的外表面能够与所述文丘式喷嘴(25)内表面贴合，阻断所述文丘式喷嘴(25)与所述密闭腔体以及所述辅助排气管(8)连通。...
【技术特征摘要】
1.一种新型射流自吸装置，其特征在于，安装于泵进口管(26)上，包括：气水分离室(18)；U形管，倾斜设置于所述气水分离室(18)的上方，所述U形管的U形管进口(17)与所述气水分离室(18)连通；射流进口管(1)，所述射流进口管(1)的一端与所述U形管的U形管弯口(2)连通；密闭腔体，位于所述气水分离室(18)的下方；文丘室喷嘴(25)，竖直设置于所述密闭腔体的下方，所述文丘室喷嘴(25)的顶端与所述密闭腔体连通，底端与泵进口管(26)连通；辅助排气管(8)，位于所述密闭腔体的外侧，所述辅助排气管(8)的顶端与所述密闭腔体连通，底端与所述文丘室喷嘴(25)连通，所述密闭腔体靠近顶部的侧壁上设有内腔排气孔(5)，所述内腔排气孔(5)连通所述辅助排气管(8)与所述密闭腔体；其中，所述密闭腔体内设有上启闭圆盘(20)、下启闭圆盘(13)、上弹簧(10)、下弹簧(11)、弹性止推装置和半球塞(24)，所述上启闭圆盘(20)和所述下启闭圆盘(13)相互平行，且能够沿所述密闭腔体的内壁滑动，并将所述密闭腔体分隔为内腔上室(6)、内腔中室(21)和内腔上室(6)，所述上弹簧(10)的顶端与所述上启闭圆盘(20)连接，所述上弹簧(10)的底端与所述下弹簧(11)的顶端连接，所述下弹簧(11)的底端与所述下启闭圆盘(13)连接，所述上启闭圆盘(20)上设有上启闭圆盘泄露孔(9)，所述下启闭圆盘(13)上设有下启闭圆盘泄露孔(22)，所述上启闭圆盘泄露孔(9)和下启闭圆盘泄露孔(22)的轴线均与所述密闭腔体的轴线倾斜，且倾斜方向相反；所述弹性止推装置位于所述上启闭圆盘(20)的上表面，所述半球塞(24)位于所述下启闭圆盘(13)的下表面，初始状态时，所述上弹簧(10)和所述下弹簧(11)均处于压缩状态，所述半球塞(24)位于所述文丘室喷嘴(25)内，且所述半球塞(24)的外表面能够与所述文丘式喷嘴(25)内表面贴合，阻断所述文丘式喷嘴(25)与所述密闭腔体以及所述辅助排气管(8)连通。2.根据权利要求1所述的新型射流自吸装置，其特征在于，所述密闭腔体内还设有上支撑环面(7)和下支撑环面(23)，所述上支撑环面(7)和所述下支撑环面(23)均为弧形套筒，且截面为半圆环形，所述上支撑环面(7)包裹所述上启闭圆盘(20)的边缘，所述下支撑环面(23)包裹所述下启闭圆盘...
【专利技术属性】
技术研发人员：常浩，施卫东，李伟，王川，杨勇飞，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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