一种射流泵及工作方法技术

本发明专利技术的射流泵及工作方法，在泵体内腔的管状通道上，从后向前，依次设置高压喷管、吸入管、叶轮、混合腔和喷射口，且高压喷管正对叶轮。工作时，高压流体流经叶轮，驱动叶轮旋转，叶轮旋转产生负压，抽吸并加速高压喷管外围的低压液体，低压液体与高压流体一起进入混合腔，进一步交换动能和动量，再一起从喷射口喷出。通过设置叶轮，由高压流体驱动，再通过转动抽吸低压液体，从而以相对温和且可靠的方式，先缩小高压流体和低压液体之间的动能和动量差值，在能量接近后，再在混合腔中混合，进一步交换动能和动量，就可以避免因为高压流体和低压液体之间的动能和动量差值过大，导致混合腔中的混合剧烈进行，产生巨大噪音，并造成能耗过大的缺陷。过大的缺陷。过大的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种射流泵及工作方法


[0001]本专利技术属于液体输送
，具体涉及一种射流泵及工作方法。

技术介绍

[0002]射流泵，也叫引射泵，是一种利用射流的湍动扩散作用，来传递能量和质量的流体机械和混合反应设备。典型的射流泵，通过高压流体的高速射流，在封闭空间里流动，对上游产生真空负压，从而吸入通常为低压的被抽送液体，高压流体和低压液体在混合腔中相互混合，交换动能和动量，相当于由高速度的高压流体驱动低速度的低压液体，然后从出口共同流出。
[0003]射流泵，因为没有运动部件，结构相对简单，尺寸小，工作可靠，没有易损件，无泄露危险，且不需要润滑，制作和维修成本都较低，因而应用相当广泛。但是，射流泵的能效比较低，只能达到30%左右的能效。主要是因为在工作时，高速射流与低速的低压液体在相对封闭的空间中剧烈混合，交换能量和动量，会产生较大的噪音以及能量消耗，将动能转化为热能。
[0004]因此，现有技术还有待于进一步改进和提高。

技术实现思路

[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种射流泵及工作方法，通过结构改进来增加射流泵的能效。
[0006]一种射流泵，其中，包括一泵体，所述泵体的内腔为中空管状；所述泵体的后部设有连通高压流体的高压喷管，所述高压喷管接受高压流体后，在内腔中向前方的混合腔喷射；所述泵体的后部还设有吸入管，用于连通待吸入的低压液体；所述高压流体和所述低压液体在混合腔中混合后，从泵体前部的喷射口喷出；所述内腔中，在所述高压喷管与所述混合腔之间，还设置有一叶轮，所述叶轮正对所述高压喷管，所述高压流体喷出后可驱动叶轮转动；所述吸入管与所述高压喷管位于所述叶轮的同一侧。
[0007]本专利技术的射流泵，在泵体内腔的管状通道上，从后向前，依次设置了高压喷管、吸入管、叶轮、混合腔和喷射口，且高压喷管正对叶轮。工作时，高压喷管喷出的高压流体流经叶轮，驱动叶轮旋转，叶轮旋转产生负压，从高压喷管周边乃至吸入管中，抽吸并加速低压液体，低压液体然后与高压流体一起进入混合腔，在混合腔中相互混合，进一步交换动能和动量，表现为高压流体驱动低压液体，然后一起从喷射口喷出。本专利技术在射流泵泵体的内腔中，设置正对高压流体的叶轮，被高压流体驱动旋转后，抽吸并加速外围的低压液体，从而以相对温和且可靠的方式，先缩小高压流体和低压液体之间的动能和动量差值，能量接近后的高压流体与低压液体在混合腔中，进一步混合和交换动能和动量，故可以避免因为高压流体和低压液体之间的差值过大，导致混合腔中的混合剧烈进行，产生巨大噪音，并造成
能耗过大的缺陷。
[0008]优选地，所述叶轮的中心，正对高压喷管的部分设置有一涡轮，所述涡轮和所述叶轮同轴且同向旋转。涡轮主要用于将流体的动能转化为叶片的旋转，而叶轮则主要用于通过叶片旋转驱动流体流动。故而在叶轮正对高压喷管的喷口处，固定安装一涡轮，且叶轮和涡轮同轴且同向转动，即叶片倾斜方向一致。这样，当高压流体向前方喷射时，推动涡轮旋转，涡轮带动叶轮转动，抽吸且压缩高压喷管周边的低压液体，也向前方送入混合腔中，从而进一步增加所述射流泵的工作效率。
[0009]优选地，所述叶轮通过支架固定于所述高压喷管的喷口处。理论上，叶轮可以有任意的安装方式，只要能够固定在内腔中，且尽量不阻挡流体流动即可。将叶轮直接固定在喷口处，这样在安装的时候，就可以保证正对喷口，不容易因为使用中的震动等原因发生偏离，影响高压流体驱动叶轮旋转的效果。
[0010]优选地，所述叶轮的直径与所在位置的内腔直径可比拟，所述叶轮转动时，可抽吸所述低压液体，流入所述混合腔。将叶轮的直径设置与所在位置的内腔直径相接近，可使得叶轮转动时候，可以直接压缩几乎全部的低压液体，从而保证对低压液体的驱动效果。
[0011]优选地，所述内腔中，所述混合腔的直径大于所述叶轮所在位置的内腔直径。即，高压流体和低压液体从管道流入混合腔后，因为流程的横截面积增加，故流速下降，压力增加，使得高压流体和低压液体进一步混合，交换动能和动量。但是，因为高压流体的部分动能已经通过叶片旋转转移给了低压液体，故高压流体和低压液体之间的动能和动量差距已经缩小，故而混合产生的噪音和能耗也会相应降低。
[0012]优选地，所述高压喷管通过一高压管道连通一高压泵，所述高压泵用于输出高压流体。在一个实施例中，使用高压泵驱动高压流体，从而保证高压流体喷射的速度，以及驱动叶轮的有效性。
[0013]更优选地，所述高压泵为柱塞泵。柱塞泵，相比于离心泵，更适合于产生高压但低流量的流体驱动，故而用在射流泵上就非常适合，保证射流泵中的高压喷管喷出的高压流体足够高的压力，驱动叶轮旋转，再通过叶轮抽吸和加速周边的低压液体。
[0014]优选地，所述高压喷管包括可防止高压流体泄露的密封层，进一步优选地，所述密封层由碳纤维材料制成。高压喷管，因为承载和流通高压流体，故管壁通常较厚，主要可以由具有一定抗拉强度的有机材料制成，例如采用大部分的柔性管材塑料，如聚乙烯纤维等，通过编织形成骨架后再嵌入塑料颗粒，热处理以保证其密封性。用碳纤维材料制成管材，即将碳纤维复合材料预浸入苯乙烯基聚酯树脂，再加热固化拉挤而成，其抗冲击性能可以达到3000MPa，相比于普通塑料材料或金属材料，具有更高的抗拉伸性能、强度和韧度，其强度为普通钢材料的8
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10倍，但重量仅为1/5。这有助于在保持高压喷管足够强度的前提下，降低高压喷管的重量，乃至射流泵的重量。
[0015]更优选地，所述高压喷管为多层复合结构，还包括抗拉层，所述抗拉层套合于所述密封层的外部或嵌入于所述密封层内；所述抗拉层是由丝状的抗拉材料编制而成的网状结构。高压喷管，若单纯由有机材料制成，则因为需要抗高压，壁厚就需要很厚，使得高压喷管的重量大大增加。故而采用多层复合结构就是一个很好的选择。在密封层的外部，或嵌入在密封层里，设置一抗拉层，例如由丝状的抗拉伸材料编织而成的网状结构，用于承受高压喷管内部的高压流体的大部分压力，可以大大减少高压喷管的壁厚乃至重量。并大大增加高
压喷管对内部高压流体的承压能力。
[0016]优选地，还包括一雾化器，所述雾化器套设于所述喷射口，用于雾化从喷射口喷出的流体。考虑到很多时候，射流泵射出的水流等，需要加以雾化，以更佳地用于例如灭火等工作，故本专利技术的射流泵，还可以在喷射口上套设一雾化器。这样可以对喷射口喷出的流体加以雾化，用于需要高压喷雾的场合。
[0017]本专利技术还公开了所述射流泵的工作方法，其中，包括步骤：a. 高压喷管向混合腔喷射高压流体；b. 高压流体驱动叶轮旋转；c. 转动的叶轮从吸入管吸入并加压低压液体；d. 高压流体和低压液体进入混合腔进一步混合，交换动能和动量；e. 混合后的高压流体和低压液体从喷射口喷出。
[0018]以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0019]图1为本专利技术射流泵的整体结构示意图；图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射流泵，其特征在于，包括一泵体，所述泵体的内腔为中空管状；所述泵体的后部设有连通高压流体的高压喷管，所述高压喷管接受高压流体后，在内腔中向前方的混合腔喷射；所述泵体的后部还设有吸入管，用于连通待吸入的低压液体；所述高压流体和所述低压液体在混合腔中混合后，从泵体前部的喷射口喷出；所述内腔中，在所述高压喷管与所述混合腔之间，还设置有一叶轮，所述叶轮正对所述高压喷管，所述高压流体喷出后可驱动叶轮转动；所述吸入管与所述高压喷管位于所述叶轮的同一侧。2.根据权利要求1所述的射流泵，其特征在于，所述叶轮的中心，正对高压喷管的部分设有一涡轮，所述涡轮和所述叶轮同轴且同向旋转。3.根据权利要求1或2所述的射流泵，其特征在于，所述叶轮通过支架固定于所述高压喷管的喷口处。4.根据权利要求1或2所述的射流泵，其特征在于，所述叶轮的直径与所在位置的内腔直径可比拟，所述叶轮转动时，可抽吸所述低压液体，流入所述混合腔。5.根据权利要求1或2所述的射流泵，其特征在于，所述内腔中，所述混合腔的直径大于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛永文，李红炜，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：上海礼乐布里奇曼液压机械有限公司，
类型：发明
国别省市：