專(zhuān)利名稱(chēng)：可變噴嘴式噴射泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種利用流體快速流動(dòng)，將動(dòng)能與靜壓能相 互轉(zhuǎn)換的噴射泵。
背景技術(shù)：
噴射泵是由噴嘴(1)和擴(kuò)壓管(2)和混合室(3)相聯(lián)而組成(參看圖1)。其工作 原理是具有一定壓力的工作流體，通過(guò)噴嘴向吸入室高速?lài)姵?，將水的壓力能變?yōu)閯?dòng)能，形 成高速射流；吸入室中的氣體被高速射流強(qiáng)制攜帶走，從而使混合室壓力降低，形成真空， 將低壓氣體或蒸汽帶入高速的流體中，吸入的氣體與高速流體混合進(jìn)入擴(kuò)壓管，速率逐漸 降低，靜壓力因而升高，最后經(jīng)排出口排出。由于噴射泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低，在工藝生產(chǎn) 中得到廣泛應(yīng)用。但現(xiàn)有噴射泵所存在的問(wèn)題在于，其噴嘴的尺寸是根據(jù)使用的大致需要(即高速 流體的量、被抽介質(zhì)的量、介質(zhì)的粘度等)而設(shè)計(jì)的，其尺寸是固定的，當(dāng)介質(zhì)特性發(fā)生一 定變化或需要改變噴射泵的負(fù)荷時(shí)，只能通過(guò)以下兩種方法調(diào)整方法一調(diào)整被抽吸介 質(zhì)吸入口的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)其輸送能力。這樣高速流體流量不變，故能量消耗不便，不適合節(jié)約 型經(jīng)濟(jì)要求；方法二 調(diào)整高速流體的流量。這種方式同樣也降低了噴射泵的效率。方法二 的缺點(diǎn)可由以下5個(gè)簡(jiǎn)化公式可得到證明伯諾利方程
P V2
z + r + =常數(shù)(1)
7參看圖1，對(duì)于實(shí)際粘性流體在管內(nèi)作緩變流時(shí)，根據(jù)伯努力能量方程式，任意斷 面A與噴嘴處的斷面B，流體在這兩處動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)變可表示為+ t^丨二 II N IsJr⑵ 2宕
hw ==hf+hj(3)
(1)、⑵式中
z—一位置水頭，單位重量流體從某一基準(zhǔn)面算起的勢(shì)能
P_ 7一壓力水頭，單位■量流體的壓力勢(shì)能。
V2 2g——速度水頭，單位重量流體的動(dòng)能。hw——單位重量流體的總能量損失。hf——單位重量流體的沿程阻力損失。hj——單位重量流體的局部能量損失。流量與流速關(guān)系
3
Q = A v 式(4)式⑷中Q-高速流體介質(zhì)的流量；A-噴嘴端面面積；v-高速流體流速；動(dòng)能與流速關(guān)系Ek = l/2mv2 式(5)式(5)中Ek_高速流體離開(kāi)噴嘴時(shí)的動(dòng)能；m-高速流體的質(zhì)量；v-高速流體離開(kāi) 噴嘴的流速；公式(1) (2) (3)是噴射泵的基本原理，體現(xiàn)了流體在流動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能與勢(shì)能相互 轉(zhuǎn)變的過(guò)程。從公式(4)和公式(5)可以得出，由于噴嘴的口徑是固定的，若采用降低高速流體 的流量來(lái)控制噴射泵的負(fù)荷，則高速流體的動(dòng)能隨流量的下降呈二次方下降，即噴射泵的 效率呈二次方下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過(guò)將傳統(tǒng)噴射泵的固定口徑的噴嘴，改變?yōu)閲娮炜趶匠叽缈烧{(diào) 節(jié)的可變噴嘴，實(shí)現(xiàn)在噴射泵工作中，不管高速流體的流量如何改變，通過(guò)對(duì)噴嘴直徑的調(diào) 節(jié)，都可實(shí)現(xiàn)該流速下流體動(dòng)能的最大值，使噴射泵一直處于高效運(yùn)行狀態(tài)。本發(fā)明所述的可變噴嘴式噴射泵是由噴嘴、擴(kuò)壓管和混合室相聯(lián)而組成；其特征 在于噴嘴由內(nèi)嘴和外嘴組成，內(nèi)嘴采用嘴端開(kāi)岔的彈性薄片結(jié)構(gòu)，外嘴是一固定的嘴套， 外嘴套在內(nèi)嘴外，內(nèi)嘴和外嘴通過(guò)端部的螺紋連接在一起；外嘴上有一蝸輪，蝸桿與蝸輪配 合，蝸桿有一旋轉(zhuǎn)手輪。本發(fā)明通過(guò)蝸輪、蝸桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在噴射泵運(yùn)行中對(duì)噴射泵的噴嘴進(jìn)行操作。蝸輪 蝸桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)外嘴相對(duì)內(nèi)嘴轉(zhuǎn)動(dòng)，使外嘴相對(duì)內(nèi)嘴做旋入或旋出運(yùn)動(dòng)，使內(nèi)嘴的彈性薄片 收攏或張開(kāi)，達(dá)到調(diào)節(jié)噴嘴的目的。在有的場(chǎng)合，可將該蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)上添加自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)采集高速流體的流 量信號(hào)，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)噴嘴的大小，以達(dá)到噴射泵的 最佳工作狀態(tài)。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了噴射泵噴嘴的可調(diào)性，使噴射泵能夠更好地適應(yīng)與變化的工況，在 高速流體流量發(fā)生變化的情況下，噴射泵也能處于高效運(yùn)行狀態(tài)，可大大節(jié)約噴射泵在使 用過(guò)程中的能耗，尤其是在噴射泵工況經(jīng)常變換的情況下。


圖1是現(xiàn)有噴射泵結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明改進(jìn)后的噴射泵結(jié)構(gòu)示意3是圖2的局部放大4是內(nèi)嘴的結(jié)構(gòu)示意5是外嘴的結(jié)構(gòu)示意中1、噴嘴 2、混合室 3、擴(kuò)壓管 4、外嘴 5、內(nèi)嘴6、蝸桿 7、手輪 8、蝸 輪9、外螺紋10、內(nèi)螺紋
具體實(shí)施例方式
參看圖本發(fā)明所述的可變噴嘴式噴射泵 是由噴嘴1、擴(kuò)壓管3和混合室2相聯(lián)而組 成；其特征在于噴嘴由內(nèi)嘴5和外嘴4組成，內(nèi)嘴5采用嘴端開(kāi)岔的彈性薄片結(jié)構(gòu)，外嘴4 是一固定的嘴套，外嘴4套在內(nèi)嘴5外，內(nèi)嘴5和外嘴4通過(guò)端部的螺紋9、10連接在一起； 外嘴上有一蝸輪8，蝸桿6與蝸輪8配合，蝸桿6有一旋轉(zhuǎn)手輪7。
權(quán)利要求
一種可變噴嘴式噴射泵，是由噴嘴、擴(kuò)壓管和混合室相聯(lián)而組成；其特征在于噴嘴由內(nèi)嘴和外嘴組成，內(nèi)嘴采用嘴端開(kāi)岔的彈性薄片結(jié)構(gòu)，外嘴是一固定的嘴套，外嘴套在內(nèi)嘴外，內(nèi)嘴和外嘴通過(guò)端部的螺紋連接在一起；外嘴上有一蝸輪，蝸桿與蝸輪配合，蝸桿有一旋轉(zhuǎn)手輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可變噴嘴式噴射泵，其特征在于將該蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)上 添加自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)采集高速流體的流量信號(hào)，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的自動(dòng) 調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)噴嘴的大小，以達(dá)到噴射泵的最佳工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可變噴嘴式噴射泵，是由噴嘴、擴(kuò)壓管和混合室相聯(lián)而組成；噴嘴由內(nèi)嘴和外嘴組成，內(nèi)嘴采用嘴端開(kāi)岔的彈性薄片結(jié)構(gòu)，外嘴是一固定的嘴套，外嘴套在內(nèi)嘴外，內(nèi)嘴和外嘴通過(guò)端部的螺紋連接在一起；外嘴上有一蝸輪，蝸桿與蝸輪配合，蝸桿有一旋轉(zhuǎn)手輪；蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)外嘴相對(duì)內(nèi)嘴轉(zhuǎn)動(dòng)，使外嘴相對(duì)內(nèi)嘴做旋入或旋出運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使內(nèi)嘴的彈性薄皮收攏或張開(kāi)，達(dá)到調(diào)節(jié)噴嘴的目的；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了噴射泵噴嘴的可調(diào)性，更好地適應(yīng)變化的工況，在高速流體流量發(fā)生變化的情況下，噴射泵的噴嘴也根據(jù)流量進(jìn)行調(diào)整，使噴射泵達(dá)到最佳工作狀態(tài)，在噴射泵工況經(jīng)常變換的情況下可節(jié)約使用能耗。
文檔編號(hào)F04F5/46GK101876329SQ20091008312
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者李春宇, 李科錄, 蔡志勇 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司