一种旋切增强型引射器

技术领域

本发明涉及一种旋切增强型引射器。

背景技术

引射器是利用一股高速高能流(液流、气流或其他物质流)引射另一股低速低能流的装置。高速高能流经收缩形喷嘴迸入混合室，其周围是被引射流。通过边界的参混作用，引射流将能量传递给被引射流。掺混形成的混合区逐渐扩大而充满整个混合室，再经过一段混合过程，至混合室出口，流动几乎成为均匀流。通常后面还有一个扩压器，以便降低流速，提高静压。引射喷嘴可在管道中心，也可在管道四周。在气体流动系统(如高速风洞)中，引射器作为一个动力源，对被引射气体做功，提高其能量。但现有技术的引射器通常存在引射能力低、流体混合不均匀的问题。

发明内容

为了解决现有引射器引射能力低的问题，本发明提供了一种旋切增强型引射器，该旋切增强型引射器具有较好的引射功能，压力不是很高的流体也可以作为引射介质，不但无需额外能源就能够实现引射功能，还可以实现引射介质和被引射介质均匀混合。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种旋切增强型引射器，包括被引射介质吸入混合部件和引射介质部件，被引射介质吸入混合部件呈筒形结构，引射介质部件含有依次设置的引射介质主管和旋喷引射介质支管，旋喷引射介质支管的出口端位于被引射介质吸入混合部件内，旋喷引射介质支管的出口端朝向被引射介质吸入混合部件的出口端，旋喷引射介质支管能够喷射出螺旋前进的介质流。

引射介质部件含有多个旋喷引射介质支管和多个直喷引射介质支管，直喷引射介质支管的喷射方向相对于被引射介质吸入混合部件的轴线方向平行设置，沿被引射介质吸入混合部件的周向，旋喷引射介质支管和直喷引射介质支管交替排列。

所述多个直喷引射介质支管的出口端均位于第一内圆上，所述多个旋喷引射介质支管的出口端均位于第二内圆上，第一内圆的直径小于或大于第二内圆的直径。

第一内圆所在的平面和第二内圆所在的平面均与被引射介质吸入混合部件的轴线垂直，第一内圆所在的平面和第二内圆所在的平面重合，或者第一内圆位于被引射介质吸入混合部件的出口端和第二内圆之间，或者第二内圆位于被引射介质吸入混合部件的出口端和第一内圆之间。

旋喷引射介质支管的喷射方向与被引射介质吸入混合部件的轴线方向之间的夹角为15°-45°，旋喷引射介质支管的喷射方向与被引射介质吸入混合部件的直径方向之间的夹角为15°-45°。

沿旋喷引射介质支管的喷射方向，旋喷引射介质支管与被引射介质吸入混合部件的轴线之间的距离逐渐减小。

旋喷引射介质支管和直喷引射介质支管均通过引射介质环管与引射介质主管连接，引射介质环管套设于被引射介质吸入混合部件外。

旋喷引射介质支管的出口和直喷引射介质支管的出口设有引射介质喷嘴，引射介质喷嘴内含有沿轴向依次设置的引射介质内导入段、引射介质内收缩段和引射介质内扩压段。

被引射介质吸入混合部件含有沿轴向依次设置的被引射介质进入段、入口扩张段、导入段、缩径段、混合段、扩径段和导出段，被引射介质进入段与被引射介质吸入混合部件的入口端相对应，导出段与被引射介质吸入混合部件的出口端相对应。

旋喷引射介质支管和直喷引射介质支管均穿过入口扩张段，导入段上设有吹扫口和第一测压口，导出段上均设有放散口和第二测压口，缩径段和扩径段上均设有吊耳。

本发明的有益效果是：该旋切增强型引射器具有较好的引射功能，压力不是很高的流体也可以作为引射介质，不但无需额外能源就能够实现引射功能，还可以实现引射介质和被引射介质均匀混合。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明所述旋切增强型引射器的左视示意图。

图2是沿图1中D-D方向的示意图。

图3是被引射介质吸入混合部件的示意图。

图4是引射介质部件的示意图。

图5是引射介质喷嘴的主视示意图。

图6是第一内圆到被引射介质吸入混合部件的出口端的距离小于第二内圆到被引射介质吸入混合部件的出口端的距离的示意图。

图7是第一内圆到被引射介质吸入混合部件的出口端的距离大于第二内圆到被引射介质吸入混合部件的出口端的距离的示意图。

1、被引射介质吸入混合部件；2、引射介质部件；

11、被引射介质进入段；12、入口扩张段；13、导入段；14、缩径段；15、混合段；16、扩径段；17、导出段；18、第一内圆；19、第二内圆；110、吹扫口；111、第一测压口；112、吊耳；113、放散口；114、第二测压口；

21、引射介质主管；22、引射介质环管；23、旋喷引射介质支管；24、直喷引射介质支管；25、引射介质喷嘴；

251、引射介质内导入段；252、引射介质内收缩段；253、引射介质内扩压段。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种旋切增强型引射器，包括被引射介质吸入混合部件1和引射介质部件2，被引射介质吸入混合部件1呈筒形结构，引射介质部件2含有依次设置的引射介质主管21和旋喷引射介质支管23，旋喷引射介质支管23的出口端位于被引射介质吸入混合部件1内，旋喷引射介质支管23的出口端朝向被引射介质吸入混合部件1的出口端，旋喷引射介质支管23的喷射方向与被引射介质吸入混合部件1的轴线不在同一平面内，旋喷引射介质支管23喷射出的介质流能够螺旋前进，如图1至图4所示。

在本发明中，旋喷引射介质支管23喷射出的介质流能够螺旋前进，引射介质可以对被引射介质产生旋转切割混合效果，这样无需额外能源就能够实现引射功能，还可以实现引射介质和被引射介质更加均匀的混合。

所述旋切增强型引射器含有引射介质入口端a、被引射介质入口端b和混合介质出口端c。所述引射介质入口端a为引射介质主管21的入口端，所述被引射介质入口端b为被引射介质吸入混合部件1的入口端，混合介质出口端c为被引射介质吸入混合部件1的出口端。

在本实施例中，引射介质部件2含有多个旋喷引射介质支管23和多个直喷引射介质支管24，直喷引射介质支管24的喷射方向相对于被引射介质吸入混合部件1的轴线方向平行设置，沿被引射介质吸入混合部件1的周向，旋喷引射介质支管23和直喷引射介质支管24均匀间隔地交替排列，如图1所示。

在本实施例中，直喷引射介质支管24的出口端和旋喷引射介质支管23的出口端按照内外两层排布，即所述多个直喷引射介质支管24的出口端(的中点或圆心)全部位于第一内圆18上，所述多个旋喷引射介质支管23的出口端(的中点或圆心)全部位于第二内圆19上，第一内圆18的直径小于或大于第二内圆19的直径，优选第一内圆18的直径小于第二内圆19的直径，如图1所示。

在本实施例中，第一内圆18所在的平面和第二内圆19所在的平面均与被引射介质吸入混合部件1的轴线垂直，第一内圆18所在的平面和第二内圆19所在的平面大致重合，如图1和图2所示。

例如，引射介质部件2含有四个直喷引射介质支管24和四个旋喷引射介质支管23，四个直喷引射介质支管24的出口端(的中点或圆心)均位于第一内圆18上，四个旋喷引射介质支管23的出口端(的中点或圆心)位于第二内圆19上，第一内圆18的直径小于第二内圆19的直径，第一内圆18的圆心、第二内圆19的圆心和被引射介质吸入混合部件1的轴线重合，第一内圆18所在的平面和第二内圆19所在的平面均与被引射介质吸入混合部件1的轴线垂直，如图1至图4所示。

在本实施例中，旋喷引射介质支管23的喷射方向与被引射介质吸入混合部件1的轴线方向之间的夹角α可以为15°-45°(如30°)，如图2所示，旋喷引射介质支管23的喷射方向与被引射介质吸入混合部件1的直径方向之间的夹角β可以为15°-45°(如30°)，如图1所示。沿旋喷引射介质支管23的喷射方向，旋喷引射介质支管23与被引射介质吸入混合部件1的轴线之间的距离可以逐渐减小。

在本实施例中，旋喷引射介质支管23和直喷引射介质支管24均通过引射介质环管22与引射介质主管21连接，引射介质环管22套设于被引射介质吸入混合部件1外。引射介质主管21、引射介质环管22、旋喷引射介质支管23和直喷引射介质支管24沿被引射介质吸入混合部件1的轴线方向依次排列。

在本实施例中，旋喷引射介质支管23的出口和直喷引射介质支管24的出口设有引射介质喷嘴25，引射介质喷嘴25内含有沿轴向依次设置的引射介质内导入段251、引射介质内收缩段252和引射介质内扩压段253，如图5所示。可以理解为引射介质喷嘴25为旋喷引射介质支管23和直喷引射介质支管24的一部分，旋喷引射介质支管23上引射介质喷嘴25的出口端即为旋喷引射介质支管23的出口端，直喷引射介质支管24上引射介质喷嘴25的出口端即为直喷引射介质支管24的出口端。

在本实施例中，被引射介质吸入混合部件1含有沿轴向依次设置的被引射介质进入段11、入口扩张段12、导入段13、缩径段14、混合段15、扩径段16和导出段17，被引射介质进入段11与被引射介质吸入混合部件1的入口端相对应，导出段17与被引射介质吸入混合部件1的出口端相对应。

被引射介质进入段11、导入段13、混合段15和导出段17均为等径结构，沿从被引射介质吸入混合部件1的入口端向被引射介质吸入混合部件1的出口端的方向，入口扩张段12的内径逐渐增大，缩径段14的内径逐渐减小，扩径段16的内径逐渐增大。

旋喷引射介质支管23的出口端和直喷引射介质支管24的出口端均位于导入段13以内，这样可以充分利用缩径段14，使缩径段14被完全利用。优选旋喷引射介质支管23的出口端和直喷引射介质支管24的出口端均位于导入段13和缩径段14的连接处。

在本实施例中，旋喷引射介质支管23和直喷引射介质支管24均穿过入口扩张段12，导入段13上设有吹扫口110和第一测压口111，导出段17上均设有放散口113和第二测压口114，缩径段14和扩径段16上均设有吊耳112。缩径段14和扩径段16上均设有吊耳112，在旋切增强型引射器上设置吊耳112，可便于引射器的运输和安装使用。

下面介绍所述旋切增强型引射器的工作过程。

高压引射介质从所述引射介质入口端a进入所述旋切增强型引射器，低压被引射介质从所述被引射介质入口端b进入所述旋切增强型引射器，所述高压引射介质与低压被引射介质混合后从所述混合介质出口端c排出。

具体的，高压引射介质(例如220KPa)通过引射介质主管21进入环形的引射介质环管22，旋喷引射介质支管23的出口安装引射介质喷嘴25。高压引射介质(例如220KPa)经旋喷引射介质支管23进入引射介质喷嘴25，经引射介质内导入段251进入引射介质内收缩段252克服通道阻力损失并获得一定的速度进入引射介质内扩压段253，高压引射介质(例如220KPa)在引射介质扩压段的作用下进一步提升压力(例如300KPa)，有利于提高旋切增强型引射器的工作效率，可以使用压力不是很高的引射介质高效实现引射功能。

增压后的高压引射介质(例如300KPa)和低压被引射介质(例如15KPa)都通过导入段13进入缩径段14形成混合介质，旋喷引射介质支管23的喷射方向与被引射介质吸入混合部件1的轴线不在同一平面内，旋喷引射介质支管23喷射出的介质流螺旋前进(或旋转前进)。螺旋前进的高压引射介质对直线前进的低压被引射介质存在旋转切割的作用，不但能够充分利用高压引射介质的能量提高引射效率，同时还可以实现引射介质和被引射介质更加充分的混合。

混合介质在缩径段14的作用下，混合介质克服通道阻力损失并获得一定的速度进入混合段15；高压引射介质(例如300KPa)和低压被引射介质(例如15KPa)在混合段15充分混匀后进入扩径段16，均匀的混合介质在扩径段16的作用下压力升高(例如50KPa)经导出段17导出引射器。

在导入段13分别设置吹扫口110和第一测压口111，吹扫口110可以引入吹扫介质对导入段13进行吹扫清理，第一测压口111安装压力传感器测量导入段13内部压力。在导出段17分别设置放散口113和第二测压口114，放散口113可以在特殊情况下(例如引射器内部压力超过允许值)进行放散以保障系统安全，第二测压口114安装压力传感器测量导出段17内部压力。

另外，本实施例还可以对旋喷引射介质支管23和直喷引射介质支管24的出口端的位置作出了以下改变：

例如，所有位于第一内圆18上直喷引射介质支管24的出口端到被引射介质吸入混合部件1的出口端的距离小于所有位于第二内圆19上旋喷引射介质支管23的出口端到被引射介质吸入混合部件1的出口端的距离，即第一内圆18所在的平面与第二内圆19所在的平面平行间隔设置，第一内圆18到被引射介质吸入混合部件1的出口端的距离小于第二内圆19到被引射介质吸入混合部件1的出口端的距离，第一内圆18位于被引射介质吸入混合部件1的出口端和第二内圆19之间，第一内圆18所在的平面和第二内圆19所在的平面均与被引射介质吸入混合部件1的轴线垂直，如图6所示。根据生产条件，合理设置第一内圆18所在的平面与第二内圆19所在的平面的距离，可以实现引射介质对被引射介质的分级引射以及两种介质的分级混合，有利于提升引射效果并促进两种介质的充分混合。

或者，所有位于第一内圆18上直喷引射介质支管24的出口端到被引射介质吸入混合部件1的出口端的距离小于所有位于第二内圆19上旋喷引射介质支管23的出口端到被引射介质吸入混合部件1的出口端的距离，即第一内圆18所在的平面与第二内圆19所在的平面平行间隔设置，第一内圆18到被引射介质吸入混合部件1的出口端的距离大于第二内圆19到被引射介质吸入混合部件1的出口端的距离，第二内圆19位于被引射介质吸入混合部件1的出口端和第一内圆18之间，第一内圆18所在的平面和第二内圆19所在的平面均与被引射介质吸入混合部件1的轴线垂直，如图7所示。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。