[实用新型]一种降低振动和噪声的液体射流泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液体射流泵，尤其涉及一种降低振动和噪声的液体射流泵。

背景技术

液体射流泵是一种利用湍射流的紊动扩散作用来传递能量与质量的流体输送机械及混合反应设备。

如图1，常规的液体射流泵(简称射流泵)的典型结构包括工作水接管(1)、吸入室(2)、吸水管(3)、喷嘴(4)、喉管入口管(5)、喉管(6)、扩散管(7)和出水管(8)；工作水接管(1)、喷嘴(4)相连并安装在吸入室(2)中；吸入室(2)连接有吸水管(3)，吸入室(2)、喉管入口管(5)、喉管(6)、扩散管(7)、出水管(8)依次连接。

由于其本身没有运动部件，射流泵具有结构简单、加工容易、密封性好、便于维护等优点，现已被广泛应用于国民经济各部门。尤其在水下、放射、易燃、易爆等特殊场合，射流泵具有独特的优势，能产生巨大的经济和社会效益。

射流泵的汽蚀问题是射流泵研究的重要课题之一。射流泵的汽蚀不同于其它类型泵。汽蚀发生时射流泵不会断流，而是在一定的工作压力下，随着出口压力的降低，射流泵的吸入流量不再增加，且保持在一定值上。汽蚀发生时，射流泵会产生强烈的噪声和振动，引起射流泵和系统效率的急剧降低，甚至会严重影响整个系统的安全和经济运行。

具体地说，液体射流泵工作时，由于泵内局部压力的降低会首先在喷嘴(4)的出口附近及喉管(6)内的射流边界层中形成微汽泡。微汽泡随主流向下游流动，在喉管(6)前端至中部区域溃灭。当射流泵出口压力降低时，汽泡数量明显增多，形成形状基本稳定的空化云(汽泡团)，随着出口压力的进一步降低，空化云向喉管(6)出口附近扩展，并形成混合较好的汽液二相流。在射流泵汽蚀发生时，该二相流的流速较高，从而阻塞液体在喉管(6)内的流动，因而射流泵出口压力进一步下降时，其吸入流量不再增加，而是保持在一定值上。此时，汽泡在喉管末端大量溃灭，从而产生剧烈的振动和噪声。

为了解决液体射流泵的汽蚀问题，前人进行了很多研究。目前解决的方法归纳起来主要为：

①增加射流泵的淹没深度；

②增大射流泵的面积比；

③降低射流泵的工作压力；

④优化射流泵喷嘴与喉管入口的形状，改善入流条件。

其中方法①会大大增加工程造价；方法②和③则会使射流泵偏离最优工况工作，降低其性能和效率；方法④改善的范围有限。总之，上述方法可从一定程度上改善射流泵的汽蚀性能，但并未从根本上解决问题。

发明内容

本实用新型的目的就在于克服现有技术存在的上述缺点和不足，提供一种降低振动和噪声的液体射流泵。

本实用新型的目的是这样实现的：

射流泵发生汽蚀时，喉管内部均为负压，我们在射流泵喉管中部连通一直径适中的进气管，该管上装有阀门。在正常工作时，关闭进气管上阀门，射流泵如同常规射流泵一样工作。当汽蚀发生时，可打开进气管上阀门，通过调节阀门的开度，外界的适量空气将自动吸入泵内，被吸入空气随主流向下游运动，在水中空化云外围形成一层气垫，该气垫可大大减小空化泡溃灭时的冲击，降低射流泵的噪声和振动，从而改善其汽蚀性能。试验研究表明，上述方法可大大降低射流泵汽蚀时剧烈的振动和噪声，在最佳进气管的位置及最佳进气量组合下，振动和噪声可降低到基本上与背景振动和噪声相同，因此是一种简便可行、操作方便的降低射流泵振动和噪声的新方法。

具体地说，如图2，本实用新型包括工作水接管1、吸入室2、吸水管3、喷嘴4、喉管入口管5、喉管6、扩散管7和出水管8，工作水接管(1)、喷嘴(4)相连并安装在吸入室(2)中，吸入室(2)连接有吸水管(3)，吸入室(2)、喉管入口管(5)、喉管(6)、扩散管(7)、出水管(8)依次连接；

在喉管(6)上连通有进气管(9)，在进气管(9)上设置有阀门(10)。

本实用新型的工作原理是：汽蚀发生时，喉管(6)内部均为负压，外界空气自动地通过进气管(9)被吸入喉管(6)内，随主流向下游运动，在喉管(6)末端空化泡外围形成一层气垫，该气垫可大大减小空化泡溃灭时的冲击，从而降低射流泵的噪声和振动。

本实用新型与常规射流泵不同之处在于，喉管(6)的中部连通有进气管(9)，进气管(9)上装有阀门(10)来控制吸入喉管(6)内部的气体流量的大小。

正常工作时，将阀门(10)关闭，切断通过进气管(9)吸入到喉管(6)内部的气体流动。