[发明专利]复合串级射流泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种用压力较高的主流体引射压力较低或无压的次流体，输出中压混合流体的射流装置。

背景技术

現有的引射器中最典型的结构为文丘里引射器。文丘里引射器的本体是一根前端设有扩孔腔混合室的阶梯形长圆管，混合室的侧面设次流体入口，混合室内设连通主流体入口管的喷嘴，喷嘴出口正对混合室收缩锥出口和与混合室收缩锥出口连通的小直径混合输出管。

文丘里引射器通过喷嘴，使工作流体卷吸进入混合室的被引射次流体，进入混合输出管。使两者经混合管内混合传热传质均速均压，再从混合管末端输出混合流体，完成高压主流体抽吸低压次流体进行混流输送。

这种单管引射器的优奌是结构简单、使用可靠，但也有如下缺奌：为实現主流体(工作流体)对次流体(被引射流体)的充分均混，需要较长的混合管（或混合扩压管）。因而，现有引射器的重量和空间占位大；对许多需要小体积和轻负载的重要场所而言，其安裝使用十分不便。对较大流道通径和流量的单管喷液引气喷射泵，需大流道通径混合管和大径束的主流体射流。因主流体射流位于混合室中央，次流体是在主流体射流束周边被卷吸的，主流体射流直径越大就意味单位体积的主流体与次流体的接触率越低因而卷吸效率越低，即大规格引射器的引射系数变低，引射效率变。为使主、次流体能充分掺混並传热、传质、均压混合，就必需增加混合管（或混合扩压管）的长度，这就造成喷液引射泵喷射效率低和轴向尺寸过大。

专利号为ZL200920106414.7的中国实用新型专利公开了一种多喷嘴环形复合串级射流泵。它由在外环形套管中设置一圈都通入中间总管的小射流器构成，每个小射流器都由一个喷嘴、一个喉管、一个扩散管组成；它使用高压液引射低压地层液到地面达到採油目的。它由一圈多个小圆管射流器并联，并与中央单向球阀共同构成；其结构特殊，其功能专用地下採油。它其实是具有止回阀的多管並联引射器或射流泵。因其仅採用一级并联引射，固输出压力较低，不适合做为大流量高压比射流泵使用。

发明内容

本发明旨在提供一种复合串级射流泵，它的参数适用范围较广、综合性能好，尤其是在大流量工作时，在较好引射比情况下能获得更高混合输出压，可克服上述单管引射器的轴向尺寸太长、抽射率低，和多管並联引射器输出压力低的缺点。

本发明的技术方案是：复合串级射流泵包括同心依次串连的主流体进管、复合环形引射器和总引射器；复合环形引射器有多个呈环形均布的外周喷嘴及同等数目的圆形小混合管、一个外周混合室和一个大环形混合管；各个外周喷嘴入端与主流体进管连通而出端伸入外周混合室中；外周混合室的侧位设次流体进口；各个圆形小混合管入端连通外周混合室而出端直通大环形混合管；每一个外周喷嘴与对应圆形小混合管入端的扩口锥对中且留有喷嘴距；总引射器有主喷嘴、总混合室、总混合输出管；主喷嘴位于复合环形引射器的中央且其入端连通主流体进管、出端伸入总混合室中央，主喷嘴与总混合室的收缩锥形出口对中且保有喷嘴距；总混合室的入端连通复合环形引射器的大环形混合管的输出端、出端连通总混合输出管。

一部分主流体通过复合环形引射器的各个外周喷嘴引射从侧位进入外周混合室的次流体，共同进入复合环形引射器各圆形小混合管进行混合並经复合环形引射器大环形混合管向总引射器的总混合室输出一级混流次流体；另一部分主流体通过总引射器的主喷嘴喷出，在总引射器的总混合室内引射周围大环形混合管输出的一级混流次流体，共同进入总引射器的总混合输出管做二次混合和升压输出。

本发明复合串级射流泵是把前级复合环形引射器输出的一级混流再用后级总引射器主喷嘴的主流体引射增压混流输出的二级增压泵。前级复合环形引射器是多个复合引射器具有同一个大环形混合管输出口的並联复合引射器，即每个复合引射器都由一外周喷嘴、一个圆形小混合管串连一段大环形混合管形成。在每个单体小直径圆形混合管中主流体容易仅靠湍流黏滞力即能较好牵引泵抽次流体，因而此时引射比较高，而採用多个圆形小混合管並联又可以增加引射器总流量。採用多个圆形小混合管出端都通入一个大环形混合管进行输出，当圆形小混合管出端喷流在进入大环形混合管时会产生由密度和压差造成的横向迁移混和，使大环形混合管向总喷嘴四周的输出喷流趋于均匀，由此增加其与主喷嘴的主流体射流的接触面积，这能加强总引射器中主、次流体的传热传质和参混效率。採用多个圆形小混合管出端都通入一个大环形混合管进行输出，能充分发挥每个单体小圆混合管中主流体对次流体的附壁泵抽牵引混合作用，又由于圆形小混合管的混合输出流进入大环形混合管时瞬间体积膨大、密变小，造成出端前后动压增大，因此可有效防止由后端压力升高引起的引射器倒流。