[实用新型]径流式射流气波增压器

说明书

技术领域

本实用新型径流式射流气波增压器属于以气体射流实现增压的技术领域。

背景技术

气体压力能的综合利用具有重要的经济效益和社会效益。在利用高压气体膨胀做功对低压气体进行压缩方面，常用的设备有膨胀机-压缩机组、涡轮增压器和喷射器。透平和涡轮增压器依靠叶轮传递能量，结构复杂，旋转速度高且难以带液操作。喷射器虽然具有无转动件、结构简单等特点，但其效率很低，只有百分之十几。轴流式射流增压器也存在压缩气体难以排尽的缺点，其轴向尺寸较长。

实用新型内容

本实用新型提供一种高效、低转速、可带液操作、结构紧凑且排气充分的气体射流增压装置-径流式射流气波增压器。

本实用新型增压器中，高压和低压两路气体直接接触，依靠气体压力波传递高压气体脉冲膨胀功的能量，直接对低压气体进行压缩，可得到一股居中压力的气体。与常规射流混合压缩不同，上述过程基本无两路气体的掺混，因此射流能量损失小，压缩效率高。采用径流式的弯曲流道，利用离心力的作用，强化了膨胀和压缩过程并促使压缩后气体的充分排出，采用弯曲流道可获得更长的流道长度，减小了设备尺寸。

本实用新型的目的是：提供一种结构相对简单、体积小、高效、转速低、维护方便、可带液运行、处理量弹性大、介质适应性强、且能排气充分的气体射流增压器，满足油、气田开采和其他场合下，对带压气体压力能高效利用的需求。

本实用新型所采取的创新技术解决方案为：

转盘的内部圆周排布多条作为压力振荡管的封闭槽道，高压射流喷嘴和中压出流口静止，分别置于转盘的内圆面和外圆面，轴向高度分别对齐于转盘内槽道的内始端和外末端开口，随着转盘的旋转，高压射流喷嘴向圆周辐射排布的槽道中依次射流，产生压缩波压缩槽道内的气体使其升压，待槽道随转盘转过一定角度之后，其末端开口与中压出流口周向重合，升压后的气体排出槽道；射流后槽道的始端开口由于转过喷嘴，即被喷嘴周边固壁封堵，在开口处产生膨胀波使该处压力降低，当槽道始端开口转到与低压气引射口重合，低压气体被吸入槽道，然后重复上述的射流和压缩。

本实用新型转盘的旋转，只是为产生周期性的射流、压缩、排气和吸气所需，而不是像涡轮机械那样进行能量转换，因此其转速不需要很高(＜5000r/min)。

本实用新型主要由圆盘形或圆台形、或者圆盘接圆台形的转盘，转盘盖板、多条作为压力振荡管的槽道、主轴、上下机体、高压射流喷嘴、低压气引射口、中压出流口、均压孔、高压进气口和高压缓冲腔、低压进气口和低压缓冲腔、中压出气口和中压缓冲腔、联轴器以及电机所组成，其特征是：转盘内端面和转盘盖板内端面之间围成的环腔内，以多条辐射状排列的隔断窄壁即栅板对环腔进行圆周切分，在环腔内形成多条在转盘内圆周面和外圆周面两端开口、而侧周边封闭的成辐射状排布的槽道，槽道的轴线与转盘的轴线垂直或成一定的夹角，也与转盘的半径成一定的周向夹角，槽道为直流道或弯曲流道，其通流截面为等截面、变截面或者等截面加变截面，变截面的通流面积，采用将槽道的深度、宽度，或深、宽尺寸不断增加的方式，沿着槽道的流体向转盘外圆的流向渐扩式增加，高压射流喷嘴与中压出流口分别与压力振荡管槽道的内圆周面始端口，和外圆周面末端口沿转盘径向对齐，且二者的轴线沿转盘转向错开一定的圆周夹角，中压出流口与中压缓冲腔相接处设有扩压导流器，上机体上还设有能使槽道与中压缓冲腔相通的均压孔。

为使本实用新型径流式射流气波增压器具有较高的效率和适应性，还采用了如下几种结构特征：

1.作为压缩过程关键流道的槽道，其通流面积沿流向为逐渐扩张、或部分长度段是逐渐扩张的，以削弱压缩波叠加成激波的强度，改善过程的等熵性，提高压缩效率。

2.槽道为辐射状的弯曲流道，可利用离心力的作用，强化压缩和膨胀过程，并促使压缩后气体充分排出；采用弯曲流道可获得更长的流道长度，减小设备尺寸。

3.在中压出流口和中压缓冲腔之间设置扩压导流器，将出流中压气的动能无损失地转化成压力能。

4.为保证不同压比下设备的性能均较佳，上机体上设有能使槽道与中压缓冲腔(12)相通的均压孔，当完成一个循环后，若槽道内的压力高于均压孔，部分气体经由均压孔排入中压缓冲腔，使槽道内的压力降低；反之亦然。这样可使槽道内的压力始终与中压出流口的压力持平，避免在下一个循环，槽道末端与中压出流口重合时，产生干扰压力波。

本实用新型的有益效果是：