CN109365155A - 一种液压隔膜式喷射增压器结构 - Google Patents

一种液压隔膜式喷射增压器结构 Download PDF

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代玉强
于闯
张博文
周卉
周一卉
武***
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Abstract

一种液压隔膜式喷射增压器结构，属于流体射流增压技术领域。该液压隔膜式喷射增压器包括本体、主流喷嘴和温压控制***，在吸入腔外套筒与隔膜式混合腔入口段之间形成一混合腔入口段隔膜腔，在主流喷嘴外套筒与隔膜式主流喷嘴之间形成一主流喷嘴隔膜腔，吸入腔外套筒上的导热介质出、入口与主流喷嘴外套筒上的导热介质出、入口管通过管道与温压控制***连接。喷射增压器通过隔膜受压力变形调节主流喷嘴、混合腔入口段等关键结构尺寸，有利于利用反馈控制回路实现喷射增压器的性能自适应最优化。并且套筒内部充满液压介质，充当换热介质，对喷射器主要工作部件进行换热，防止高速流体冷凝，使设备有效应用于防凝、防冻的场合。

Description

一种液压隔膜式喷射增压器结构
技术领域
本发明涉及一种液压隔膜式喷射增压器结构，属于流体射流增压技术领域。
技术背景
喷射增压器利用主流流体高速射流，对被引射流体喷射增压，具有结构简单、拆装方便等优点，然而现有的喷射器存在结构尺寸固定、最优操作工况单一，操作弹性低，对抗工艺波动能力差的缺点。专利《一种喉部面积可调式静态动量增强型喷射器》（申请号:201810498952.9）通过主流喷嘴与调节机构相对旋动改变喉部高速流体过流面积，结构复杂且不能改变喷嘴入口段的横截面积。专利《一种内壁结构可调节的喷射器》（授权公告号:105570202B）通过改变吸入腔形状,从而调整混合腔与主流喷嘴的相对轴向距离，但喷嘴径向尺寸不能调节。
发明内容
为了拓宽喷射器操作弹性，优化喷射器的性能，本发明提出一种液压隔膜式喷射增压器结构，通过隔膜受压力变形调节主流喷嘴、混合腔入口段等关键结构尺寸，有利于利用反馈控制回路实现喷射增压器的性能自适应最优化。并且套筒内部充满液压介质，充当换热介质，对喷射器主要工作部件进行换热，防止高速流体冷凝，使设备有效应用于防凝、防冻的场合。
本发明采用的技术方案是：一种液压隔膜式喷射增压器结构，包括依次固定连接的喷射增压器端盖、设有次流入口的次流入口段、吸入腔段、混合腔和扩压段，在喷射增压器端盖上设有一个伸入吸入腔段距离可调的主流喷嘴；还包括一个温压控制***，所述吸入腔段包含吸入腔外套筒和隔膜式混合腔入口段，在吸入腔外套筒与隔膜式混合腔入口段之间形成一混合腔入口段隔膜腔，在吸入腔外套筒上设有导热介质入口和导热介质出口；所述主流喷嘴包含轴向调节基体、主流喷嘴外套筒、隔膜式主流喷嘴和主流喷嘴基体，主流喷嘴外套筒和隔膜式主流喷嘴固定在轴向调节基体内，在主流喷嘴外套筒与隔膜式主流喷嘴之间形成一主流喷嘴隔膜腔，在主流喷嘴外套筒上设有导热介质入口管和导热介质出口管，主流喷嘴基体与隔膜式主流喷嘴轴线对中连接；所述导热介质入口、导热介质出口、导热介质入口管和导热介质出口管通过管道与温压控制***连接。
所述隔膜式混合腔入口段采用渐缩结构，在扩口端设有充当密封垫片的扩口折边，在缩口端设有充当密封垫片的缩口折边。
所述扩口折边被夹紧在次流入口段的下法兰面与吸入腔外套筒的上平面之间，缩口折边被夹紧在吸入腔外套筒的下平面与混合腔的的上法兰面之间。
所述隔膜式主流喷嘴采用渐缩阔结构，在进口端设有充当密封垫片的喷嘴进口折边，在出口端设有充当密封垫片的喷嘴出口折边。
所述喷嘴进口折边被夹紧在主流喷嘴外套筒上凸肩与固定主流喷嘴基体的喷嘴基体座之间，喷嘴出口折边被夹紧在主流喷嘴外套筒下凸肩与轴向调节基体的内底凸肩之间。
所述吸入腔外套筒内设有T字形螺旋折流板。
所述隔膜式混合腔入口段采用随混合腔入口段隔膜腔内导热介质的压力变形的弹性材料制作，隔膜式主流喷嘴采用随主流喷嘴隔膜腔内导热介质的压力变形的弹性材料制作。
本发明的有益效果是：这种液压隔膜式喷射增压器结构包括依次由喷射增压器端盖、次流入口段、吸入腔段、混合腔及扩压段固定连接的本体、主流喷嘴和温压控制***，在吸入腔外套筒与隔膜式混合腔入口段之间形成一混合腔入口段隔膜腔，在主流喷嘴外套筒与隔膜式主流喷嘴之间形成一主流喷嘴隔膜腔，吸入腔外套筒上的导热介质出、入口与主流喷嘴外套筒上的导热介质出、入口管通过管道与温压控制***连接。喷射增压器通过隔膜受压力变形调节主流喷嘴、混合腔入口段等关键结构尺寸，有利于利用反馈控制回路实现喷射增压器的性能自适应最优化。并且套筒内部充满液压介质，充当换热介质，对喷射器主要工作部件进行换热，防止高速流体冷凝，使设备有效应用于防凝、防冻的场合。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是一种液压隔膜式喷射增压器结构图。
图2是图1中的A放大图。
图中： 1、扩压段，2、混合腔，3、接口法兰，4、导热介质入口，5、吸入腔外套筒，6、隔膜式混合腔入口段，6a、扩口折边，6b、缩口折边，7、轴向调节基体，8、导热介质入口管，9、主流喷嘴外套筒，10、隔膜式主流喷嘴，10a、喷嘴进口折边，10b、喷嘴出口折边，11、主流喷嘴基体，11a、喷嘴基体座, 11b、主流入口，12、喷射增压器端盖，13、轴向调节环，14、螺栓，15、导热介质出口管，16、次流入口，17、T字形螺旋折流板，18、导热介质出口；I、混合腔入口段隔膜腔，II、主流喷嘴隔膜腔。
具体实施方式
图1、2示出了一种液压隔膜式喷射增压器结构图。图中，这种液压隔膜式喷射增压器结构包括依次由喷射增压器端盖12、设有次流入口16的次流入口段、吸入腔段、混合腔2及扩压段1固定连接的本体、在喷射增压器端盖12上设有一个伸入吸入腔段距离可调的主流喷嘴和一个温压控制***。吸入腔段包含吸入腔外套筒5和隔膜式混合腔入口段6，在吸入腔外套筒5与隔膜式混合腔入口段6之间形成一混合腔入口段隔膜腔I，在吸入腔外套筒5上设有导热介质入口4和导热介质出口18。主流喷嘴包含轴向调节基体7、主流喷嘴外套筒9、隔膜式主流喷嘴10和主流喷嘴基体11，主流喷嘴外套筒9和隔膜式主流喷嘴10固定在轴向调节基体7内，在主流喷嘴外套筒9与隔膜式主流喷嘴10之间形成一主流喷嘴隔膜腔II，在主流喷嘴外套筒9上设有导热介质入口管8和导热介质出口管15，主流喷嘴基体11与隔膜式主流喷嘴10轴线对中连接。导热介质入口4、导热介质出口18、导热介质入口管8和导热介质出口管15通过管道与温压控制***连接。温压控制***供给混合腔入口段隔膜腔I与主流喷嘴隔膜腔II导热介质的温度和压力是可以根据工作需要进行调节。
隔膜式混合腔入口段6采用渐缩结构，在扩口端设有扩口折边6a，在缩口端设有缩口折边6b。扩口折边6a被夹紧在次流入口段的下法兰面与吸入腔外套筒5的上平面之间，缩口折边6b被夹紧在吸入腔外套筒5的下平面与混合腔2的的上法兰面之间。
隔膜式主流喷嘴10采用渐缩阔结构，在进口端设有喷嘴进口折边10a，在出口端设有喷嘴出口折边10b。喷嘴进口折边10a被夹紧在主流喷嘴外套筒9上凸肩与固定主流喷嘴基体11的喷嘴基体座11a之间，喷嘴出口折边10b被夹紧在主流喷嘴外套筒9下凸肩与轴向调节基体7的内底凸肩之间。
吸入腔外套筒5内设有T字形螺旋折流板17。
隔膜式混合腔入口段6采用随混合腔入口段隔膜腔I内导热介质的压力变形的弹性材料制作，隔膜式主流喷嘴10采用随主流喷嘴隔膜腔II内导热介质的压力变形的弹性材料制作。
釆用上述的技术方案，通过液压隔膜变形方式对主流喷嘴、混合腔入口段等关键结构尺寸进行调节，且隔膜起到密封作用，液压介质可充当换热介质，对喷射器主要工作部件进行进行换热。调节部分包括主流喷嘴、混合腔入口段等关键结构尺寸调节、导热介质换热调节和轴向位置调节。在吸入腔外套筒和主流喷嘴外套筒内充入导热介质，使隔膜变形，对主流喷嘴、混合腔入口段等关键结构尺寸进行调节，轴向调节基体出口处起定流的作用。通过温压调节***控制导热介质温度，利用与隔膜内流体发生热量交换，进行相关热管理。轴向调节基体与轴向调节环通过螺纹连接，通过轴向调节基体与轴向调节环之间旋转调节两者轴向位置关系，则可以控制轴向调节基体和主流喷嘴基体整体与混合腔的相对位置关系，从而实现主流喷嘴轴向位置可调。
温压控制***在混合腔入口段隔膜腔、主流喷嘴隔膜腔内充入导热介质，调整导热介质的压力使隔膜变形，实现对主流喷嘴、混合腔入口段等关键结构尺寸进行调节。
温压控制***在混合腔入口段隔膜腔、主流喷嘴隔膜腔内充入导热介质，调整导热介质的的温度，利用与喷射器主要工作部件和工作流体发生热量交换，防止高速流体冷凝，进行相关热管理。
隔膜式主流喷嘴用套筒分别与主流喷嘴基体和轴向调节基体螺纹固定。隔膜式混合腔入口段用套筒与喷射器外壁面通过螺钉固定。套筒内充满导热介质，隔膜在连接部位充当垫片，起密封作用。通过压力测试，调节导热介质进出口的压力，改变隔膜所受压力，使主流喷嘴和隔膜式混合腔入口段的轴向尺寸可调，使设备的性能自适应最优化。
这种液压隔膜式喷射增压器结构的优点如下：
（1）通过液压隔膜变形方式对主流喷嘴、混合腔入口段等关键结构尺寸进行调节，有利于利用反馈控制回路实现喷射增压器的性能自适应最优化。
（2）可调结构的隔膜耐腐蚀、密封性优良，特别适合于剧毒、易燃易爆介质喷射增压场合使用。
（3）液压介质可充当换热介质，对喷射器主要工作部件和工作流体进行进行换热，可有效用于防凝、防冻场合。
这些优点使这种液压隔膜式喷射增压器结构在工况波动大、工质复杂、设备空间限制等增压引射应用场合有较好应用前景。

Claims (7)

1.一种液压隔膜式喷射增压器结构，包括依次固定连接的喷射增压器端盖（12）、设有次流入口（16）的次流入口段、吸入腔段、混合腔（2）和扩压段（1），在喷射增压器端盖（12）上设有一个伸入吸入腔段距离可调的主流喷嘴；其特征是：还包括一个温压控制***，所述吸入腔段包含吸入腔外套筒（5）和隔膜式混合腔入口段（6），在吸入腔外套筒（5）与隔膜式混合腔入口段（6）之间形成一混合腔入口段隔膜腔（I），在吸入腔外套筒（5）上设有导热介质入口（4）和导热介质出口（18）；所述主流喷嘴包含轴向调节基体（7）、主流喷嘴外套筒（9）、隔膜式主流喷嘴（10）和主流喷嘴基体（11），主流喷嘴外套筒（9）和隔膜式主流喷嘴（10）固定在轴向调节基体（7）内，在主流喷嘴外套筒（9）与隔膜式主流喷嘴（10）之间形成一主流喷嘴隔膜腔（II），在主流喷嘴外套筒（9）上设有导热介质入口管（8）和导热介质出口管（15），主流喷嘴基体（11）与隔膜式主流喷嘴（10）轴线对中连接；所述导热介质入口（4）、导热介质出口（18）、导热介质入口管（8）和导热介质出口管（15）通过管道与温压控制***连接。
2.根据权利要求1所述的一种液压隔膜式喷射增压器结构，其特征是：所述隔膜式混合腔入口段（6）采用渐缩结构，在扩口端设有充当密封垫片的扩口折边（6a），在缩口端设有充当密封垫片的缩口折边（6b）。
3.根据权利要求2所述的一种液压隔膜式喷射增压器结构，其特征是：所述扩口折边（6a）被夹紧在次流入口段的下法兰面与吸入腔外套筒（5）的上平面之间，缩口折边（6b）被夹紧在吸入腔外套筒（5）的下平面与混合腔（2）的的上法兰面之间。
4.根据权利要求1所述的一种液压隔膜式喷射增压器结构，其特征是：所述隔膜式主流喷嘴（10）采用渐缩阔结构，在进口端设有充当密封垫片的喷嘴进口折边（10a），在出口端设有充当密封垫片的喷嘴出口折边（10b）。
5.根据权利要求4所述的一种液压隔膜式喷射增压器结构，其特征是：所述喷嘴进口折边（10a）被夹紧在主流喷嘴外套筒（9）上凸肩与固定主流喷嘴基体（11）的喷嘴基体座（11a）之间，喷嘴出口折边（10b）被夹紧在主流喷嘴外套筒（9）下凸肩与轴向调节基体（7）的内底凸肩之间。
6.根据权利要求1所述的一种液压隔膜式喷射增压器结构，其特征是：所述吸入腔外套筒（5）内设有T字形螺旋折流板（17）。
7.根据权利要求1所述的一种液压隔膜式喷射增压器结构，其特征是：所述隔膜式混合腔入口段（6）采用随混合腔入口段隔膜腔（I）内导热介质的压力变形的弹性材料制作，隔膜式主流喷嘴（10）采用随主流喷嘴隔膜腔（II）内导热介质的压力变形的弹性材料制作。
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