一种液体输送用射流泵的设计方法与流程

本发明涉及一种射流泵的设计方法，特别是涉及输送液体用的一种射流泵的设计方法。

背景技术：

放射性核素在工业、农业、国防、核电等领域得到了应用，如工业探伤、农业育种，核武器研制、核能发电等等。

放射性核素为人类的进步做出贡献，但由此产生的放射性废物对环境造成的放射性污染问题。放射性废物最终的处置是解决放性污染的最佳办法，玻璃固化是处置放射性废物方法之一，是一种用来固化高放废液的固化技术，将高放废液与玻璃基材按一定比例混合后，在高温锻烧、溶融、浇筑，经退火后转化为稳定玻璃固化体。

核电生产过程产生的放射性废物最初储藏在一定的空间(或容量)中，经过一段时间后，用射流泵输送至处置区。所以射流泵是核电工程中放射性介质输送的重要设备之一，其性能的可靠性、稳定性对工程运行有着重要的意义。

射流泵具有如下特点：当射流泵结构确定的情况下，射流泵性能：①当工作压力、扬程一定时，吸入流量会随着吸程增大而增加；②当工作压力，吸程一定时，吸入流量值在一定扬程范围值其值不变，当大于范围值，其吸入流量值出现拐点，吸入流量值降低。

射流泵是一种用于输送液体的装置，在高放废液玻璃固化工程广泛使用，由于工程中管路分布复杂，造成射流泵的工况(即吸程和扬程)发生变化，但生产能力(吸入口的流量)不变。为了实现这个功能，一种工况条件下，需设计一种的射流泵，这使得系统设计工作量很大，整体配置结构复杂，成本增加。

目前，整个系统多处需要设立射流泵进行核废料输送，各处射流泵的工况不同，即吸程、扬程不同，要求在不同工况条件下，要求各处射流泵的吸入流量不变。

具体为：在核废料输送场合，一般提供的工作压力为0.5～0.7mpa，分布在各处的射流泵的吸程在-0.1～-0.4mpa范围内的某一处，需要各射流泵扬程在0～0.2mpa的全过程工作状况下，确保各射流泵吸入口流量为3±10％m³/h。

现有技术，为满足系统配置很多数量如上工况条件下的射流泵，尚无一种指导性的设计方法，大多通过改变混合室，吸入口截面尺寸等离散几何尺寸，参数多、理论计算和模拟分析量大，比较盲目，必须通过大量加工零件和反复试验逐渐获得，导致成本高、周期长、工作量大。

技术实现要素：

本发明的目的是要用于输送包括液体的液体，在工作压力为0.5～0.7mpa的蒸汽压力下，吸程为-0.1～-0.4mpa范围内，提供一种确保射流泵扬程为0～0.2mpa的工况下，吸入口流量能达到3±10％m³/h有规律的射流泵设计方法。

而且该设计方法希望找出一种规律，便于简单易行地批量制作用于不同工况处。

本发明的目的是由如下结构来实现的：

一种液体输送用射流泵的设计方法，

所述射流泵的工作介质为蒸汽、输送材料为包括核废料的液体；

所述射流泵由轴向开口的喷嘴、轴向具有进、出口，侧部开设引射口的接受室、及位于出口部轴中央有收缩、平直、扩散腔的混合室装配构成；

所述喷嘴的轴向开口呈直管、缩管、小直管和小扩张四段构成；

其特征在于：

l1＝-14.714x+30.621；

l1＝(1.7～2)d3；

l2＝(5.5～6.2)d3；

d3²/d*²＝1.9～2.1；

d1³/d*²＝1.8～2.2；

其中：喷嘴(1)的小直管段直径为d*；

喷嘴(1)的小扩张段开口处直径为d1；

混合室(3)的平直腔长度为l2、直径为d3；

喷嘴(1)的内端至混合室(3)收缩腔的小口端距离为l1；

射流泵的吸程为x(绝对压力mpa)；

所述射流泵的工作压力为0.5～0.7mpa，

扬程0～0.2mpa，

流量3±10％m³/h。

进一步，

在所述喷嘴端部的翻边与接受室台阶孔的台阶之间设置调整圈；

在所述喷嘴外端设置锁紧螺母，所述锁紧螺母的外表为与所述接受室入口内壁相吻的螺纹；

所述锁紧螺母的内表，自端部至向里为圆柱面和弧形圆锥面，弧形圆锥面的收口直径与喷嘴的直管段直径相等；

设调整圈的高度为h,通过更换不同高度h的调整圈调整l1长度。

进一步：

所述d3²/d*²＝1.9～2.1，当扬程高时取小值；扬程低时取大值，

所述d1³/d*²＝1.8～2.2，当吸程大时取小值，当吸程小时取大值，

所述l1＝(1.7～2)d3，当吸程大时取小值，当吸程小时取大值。

射流泵是一种运用引射原理工作的特种输送设备，其结构简单，无运动部件，运行可靠，无泄漏等优点，是核工程中一种特殊、专用的免维修流体输送设备。

此射流泵用于高放废液玻璃固化工程中多个工艺系统输送具有高、中放、腐蚀性溶液的放射性介质，其工况(吸程、扬程和比重)不同，为满足复杂工作条件，合理设计射流泵的结构参数很重要。

本发明专利的特点和优点是：

核电生产过程产生的放射性废物最初储藏在一定的空间中，经过一段时间后，用射流泵输送至处置区。所以射流泵是核电工程中放射性介质输送的重要设备之一，其性能的可靠性、稳定性对工程运行有着重要的意义。

本技术方案提供了一种简单、规律的液体输送用射流泵的设计方法，在所述工况条件下，只要输入射流泵的吸程值，便可方便、简单地获取相关射流泵的各项几何参数，可以单个制作，可以批量设计制作，大大提高设计、制作的工作效率，降低制作成本，加快制作速度。

附图说明

图1为本发明液体输送用射流泵的一种实施方式的结构剖视图；

图2为现有技术一种射流泵的结构剖视图。

图中：

1是喷嘴，2是接受室，3是混合室，4是锁紧螺母，5是调整圈。

具体实施方式

以下结合附图进一步详细说明本发明的结构。

一种液体输送用射流泵的设计方法，

所述射流泵的工作介质为蒸汽、输送材料为包括核废料的液体；

所述射流泵由轴向开口的喷嘴1、轴向具有进、出口，侧部开设引射口的接受室2、及位于出口部轴中央有收缩、平直、扩散腔的混合室3装配构成；

所述喷嘴1的轴向开口呈直管、缩管、小直管和小扩张四段构成；

l1＝-14.714x+30.621；

l1＝(1.7～2)d3；

l2＝(5.5～6.2)d3；

d3²/d*²＝1.9～2.1；

d1³/d*²＝1.8～2.2；

其中：喷嘴1的小直管段直径为d*；

喷嘴1的小扩张段开口处直径为d1；

混合室3的平直腔长度为l2、直径为d3；

喷嘴1的内端至混合室(3)收缩腔的小口端距离为l1；

射流泵的吸程为x(绝对压力mpa)；

所述射流泵的工作压力为0.5～0.7mpa，

扬程0～0.2mpa，

流量3±10％m³/h。

根据所述条件输入射流泵的吸程值，便可方便、简单地获取相关射流泵的各项几何参数，完成设计和制作符合要求的射流泵。

在所述喷嘴1端部的翻边与接受室2台阶孔的台阶之间设置调整圈5；

在所述喷嘴1外端设置锁紧螺母4，所述锁紧螺母4的外表为与所述接受室2入口内壁相吻的螺纹；

所述锁紧螺母的内表，自端部至向里为圆柱面和弧形圆锥面，弧形圆锥面的收口直径与喷嘴1的直管段直径相等；

设调整圈5的高度为h,通过更换不同高度h的调整圈5调整l1长度。可以方便地取得不同长度的l1射流泵。大大简化和降低了制作成本，提高制作速度。

本发明主要由锁紧螺母、调整圈、喷嘴、接受室和混合室组成。为了防止喷嘴在高温蒸汽与常温引射介质相互作用影响喷嘴的松动，喷嘴前端用锁紧螺母4锁紧。

所述d3²/d*²＝1.9～2.1，当扬程高时取小值；扬程低时取大值，

所述d1³/d*²＝1.8～2.2，当吸程大时取小值，当吸程小时取大值，

所述l1＝(1.7～2)d3，当吸程大时取小值，当吸程小时取大值。

以下为满足条件的若干设计和制作实施件，经过测试和使用完全符合技术要求，各项测试值如下：

制作的每个射流泵在0～0.2mpa的扬程范围内，流量，也即吸入口流量均稳定在3±10％m³/h之间，符合要求。