专利名称：可变喷嘴式喷射泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及流体机械领域，特别涉及一种利用流体快速流动，将动能与静压能相 互转换的喷射泵。
背景技术：
喷射泵是由喷嘴(1)和扩压管(2)和混合室(3)相联而组成(参看图1)。其工作 原理是具有一定压力的工作流体，通过喷嘴向吸入室高速喷出，将水的压力能变为动能，形 成高速射流；吸入室中的气体被高速射流强制携带走，从而使混合室压力降低，形成真空， 将低压气体或蒸汽带入高速的流体中，吸入的气体与高速流体混合进入扩压管，速率逐渐 降低，静压力因而升高，最后经排出口排出。由于喷射泵结构简单，维护费用低，在工艺生产 中得到广泛应用。但现有喷射泵所存在的问题在于，其喷嘴的尺寸是根据使用的大致需要(即高速 流体的量、被抽介质的量、介质的粘度等)而设计的，其尺寸是固定的，当介质特性发生一 定变化或需要改变喷射泵的负荷时，只能通过以下两种方法调整方法一调整被抽吸介 质吸入口的开度来调节其输送能力。这样高速流体流量不变，故能量消耗不便，不适合节约 型经济要求；方法二 调整高速流体的流量。这种方式同样也降低了喷射泵的效率。方法二 的缺点可由以下5个简化公式可得到证明伯诺利方程
P V2
z + r + =常数(1)
7参看图1，对于实际粘性流体在管内作缓变流时，根据伯努力能量方程式，任意断 面A与喷嘴处的断面B，流体在这两处动能与势能的转变可表示为+ t^丨二 II N IsJr⑵ 2宕
hw ==hf+hj(3)
(1)、⑵式中
z—一位置水头，单位重量流体从某一基准面算起的势能
P_ 7一压力水头，单位■量流体的压力势能。
V2 2g——速度水头，单位重量流体的动能。hw——单位重量流体的总能量损失。hf——单位重量流体的沿程阻力损失。hj——单位重量流体的局部能量损失。流量与流速关系
3
Q = A v 式(4)式⑷中Q-高速流体介质的流量；A-喷嘴端面面积；v-高速流体流速；动能与流速关系Ek = l/2mv2 式(5)式(5)中Ek_高速流体离开喷嘴时的动能；m-高速流体的质量；v-高速流体离开 喷嘴的流速；公式(1) (2) (3)是喷射泵的基本原理，体现了流体在流动过程中动能与势能相互 转变的过程。从公式(4)和公式(5)可以得出，由于喷嘴的口径是固定的，若采用降低高速流体 的流量来控制喷射泵的负荷，则高速流体的动能随流量的下降呈二次方下降，即喷射泵的 效率呈二次方下降。
发明内容
本发明的目的是通过将传统喷射泵的固定口径的喷嘴，改变为喷嘴口径尺寸可调 节的可变喷嘴，实现在喷射泵工作中，不管高速流体的流量如何改变，通过对喷嘴直径的调 节，都可实现该流速下流体动能的最大值，使喷射泵一直处于高效运行状态。本发明所述的可变喷嘴式喷射泵是由喷嘴、扩压管和混合室相联而组成；其特征 在于喷嘴由内嘴和外嘴组成，内嘴采用嘴端开岔的弹性薄片结构，外嘴是一固定的嘴套， 外嘴套在内嘴外，内嘴和外嘴通过端部的螺纹连接在一起；外嘴上有一蜗轮，蜗杆与蜗轮配 合，蜗杆有一旋转手轮。本发明通过蜗轮、蜗杆机构，实现在喷射泵运行中对喷射泵的喷嘴进行操作。蜗轮 蜗杆机构驱动外嘴相对内嘴转动，使外嘴相对内嘴做旋入或旋出运动，使内嘴的弹性薄片 收拢或张开，达到调节喷嘴的目的。在有的场合，可将该蜗轮蜗杆机构上添加自动执行机构，通过采集高速流体的流 量信号，实现执行机构对蜗轮蜗杆机构的自动调节，从而调节喷嘴的大小，以达到喷射泵的 最佳工作状态。本发明的有益效果本发明实现了喷射泵喷嘴的可调性，使喷射泵能够更好地适应与变化的工况，在 高速流体流量发生变化的情况下，喷射泵也能处于高效运行状态，可大大节约喷射泵在使 用过程中的能耗，尤其是在喷射泵工况经常变换的情况下。
图1是现有喷射泵结构示意2是本发明改进后的喷射泵结构示意3是图2的局部放大4是内嘴的结构示意5是外嘴的结构示意中1、喷嘴 2、混合室 3、扩压管 4、外嘴 5、内嘴6、蜗杆 7、手轮 8、蜗 轮9、外螺纹10、内螺纹
具体实施例方式
参看图本发明所述的可变喷嘴式喷射泵 是由喷嘴1、扩压管3和混合室2相联而组 成；其特征在于喷嘴由内嘴5和外嘴4组成，内嘴5采用嘴端开岔的弹性薄片结构，外嘴4 是一固定的嘴套，外嘴4套在内嘴5外，内嘴5和外嘴4通过端部的螺纹9、10连接在一起； 外嘴上有一蜗轮8，蜗杆6与蜗轮8配合，蜗杆6有一旋转手轮7。
权利要求
一种可变喷嘴式喷射泵，是由喷嘴、扩压管和混合室相联而组成；其特征在于喷嘴由内嘴和外嘴组成，内嘴采用嘴端开岔的弹性薄片结构，外嘴是一固定的嘴套，外嘴套在内嘴外，内嘴和外嘴通过端部的螺纹连接在一起；外嘴上有一蜗轮，蜗杆与蜗轮配合，蜗杆有一旋转手轮。
2.根据权利要求1所述的一种可变喷嘴式喷射泵，其特征在于将该蜗轮蜗杆机构上 添加自动执行机构，通过采集高速流体的流量信号，实现执行机构对蜗轮蜗杆机构的自动 调节，从而调节喷嘴的大小，以达到喷射泵的最佳工作状态。
全文摘要
本发明涉及一种可变喷嘴式喷射泵，是由喷嘴、扩压管和混合室相联而组成；喷嘴由内嘴和外嘴组成，内嘴采用嘴端开岔的弹性薄片结构，外嘴是一固定的嘴套，外嘴套在内嘴外，内嘴和外嘴通过端部的螺纹连接在一起；外嘴上有一蜗轮，蜗杆与蜗轮配合，蜗杆有一旋转手轮；蜗轮蜗杆机构驱动外嘴相对内嘴转动，使外嘴相对内嘴做旋入或旋出运动，进而使内嘴的弹性薄皮收拢或张开，达到调节喷嘴的目的；本发明实现了喷射泵喷嘴的可调性，更好地适应变化的工况，在高速流体流量发生变化的情况下，喷射泵的喷嘴也根据流量进行调整，使喷射泵达到最佳工作状态，在喷射泵工况经常变换的情况下可节约使用能耗。
文档编号F04F5/46GK101876329SQ20091008312
公开日2010年11月3日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者李春宇, 李科录, 蔡志勇 申请人:中国石油天然气股份有限公司