可調式噴射器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種可調式噴射器，包括連通的接受室、擴散室，以及安裝在接受室內的工作噴嘴，所述接受室、擴散室以及工作噴嘴分別具有各自的喉部，且喉部的截面積可調。所述接受室、擴散室以及工作噴嘴在各自的喉部處分別設有調節針閥，所述接受室、擴散室以及工作噴嘴上分別設有驅動各自調節針閥的控制裝置。調節針閥通過控制裝置在軸向上移動，可以調節各喉部截面的流通面積。當進入工作噴嘴和接受室的制冷劑流量發生變化時，通過調節工作噴嘴喉部截面、接受室喉部截面、擴散室喉部截面的流通面積，可以提高噴射器的工作效率，避免激波或回流現象的發生。
【專利說明】
可調式噴射器
技術領域
[0001] 本發明涉及一種可調式噴射器，具體涉及一種接受室、擴散室均為縮放型結構的 噴射器。
【背景技術】
[0002] 噴射器是一種利用高壓流體來提高低壓流體的壓力進而獲得一股壓力居中的流 體的裝置，應用非常廣泛。將其應用于噴射式系統中，不僅可以替代壓縮機，減少能量輸入， 而且可以提高系統的可靠性。噴射器的主要損失是工作流體和引射流體在混合前的速度差 以及混合過程中的激波現象。
[0003] 現有技術公布了一種接受室為縮放型結構的噴射器，可減少工作流體和引射流體 混合時由于過大的速度差所引起的能量損失，并可避免激波現象的產生。噴射器的引射效 果與其內部主要的結構參數及外部流體參數相關，如果二者匹配較好，則噴射器的引射效 果較好。但是固定式噴射器不能調節內部結構參數。所以，實際運行工況變化時，噴射器內 部主要的結構參數與外部流體參數不匹配，大大影響其工作性能。
[0004] 專利文獻(CN101412011A)公布了一種可調式噴射器，當進入噴射器的制冷劑流量 變化時，通過針閥對噴嘴喉部截面積和混合段錐形入口截面積的調節，可提高噴嘴的效率， 并避免氣流在混合段中出現激波或回流現象，提高噴射器的工作效率。但是該可調式噴射 器的接受室為直管型結構，工作流體和引射流體混合前的速度差較大。
[0005] 針對上述問題，設計一個內部主要的結構參數可調的新型噴射器，不僅可以調節 工作流體噴嘴喉部的截面積，而且可以相應調節接受室喉部的截面積及擴散室喉部的截面 積，以改善噴射器在外界條件改變時的工作性能。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是為了解決上述問題，提出一種主要的結構參數可調的可調式噴射 器。
[0007] -種可調式噴射器，包括連通的接受室、擴散室，以及安裝在接受室內的工作噴 嘴，所述接受室、擴散室以及工作噴嘴分別具有各自的喉部，且喉部的截面積可調。
[0008] 本發明可調式噴射器可以調節各喉部截面積，不僅可以減少能量輸入，而且可以 避免等截面混合段中激波的產生，提高噴射器的工作效率。
[0009] 所述接受室、擴散室以及工作噴嘴內按照流向分別具有位于各自喉部上游的漸縮 段，以及各自喉部下游的漸擴段。
[0010] 所述接受室、擴散室以及工作噴嘴在各自的喉部處分別設有調節針閥，所述接受 室、擴散室以及工作噴嘴上分別設有驅動各自調節針閥的控制裝置。
[0011]所述調節針閥可以從各漸縮段伸入喉部，其在軸向上的移動由各控制裝置控制。 調節針閥在軸向上的移動可以調節各喉部的有效流通截面積。各喉部、漸擴段的流通截面 積與調節針閥限定的流通截面積由各調節針閥相應的錐形決定。
[0012] 所述接受室包括依次設置的直管段、漸縮段、喉部和漸擴段，其中直管段的端頭設 有第一封頭，直管段側壁連通有引射流體進口通道，漸擴段末端與擴散室對接。
[0013] 接受室直管段是接收被工作流體卷吸進入噴射器的引射流體的通道;接受室漸縮 段、喉部、漸擴段是引射流體減壓增速的通道，其中喉部截面積是引射流體流道中最小的。
[0014] 接受室內的調節針閥包括：
[0015] 位于接受室喉部的第一錐形閥芯；
[0016] 貫穿第一封頭與對應控制裝置傳動配合的第一聯動件。
[0017] 為了保持第一錐形閥芯的平穩運動，作為優選，所述第一聯動件上設有與接受室 內壁滑動配合的第一支撐件。
[0018] 第一聯動件貫穿第一封頭部位應保持密封以及可相對滑動，以便牽引第一錐形閥 芯。
[0019]所述工作噴嘴由接受室的第一封頭處伸入并延伸至接受室的漸擴段末端，所述第 一聯動件滑動貼靠在工作噴嘴的外壁上。這樣進一步保證第一錐形閥芯的平穩運動。
[0020] 由于工作噴嘴需要延伸通過接受室喉部，作為優選，所述第一錐形閥芯為空心筒 狀且滑動的套在工作噴嘴外圍，第一錐形閥芯的外壁為與接受室漸縮段具有相同變化趨勢 的錐面。
[0021] 所述工作噴嘴包括依次設置的延伸段、漸縮段、喉部和漸擴段;其中延伸段的端頭 設有第二封頭，第二封頭所在端處于接受室外部且在第二封頭上設有工作流體進口通道。 [0022]工作噴嘴內的調節針閥包括：
[0023]位于工作噴嘴喉部的第二錐形閥芯；
[0024]貫穿第二封頭與對應控制裝置傳動配合的第二聯動件。
[0025] 為了保持第二錐形閥芯的平穩運動，作為優選，所述第二聯動件上設有與工作噴 嘴內壁滑動配合的第二支撐件。
[0026] 第二聯動件貫穿第二封頭部位應保持密封以及可相對滑動，以便牽引第二錐形閥 芯。
[0027] 所述擴散室包括依次設置的等截面混合室、漸縮段、喉部和漸擴段，其中在漸擴段 的端頭設有第三封頭，漸擴段側壁連通有混合流體出口通道。
[0028] 所述漸擴段可以是內徑一直變化至第三封頭，此時混合流體出口通道鄰近第三封 頭，也可以是內徑變化到預設值后再等徑延伸一部分直至第三封頭，此時混合流體出口通 道連接在等徑延伸部分的側壁。
[0029] 擴散室內的調節針閥包括：
[0030] 位于擴散室喉部的第三錐形閥芯；
[0031] 貫穿第三封頭與對應控制裝置傳動配合的第三聯動件。
[0032] 第三聯動件貫穿第三封頭部位應保持密封以及可相對滑動，以便牽引第三錐形閥 芯。
[0033] 各控制裝置手動實現調節控制或采用現有方式自動調節控制，例如線性螺旋管線 圈電動機。
[0034] 本發明可調式噴射器調節各喉部截面的流通面積，當進入工作噴嘴和接受室的制 冷劑流量發生變化時，通過調節工作噴嘴喉部截面、接受室喉部截面、擴散室喉部截面的流 通面積，可以提高噴射器的工作效率，避免激波或回流現象的發生。
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發明實施例可調式噴射器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0036] 實施例1
[0037] 如圖1所示，本實施例可調式噴射器包括接受室1以及通過連接件3與接受室1對接 的擴散室4、接受室1內安裝有工作噴嘴9。
[0038] 接受室1依次設有直管段la、漸縮段lb、喉部lc、漸擴段ld，直管段la側壁連通有引 射流體進口通道2，直管段la端頭安裝有第一封頭13。
[0039] 接受室1內設有用于調節喉部截面的調節針閥14,第一封頭13外部設有控制裝置 17,調節針閥14一端為處在接受室喉部處的第一錐形閥芯14b，另一端通過第一聯動件14a 與控制裝置17連接。
[0040] 第一聯動件14a上設有與接受室1內壁滑動配合第一支撐件11支撐，第一聯動件 14a為筒狀，滑動配合在工作噴嘴9外圍且貫穿出第一封頭13與控制裝置17連接。
[0041] 相對于第一封頭13,第一聯動件14a是滑動的。第二、三聯動件同理。
[0042] 第一錐形閥芯14b為空心筒狀且滑動的套在工作噴嘴9外圍，第一錐形閥芯14b的 外壁為與接受室1的漸縮段lb具有相同變化趨勢的錐面。
[0043]工作噴嘴9依次設有延伸段9a、漸縮段％、喉部9c、漸擴段9d，延伸段9a端頭設有第 二封頭18,第二封頭18上設有工作流體進口通道15。
[0044]工作噴嘴9內設有用于調節工作噴嘴喉部截面的調節針閥12,調節針閥12包括位 于喉部9c的第二錐形閥芯12b，以及貫穿第二封頭18與對應控制裝置16傳動配合的第二聯 動件12a。第二聯動件12a上設有與工作噴嘴9內壁滑動配合的第二支撐件10。
[0045]擴散室4依次設有等截面面積的混合段4a、漸縮段4b、喉部4c、漸擴段4d、漸擴段4d 內徑變化到預設值后等徑延伸一部分直至第三封頭6,等徑延伸部分側壁連通有混合流體 出口通道5。
[0046] 擴散室4內設有用于調節擴散室喉部截面的調節針閥7,調節針閥7包括位于擴散 室喉部的第三錐形閥芯7b，第三錐形閥芯7b通過貫穿第三封頭6的第三聯動件7a連接控制 裝置8。
[0047] 在實際的噴射式系統中，外部流體參數的變化會引起制冷劑流量的改變。當制冷 劑流量減小時，通過調節針閥12、調節針閥14的調節，工作噴嘴9的喉部9c流通面積和接受 室1的喉部lc流通面積相應地減小，如果擴散室4的喉部4c的流通面積不能調節，則擴散室4 的喉部4c的直徑將大于實際需求值，擴散室4內將出現回流現象。
[0048] 當制冷劑流量增大時，通過調節針閥12、調節針閥14的調節，工作噴嘴9的喉部9c 流通面積和接受室1的喉部lc流通面積相應地變大，如果擴散室4的喉部4c的流通面積不能 調節，則擴散室4的喉部4c的直徑將小于實際需求值，將引發激波現象的產生。因此，可調式 噴射器可適用于各種不同的運行工況，保持良好的工作性能。
[0049] 應用例1
[0050] 對于傳統的固定式噴射器，以及本發明圖1所示噴射器進行了模擬計算，計算的假 設條件如下：（1)制冷劑為R134a，噴射系數為1; (2)對于傳統的固定式噴射器，在接受室出 口截面上工作流體的壓力與引射流體的壓力相同；（3)對于本發明圖1所示噴射器，混合前 工作流體的壓力與引射流體的壓力相同；（4)工作流體的壓力為1500kPa、溫度為180 °C、流 速為l〇m/S，引射流體的壓力為150kPa、溫度為15°C、流速為5m/s;(5)對于本發明圖1所示噴 射器，擴散器出口混合流體的流速為lOm/s。
[0051] 傳統的固定式噴射器在以上計算工況下可以得到的噴射器出口壓力為197.5kPa。 隨著工作流體噴嘴出口壓力的變化即各喉部的流通面積的變化，本發明圖1所示噴射器的 出口壓力如下。
[0052] 表1本發明圖1所示噴射器的出口壓力隨工作流體噴嘴出口壓力的變化
[0053]
[0054]從計算結果可以看出，本發明圖1所示噴射器可以達到的出口壓力遠高于傳統的 固定式噴射器，在理論上證明了本發明的有益效果。
【主權項】
1. 一種可調式噴射器，包括連通的接受室、擴散室，以及安裝在接受室內的工作噴嘴， 其特征在于，所述接受室、擴散室以及工作噴嘴分別具有各自的喉部，且喉部的截面積可 調。2. 如權利要求1所述的可調式噴射器，其特征在于，所述接受室、擴散室以及工作噴嘴 內按照流向分別具有位于各自喉部上游的漸縮段，以及各自喉部下游的漸擴段。3. 如權利要求2所述的可調式噴射器，其特征在于，所述接受室、擴散室以及工作噴嘴 在各自的喉部處分別設有調節針閥，所述接受室、擴散室以及工作噴嘴上分別設有驅動各 自調節針閥的控制裝置。4. 如權利要求3所述的可調式噴射器，其特征在于，所述接受室包括依次設置的直管 段、漸縮段、喉部和漸擴段，其中直管段的端頭設有第一封頭，直管段側壁連通有引射流體 進口通道，漸擴段末端與擴散室對接。5. 如權利要求4所述的可調式噴射器，其特征在于，接受室內的調節針閥包括： 位于接受室喉部的第一錐形閥芯； 貫穿第一封頭與對應控制裝置傳動配合的第一聯動件。6. 如權利要求5所述的可調式噴射器，其特征在于，所述第一錐形閥芯為空心筒狀且滑 動的套在工作噴嘴外圍，第一錐形閥芯的外壁為與接受室漸縮段具有相同變化趨勢的錐 面。7. 如權利要求3所述的可調式噴射器，其特征在于，所述工作噴嘴包括依次設置的延伸 段、漸縮段、喉部和漸擴段;其中延伸段的端頭設有第二封頭，第二封頭所在端處于接受室 外部且在第二封頭上設有工作流體進口通道。8. 如權利要求7所述的可調式噴射器，其特征在于，工作噴嘴內的調節針閥包括： 位于工作噴嘴喉部的第二錐形閥芯； 貫穿第二封頭與對應控制裝置傳動配合的第二聯動件。9. 如權利要求3所述的可調式噴射器，其特征在于，所述擴散室包括依次設置的等截面 混合室、漸縮段、喉部和漸擴段，其中在漸擴段的端頭設有第三封頭，漸擴段側壁連通有混 合流體出口通道。10. 如權利要求9所述的可調式噴射器，其特征在于，擴散室內的調節針閥包括： 位于擴散室喉部的第三錐形閥芯； 貫穿第三封頭與對應控制裝置傳動配合的第三聯動件。
【文檔編號】B05B7/28GK105855084SQ201610321926
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月16日
【發明人】陳光明, 閆繼位, 唐黎明, 陳琪, 王勤
【申請人】浙江大學