單管動量交換器與集成動量交換器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于微塵處理技術領域，尤其涉及一種單管動量交換器與集成動量交換器。
【背景技術】
[0002]由發動機排放的尾氣、由煙囪排放的煙氣或者由鍋爐排放的廢氣中含有大量污染顆粒物及細小的微塵排放物。現有的微塵處理技術包括顆粒捕捉器、布袋除塵、旋風除塵、靜電除塵、二次燃燒等，雖然現有技術具有一定的除塵效果，但是處理得并不徹底，現有的微塵處理技術大多數以處理尺寸大于10 μ m的顆粒物為標準進行實施，而對于尺寸小于ΙΟμπι的顆粒物較難處理，仍有許多排放到大氣環境中，從而造成大氣環境污染。所以，在微塵處理的標準應用實施上存在諸多技術瓶頸，比如易堵塞或者背壓過高等。在現有技術中，通常采用過濾網格來阻擋發動機排放的尾氣中的微塵顆粒物。阻擋微塵顆粒物的直徑越小，所采用過濾網格就要越密。尾氣直接沖擊過濾網格，網孔很容易發生堵塞，造成尾氣排放不順暢，從而增大發動機的背壓，使發動機輸出功率發生虧損。該缺陷已成為現有技術難以逾越的瓶頸。
[0003]在先發明(專利號:ZL03146969.8)公開了一種“防治機動車尾氣污染的集成動量交換器”，具體地，該集成動量交換器由平行設置連接的若干級集成交換器組成集成動量交換器(級數的確定，由機動車發動機尾氣的排量大小而決定)，每級交換器由數量相等的、經在一個機械加工平面上高度集成的噴射接收管、擴散管及負孔構成，集成動量交換器的第1級至第4級之間設有平行安裝的三條噴射接收管的增壓管19，在第7級與第9級之間設有平行安裝的三條擴散管的調壓管20，集成動量交換器的首級交換器的一端直接與機動車發動機的排氣口 17相聯接，另一端與2級交換器聯接，2級交換器與3級交換器聯接，3級交換器以后，按順序3級接4級，4級接5級，5級接6級，6級接降噪段18 ；降噪段18接7級,7級接8級,8級接9級,9級接10級以后,按順序10級接11級，11級接12級，12級接13級，13級交換器接降噪段14，降噪段14接氣體整流裝置15，氣體整流裝置15接末端尾氣排放口 16。該方案能讓機動車尾氣通過動量交換器，循環燃燒處理后，全部燃燒貽盡，不但沒有排氣現象，反而產生吸氣的作用，從而確保沒有污染物排出。
[0004]但是，該方案采用了 13級的交換器，在動量交換器之間還設置有增壓管與調壓管，結構復雜，整體質量較重，生產成本較高。在先發明中，機動車發動機的排氣口排出的尾氣作為工作流體并由動量交換器的主入口進入，外部新鮮空氣作為引射流體并由動量交換器的側入口進入，尾氣與外部新鮮空氣兩者在動量交換器中混合，再由動量交換器的出口排出，尾氣與外部新鮮空氣兩者具有流量比大與壓力比大的特點，現有技術的動量交換器適應于流量比小與壓力比小的場合，從而導致動量交換器的工作效率偏低。因此，在微塵處理技術領域中，如何提高流量比大與壓力比大場合下動量交換器的工作效率是亟需解決的技術難題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種單管動量交換器，旨在解決現有微塵處理技術領域中的動量交換器在流量比大與壓力比大場合下工作效率較低以及結構復雜的技術問題。
[0006]本發明是這樣實現的，一種單管動量交換器，用于吸引引射流體并將工作流體與引射流體混流并降壓減速，所述單管動量交換器包括噴嘴、腔室及交換體，所述噴嘴包括依次相連通的引導段、頸縮段與擴散段，所述噴嘴上靠近所述引導段的一側形成有供工作流體進入的入口，所述交換體上開設有使工作流體與引射流體混流的貫通流道，所述貫通流道包括依次相連通的引導腔、接收腔與擴散腔，所述交換體上靠近所述擴散腔的一側形成有供工作流體與引射流體混流后流出的出口，所述交換體上靠近所述引導腔的一端與所述噴嘴上靠近所述擴散段的一端相向伸入所述腔室，且該擴散段伸入所述引導腔的內部，所述腔室的內部形成有與所述擴散段及所述引導腔相連通且于工作流體由所述噴嘴噴出并噴進所述貫通流道時產生負壓的負壓室，所述腔室上開設有供引射流體進入所述負壓室的開口。
[0007]進一步地，所述引導段、所述頸縮段與所述擴散段均呈薄壁管狀。
[0008]進一步地，所述交換體上沿長度方向開設有供工作流體與引射流體混流后形成的回流流體由所述擴散腔回流至所述引導腔的循環流道，該循環流道的其中一端與所述擴散腔相連通，該循環流道的另外一端與所述引導腔相連通。
[0009]進一步地，所述循環流道的數量至少為二，所有所述循環流道軸對稱分布在所述交換體上。
[0010]進一步地，所述噴嘴具有用于輸出工作流體的噴射口，所述循環流道具有用于輸出回流流體的輸出側，所述噴射口位于所述接收腔與所述輸出側之間。
[0011]本發明相對于現有技術的技術效果是:在單管動量交換器中，噴嘴包括引導段、頸縮段與擴散段，開設在交換體上的貫通流道包括引導腔、接收腔與擴散腔。工作流體經過噴嘴形成射流，再噴進貫通流道，在腔室內部形成負壓區，引射流體由腔室上的開口進入負壓區，引射流體跟隨工作流體進入貫通流道，兩者在貫通流道中混流，實現工作流體降壓減速。由于噴嘴的擴散段伸入貫通流道的引導腔，更多的工作流體能進入接收腔，并在接收腔中高速旋轉，讓工作流體有效降壓減速。尾氣作為工作流體，而外部新鮮空氣作為引射流體，降壓減速后尾氣中的微塵能充分地進行燃燒，并排放出潔凈氣體。或者，降壓減速后尾氣中的微塵，更容易通過其他元件進行捕集，并排放出潔凈氣體。在微塵處理技術領域中，流量比大與壓力比大場合下，本發明的單管動量交換器的工作效率得到改善。
[0012]本發明的另一目的在于提供一種集成動量交換器，旨在解決現有微塵處理技術領域中的動量交換器在流量比大與壓力比大場合下工作效率較低以及結構復雜的技術問題。
[0013]本發明是這樣實現的，一種集成動量交換器，用于對工作流體降壓減速，所述集成動量交換器包括噴嘴組件、腔室及交換體，所述噴嘴組件包括管體及設置在所述管體一側上的若干個噴嘴，所述管體的遠離所述噴嘴的一側上形成有供工作流體進入的入口，每一所述噴嘴均包括依次相連通的引導段、頸縮段與擴散段，所述交換體上開設有用于使工作流體降壓減速的若干貫通流道，所述貫通流道的數量與所述噴嘴的數量相等，且所述貫通流道與所述噴嘴一一對應，每一所述貫通流道均包括依次相連通的引導腔、接收腔與擴散腔，所述交換體上靠近所述擴散腔的一側形成有供工作流體流出的出口，所述交換體上靠近所述引導腔的一端與所述噴嘴組件上靠近所述擴散段的一端相向伸入所述腔室，且該擴散段伸入所述引導腔的內部，所述腔室的內部形成有與所有所述擴散段及所有所述引導腔相連通且于工作流體由每一所述噴嘴噴出并噴進對應的所述貫通流道時產生負壓的負壓室。
[0014]進一步地，所述引導段、所述頸縮段與所述擴散段均呈薄壁管狀。
[0015]進一步地，所述交換體上沿長度方向開設有供工作流體形成的回流流體由所述擴散腔回流至所述引導腔的循環流道，該循環流道的其中一端與所述擴散腔相連通，該循環流道的另外一端與所述引導腔相連通。
[0016]進一步地，所述循環流道的數量至少為二，所有所述循環流道軸對稱分布在所述交換體上。
[0017]進一步地，每一所述噴嘴具有用于輸出工作流體的噴射口，所述循環流道具有用于輸出回流流體的輸出側，每一所述噴射口位于對應于所述噴嘴的所述貫通流道中的所述接收腔與所述輸出側之間。
[0018]本發明相對于現有技術的技術效果是:在集成動量交換器中，噴嘴組件包括若干噴嘴，每一噴嘴均包括引導段、頸縮段與擴散段，開設在交換體上的貫通流道包括引導腔、接收腔與擴散腔，貫通流道與噴嘴一一對應。工作流體經過噴嘴形成射流，再噴進若干貫通流道，實現工作流體降壓減速。由于噴嘴的擴散段伸入貫通流道的引導腔，更多的工作流體能進入接收腔，并在接收腔中高速旋轉，讓工作流體有效降壓減速。尾氣作為工作流體，集成動量交換器對工作流體降壓減速，降壓減速后尾氣中的微塵能充分地進行燃燒，并排放出潔凈氣體。或者，降壓減速后尾氣中的微塵，更容易通過其他元件進行捕集，并排放出潔凈氣體。在微塵處理技術領域中，流量比大與壓力比大場合下，本發明的集成動量交換器的工作效率得到改善。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明實施例提供的單管動量交換器的示意圖。
[0020]圖2是本發明實施例提供的集成動量交換器的示意圖。
[0021]圖3是圖2的集成動量交換器的側視圖，其中匯合件未安裝。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0023]請參閱圖1，本發明實施例提供的一種單管動量交換器，用于吸引引射流體b并將工作流體a與引射流體b混流并降壓減速，所述單