一種自激勵后旋式噴射增壓器制造技術(shù)

一種自激勵后旋式噴射增壓器，其屬于流體噴射增壓領(lǐng)域。該噴射增壓器包括內(nèi)部整流組件和縮放形工作腔。核心是利用增壓器混合室前端自激勵后旋流轉(zhuǎn)子誘發(fā)三維動量梯度，增厚混合邊界層，變單向動量交換為多維動量交換，提高流體混合效率，并配合后整流支撐環(huán)回收切向能量；成套化設(shè)計(jì)采用多套增壓噴射器并聯(lián)，強(qiáng)化系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能。該增壓器利用自激勵轉(zhuǎn)子的擾動，增厚了混合邊界層，可有效降低混合段長度；驅(qū)動噴嘴過流面積可調(diào)、多套并用可有效增強(qiáng)裝置的操作彈性。整體設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，廣泛適用于單相或多相流體增壓。

Self excitation backward rotary jet supercharger

The utility model relates to a self drive back rotating jet supercharger, which belongs to the field of fluid jet supercharging. The jet booster includes an internal rectifier assembly and a zoom operating chamber. The core is the use of booster front end of the mixing chamber after Cyclone induced self excitation rotor momentum gradient, mixed boundary layer thickening, change the unidirectional momentum exchange in exchange for multidimensional momentum, to improve the efficiency of fluid mixing, and with the support ring tangential energy recovery rectifier; complete design using multiple sets of supercharged ejector in parallel, to strengthen the system adjustment function. The supercharger uses the disturbance of self excited rotor to thicken the mixed boundary layer, which can effectively reduce the length of the mixing section. The flow area of the driving nozzle is adjustable, and the operation of the multiple sets can effectively enhance the operation elasticity of the device. The utility model has the advantages of simple structure and convenient maintenance, and is widely applicable to single-phase or multiphase fluid pressurization.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種自激勵后旋式噴射增壓器，屬于流體射流增壓

技術(shù)介紹
噴射器利用高壓流體的射流作用抽吸低壓流體進(jìn)行質(zhì)量傳遞和動量交換，從而完成低壓氣體的增壓效果。噴射器具有結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便、安全可靠、實(shí)用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛運(yùn)用于流體增壓和真空抽取上，對易燃易爆氣體,雜質(zhì)等復(fù)雜工況不敏感。目前，噴射器廣泛應(yīng)用于制冷、冶金、航空、天然氣集采、海水淡化、污水處理等
然而，傳統(tǒng)噴射器增壓器混合室主要進(jìn)行軸向動量交換，動量交換效率低，混合邊界層薄而長，引射增壓效率低，調(diào)節(jié)范圍小，操作彈性低，且噴射器長度長，在諸多領(lǐng)域應(yīng)用受限。目前存在的動態(tài)強(qiáng)旋流引射器（CN201510286589.0）采用外激勵方式實(shí)現(xiàn)強(qiáng)旋流引射，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且有密封要求。利用自激勵后旋流轉(zhuǎn)子可以有效簡化結(jié)構(gòu)，研制一種后旋式增壓噴射器實(shí)現(xiàn)多維動量交換、降低尺寸并提高操作彈性很有必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為提高當(dāng)前噴射器增壓效率，拓寬操作彈性，本專利技術(shù)提出一種自激勵后旋式噴射增壓器，通過流體帶動自激勵后旋流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，增強(qiáng)增壓器混合室氣體擾動，增厚混合邊界層，進(jìn)而增強(qiáng)動量交換，另一方面通過過流面積調(diào)節(jié)柱和多套噴射器并聯(lián)提高整套設(shè)備的操作彈性。本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種自激勵后旋式噴射增壓器，包括內(nèi)部整流組件和縮放形工作腔,所述內(nèi)部整流組件由前整流支撐環(huán)、過流面積調(diào)節(jié)柱、自激勵后旋流轉(zhuǎn)子、后支撐桿和后整流支撐環(huán)自上而下首尾連接構(gòu)成，所述前整流支撐環(huán)內(nèi)嵌于驅(qū)動噴嘴前端內(nèi)部凹槽中，充當(dāng)定心支撐和整流格柵，后整流支撐環(huán)固定于增壓器擴(kuò)壓室前端內(nèi)部凹槽中，除具備支撐作用外，同時滯止切向動量完成能量回收功能；過流面積調(diào)節(jié)柱、后支撐桿分別與前整流支撐環(huán)和后整流支撐環(huán)螺紋連接，過流面積調(diào)節(jié)柱橫截面積可調(diào)，通過更換不同型式的第一過流面積調(diào)節(jié)柱、第二過流面積調(diào)節(jié)柱、第三過流面積調(diào)節(jié)柱改變驅(qū)動噴嘴質(zhì)量流量，后支撐桿前端旋流轉(zhuǎn)子槽鑲嵌耐磨內(nèi)芯；自激勵后旋流轉(zhuǎn)子由過流面積調(diào)節(jié)柱和后支撐桿完成中心定位和增壓器混合室前端的軸向定位，自由轉(zhuǎn)動誘發(fā)流體擾動，增厚混合邊界層，實(shí)現(xiàn)空間多維動量交換；所述縮放形工作腔包含驅(qū)動噴嘴座、驅(qū)動噴嘴、增壓器混合室和增壓器擴(kuò)壓室，增壓器混合室和增壓器擴(kuò)壓室內(nèi)腔平滑過渡；驅(qū)動噴嘴座、驅(qū)動噴嘴、增壓器混合室和增壓器擴(kuò)壓室同軸布置，與吸入腔筒體構(gòu)成工作腔。所述的一種自激勵后旋式噴射增壓器采用多套自激勵后旋式噴射增壓器并聯(lián)構(gòu)成成套裝置，成套裝置包括集成吸入腔、流體緩沖罐與轉(zhuǎn)速變送控制器，所述集成吸入腔為圓柱殼結(jié)構(gòu)，包括吸入腔筒體、吸入腔上端蓋、吸入腔下端蓋和吸入腔吸入口，吸入腔上端蓋與驅(qū)動噴嘴座利用錐形配合實(shí)現(xiàn)中心定位、螺栓壓緊；吸入腔下端蓋與增壓器混合室螺紋連接，利用錐形配合實(shí)現(xiàn)中心定位；流體緩沖罐與各增壓器擴(kuò)壓室末端螺栓連接；轉(zhuǎn)速變送控制器分別與各增壓器混合室在腔外螺紋連接，利用磁通量變化、磁阻尼特性完成自激勵后旋流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變送和控制調(diào)節(jié)。本專利技術(shù)的有益效果是：1、作為一種流體增壓設(shè)備，通過自激勵后旋式轉(zhuǎn)子，增強(qiáng)混合室流體擾動、增厚混合邊界層、強(qiáng)化多維動量交換、提高引射效率、縮短噴射器尺寸，克服了傳統(tǒng)噴射器動量交換效率低、整體操作彈性差的問題，有較好的市場前景。2、采用自激勵后旋式轉(zhuǎn)子，相對于外激勵強(qiáng)旋流引射器而言，結(jié)構(gòu)簡單，無需外接輔助設(shè)備即可工作，同時也能通過轉(zhuǎn)速變送控制器調(diào)整轉(zhuǎn)速。3、過流面積調(diào)節(jié)柱直徑可調(diào)，在固定自激勵后旋式轉(zhuǎn)子同時，通過改變驅(qū)動噴嘴流體過流面積可調(diào)節(jié)操作參數(shù)，增強(qiáng)操作彈性，拓寬噴射器應(yīng)用范圍，也為噴射器最優(yōu)化運(yùn)行設(shè)計(jì)提供條件。4、多套噴射器集成，配備成套裝備。通過噴射器使用數(shù)量的選擇可提升應(yīng)對處理量變化的能力，克服靜設(shè)備處理量變化不大的問題。設(shè)置流體緩沖罐，強(qiáng)化系統(tǒng)抗波動能力。5、后整流支撐環(huán)滯止切向動量，能起到能量回收，減少能量耗散的作用。以上優(yōu)點(diǎn)使自激勵后旋式噴射增壓器在制冷、冶金、航空、天然氣集采、海水淡化、污水處理等領(lǐng)域有較好應(yīng)用前景。附圖說明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。圖1是一種自激勵后旋式噴射增壓器的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是混合區(qū)放大圖及常見混合邊界層示意圖。圖3是第一過流面積調(diào)節(jié)柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是第二過流面積調(diào)節(jié)柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是第三過流面積調(diào)節(jié)柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是多套噴射器并聯(lián)示意圖。圖7是前整流支撐環(huán)的結(jié)構(gòu)橫剖面圖。圖8是后整流支撐環(huán)的結(jié)構(gòu)橫剖面圖。圖中：1、增壓器擴(kuò)壓室，2、后整流支撐環(huán)，3、增壓器混合室，4、后支撐桿，5、自激勵后旋流轉(zhuǎn)子，6、驅(qū)動噴嘴，7、過流面積調(diào)節(jié)柱，7-1、第一過流面積調(diào)節(jié)柱，7-2、第二過流面積調(diào)節(jié)柱，7-3、第三過流面積調(diào)節(jié)柱，8、前整流支撐環(huán)，9、驅(qū)動噴嘴座，10、吸入腔上端蓋，11、吸入腔筒體，12、轉(zhuǎn)速變送控制器，13、吸入腔吸入口，14、吸入腔下端蓋，15、流體緩沖罐，16、耐磨內(nèi)芯，17、常見混合邊界層示意區(qū)。具體實(shí)施方式圖１、2、3、4、5、6、7、8示出了一種具有自激勵后旋式增壓噴射器的結(jié)構(gòu)圖。噴射器包括縮放形工作腔和內(nèi)部整流組件?？s放外腔由驅(qū)動噴嘴座9、公用吸入腔筒體11、驅(qū)動噴嘴6、增壓器混合室3和增壓器擴(kuò)壓室1依次連接。內(nèi)部整流組件由前整流支撐環(huán)8、后整流支撐環(huán)2固定于驅(qū)動噴嘴6前端和增壓器擴(kuò)壓室1前端從而整體固定內(nèi)部整流組件，過流面積調(diào)節(jié)柱7與前整流支撐環(huán)8螺紋連接，后支撐桿4與后整流支撐環(huán)4螺紋連接，自激勵后旋流轉(zhuǎn)子5固定于過流面積調(diào)節(jié)柱7、后支撐桿4的轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，后支撐桿轉(zhuǎn)子槽鑲嵌耐磨內(nèi)芯16。成套設(shè)備設(shè)計(jì)包括多套噴射器并聯(lián)設(shè)計(jì)，七組噴射器并聯(lián)裝配，驅(qū)動噴嘴座9與吸入腔上端蓋10螺栓連接，增壓器混合室3與吸入腔下端蓋14螺紋連接。流體緩沖罐15與各增壓器擴(kuò)壓室1螺栓連接。轉(zhuǎn)速變送控制器12螺紋安裝于增壓器混合室3空腔中。實(shí)施例1圖１示出了一種自激勵后旋式增壓噴射器的整體結(jié)構(gòu)圖。自激勵后旋式增壓噴射器高壓主射流由驅(qū)動噴嘴座9進(jìn)入，經(jīng)前整流支撐環(huán)8進(jìn)行整流后由驅(qū)動噴嘴6增速減壓，在混合區(qū)前端形成低壓區(qū)，帶動吸入腔筒體11內(nèi)流體吸入增壓器混合室3進(jìn)行混合，通常噴射器混合邊界層見圖2所示常見混合邊界層示意區(qū)17，在此區(qū)域設(shè)置自激勵后旋流轉(zhuǎn)子5，流體流動帶動自激勵后旋流轉(zhuǎn)子5轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生擾動，增厚混合邊界層厚度，增強(qiáng)動量交換?；旌狭黧w而后流經(jīng)增壓器擴(kuò)壓室1后支撐整流環(huán)2，進(jìn)行能量回收，壓力恢復(fù)。隨后在增壓器擴(kuò)壓室1內(nèi)繼續(xù)擴(kuò)壓，最終流入流體緩沖罐15。圖3、4、5示出不同直徑支撐柱的結(jié)構(gòu)示意圖，不同過流面積調(diào)節(jié)柱7與驅(qū)動噴嘴6口構(gòu)成流體過流面積不同，通過更換不同型式的第一過流面積調(diào)節(jié)柱7-1、第二過流面積調(diào)節(jié)柱7-2、第三過流面積調(diào)節(jié)柱7-3改變驅(qū)動噴嘴質(zhì)量流量，可有效調(diào)整操作參數(shù)。圖7為前整流支撐環(huán)8和后整流支撐環(huán)2具體結(jié)構(gòu)示意圖，為前整流支撐環(huán)8起支撐穩(wěn)流作用，圖8為后整流支撐環(huán)2起滯止切向動量，起回收能量的作用。實(shí)施例2圖6示出7套自激勵后旋式增壓噴射器并聯(lián)實(shí)際裝配情況，多組噴射器呈圓環(huán)并聯(lián)布置，相互獨(dú)立互不影響，可自行選擇開啟數(shù)量。吸入腔多套設(shè)備共用，吸入腔筒體11左右兩側(cè)對稱焊接兩個吸入腔吸入口13，為低壓流體吸入口。吸入腔上端蓋10和吸入腔下端蓋14與吸入腔筒體11法蘭螺栓連接，墊片密封，構(gòu)成整體密封低壓流體吸入腔。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種自激勵后旋式噴射增壓器，包括內(nèi)部整流組件和縮放形工作腔,其特征是：所述內(nèi)部整流組件由前整流支撐環(huán)（8）、過流面積調(diào)節(jié)柱（7）、自激勵后旋流轉(zhuǎn)子（5）、后支撐桿（4）和后整流支撐環(huán)（2）自上而下首尾連接構(gòu)成，所述前整流支撐環(huán)（8）內(nèi)嵌于驅(qū)動噴嘴（6）前端內(nèi)部凹槽中，充當(dāng)定心支撐和整流格柵，后整流支撐環(huán)（2）固定于增壓器擴(kuò)壓室（1）前端內(nèi)部凹槽中，除具備支撐作用外，同時滯止切向動量完成能量回收功能；過流面積調(diào)節(jié)柱（7）、后支撐桿（4）分別與前整流支撐環(huán)（8）和后整流支撐環(huán)（2）螺紋連接，過流面積調(diào)節(jié)柱（7）橫截面積可調(diào)，通過更換不同型式的第一過流面積調(diào)節(jié)柱（7?1）、第二過流面積調(diào)節(jié)柱（7?2）、第三過流面積調(diào)節(jié)柱（7?3）改變驅(qū)動噴嘴質(zhì)量流量，后支撐桿（4）前端旋流轉(zhuǎn)子槽鑲嵌耐磨內(nèi)芯（16）；自激勵后旋流轉(zhuǎn)子（5）由過流面積調(diào)節(jié)柱（7）和后支撐桿（4）完成中心定位和增壓器混合室（3）前端的軸向定位，自由轉(zhuǎn)動誘發(fā)流體擾動，增厚混合邊界層，實(shí)現(xiàn)空間多維動量交換；所述縮放形工作腔包含驅(qū)動噴嘴座（9）、驅(qū)動噴嘴（6）、增壓器混合室（3）和增壓器擴(kuò)壓室（1），增壓器混合室（3）和增壓器擴(kuò)壓室（1）內(nèi)腔平滑過渡；驅(qū)動噴嘴座（9）、驅(qū)動噴嘴（6）、增壓器混合室（3）和增壓器擴(kuò)壓室（1）同軸布置，與吸入腔筒體（11）構(gòu)成工作腔。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種自激勵后旋式噴射增壓器，包括內(nèi)部整流組件和縮放形工作腔,其特征是：所述內(nèi)部整流組件由前整流支撐環(huán)（8）、過流面積調(diào)節(jié)柱（7）、自激勵后旋流轉(zhuǎn)子（5）、后支撐桿（4）和后整流支撐環(huán)（2）自上而下首尾連接構(gòu)成，所述前整流支撐環(huán)（8）內(nèi)嵌于驅(qū)動噴嘴（6）前端內(nèi)部凹槽中，充當(dāng)定心支撐和整流格柵，后整流支撐環(huán)（2）固定于增壓器擴(kuò)壓室（1）前端內(nèi)部凹槽中，除具備支撐作用外，同時滯止切向動量完成能量回收功能；過流面積調(diào)節(jié)柱（7）、后支撐桿（4）分別與前整流支撐環(huán)（8）和后整流支撐環(huán)（2）螺紋連接，過流面積調(diào)節(jié)柱（7）橫截面積可調(diào)，通過更換不同型式的第一過流面積調(diào)節(jié)柱（7-1）、第二過流面積調(diào)節(jié)柱（7-2）、第三過流面積調(diào)節(jié)柱（7-3）改變驅(qū)動噴嘴質(zhì)量流量，后支撐桿（4）前端旋流轉(zhuǎn)子槽鑲嵌耐磨內(nèi)芯（16）；自激勵后旋流轉(zhuǎn)子（5）由過流面積調(diào)節(jié)柱（7）和后支撐桿（4）完成中心定位和增壓器混合室（3）前端的軸向定位，自由轉(zhuǎn)動誘發(fā)流體擾動，增厚混合邊界層，實(shí)現(xiàn)空間多維動量交換；所述縮放形...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：代玉強(qiáng)，姚軼智，陶盛洋，劉航，趙頂，胡大鵬，武錦濤，張大為，
申請(專利權(quán))人：大連理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧;21