专利名称：差分喷射器的制作方法
技术领域：
本发明涉及本发明一般涉及一种流体混合装置。更具体地说，本发明是一种文丘里传动流体混合装置。
2、背景技术已经发明了多种流体混合装置，其中文丘里管适用于不同类型的机械喷射器。流体流过管道和其他流动装置产生损失是上述装置的固有特性，这取决于组成流动管道和装置的材质，以及常用的制造流体流动装置的制造方法，同时，也取决于上述管道的物理性能(例如，表面结构，粗糙度等)或管道表面的横向流动，流动结果导致压头损失。
在类似文丘里传动流动系统的流动装置内的上述损失因装置的不同而有所差别，还取决于所采用的机械设备。例如，在通过流动装置的主液流的流动过程中，液体、空气或其他成份喷射时，与诸如止回阀、机械喷射器、鼓风机、压缩机、泵等的机械设备有关的损失将流体流动压差减至最低程度。
一般而言，根据流体力学的基本原理，在相互连接的流动通道或设备的系统中，用于维持流体流动的主要目的是使与相应的机械设备有关的总压头损失减为最低。大多数传统的流体流动装置没能降低如本发明中所描述的总压头损失。在大多数流动装置内，没有明显地降低与以上列举的机械设备有关的压头损失，而体积流率或压力显著地降低了，这直接影响主流体通道内的多股流体或常用的流体流动装置内的物流的混合。
例如，授予Petroe的U.S 2,361,150公开了一种在流出阶段通过多个喷射器或喷嘴向纸浆原料物流中加入氯气的方法和装置，这种设置在流动物流或通道四周的机械喷射器对总压头损失所起的直接作用不同于本申请所描述的差分喷射器。
授予Gamble的U.S 2,424,654公开了一种也具有如上所述的压头损失的流体混合装置。一种带有可调节喉部的文丘里流动装置，包括直接设置在流动通道中或该装置喉部的挡板(即，在线喷射器)，其对总压头损失所起的作用类似Gamble的专利所指出的那样。King(US 3,257,180),Van Horn(US3,507,626),Baranowski,Jr.(US 3,768,962)和Longley等人(US4,333,833)也指出了类似的其他各种轴向喷射器。
授予Secor(398,456)和Mazzei(4,123,800)的U.S.专利公开了一种文丘里流动装置，含有设置在该装置喉部的一个混合喷射器。Mazzei的专利特别含有多个在喉部四周有角度地间隔一定距离的进口装置，并且与设置在喉部内壁的环形腔室相连接，这种独特的设计类似于本发明的情况在于，它试图将通道内的压力降减至最低。然而，Mazzei的喷射器没能降低喉部的损失，这与本发明所描述的不同。
授予Kool的U.S 5,693,226公开了一种展示用水处理系统的驻留点(residential point)的装置，其中一个注入口或吸入旁路在与流动物流垂直的方向上通过合适的软管向该处注入污染物。按照本发明的差分喷射器是不同的，本发明使用的注入方式是在与流动物流平行的方向上进行，明显地降低了压头损失，这是由于在下面所描述的差分喷射器所起的作用。
Monroe(US 4,765,373),Luft等人(AU 203339),Gretton-Lowe(GB802,691),Hollins(GB 870,525),和Evans(GB 132074)的U.S.和外国的专利公开了一般与本发明有关的流动装置。
本发明与相关技术的区别在于，按照本发明的差分喷射器安装了一种用于混合的装置，不需要使主流动物流压头损失数量增加的额外的机械喷射器。与传统流动装置相比，通过向流动物流中平行注入的方式发生混合，损失几乎为零。
在这方面，上述发明和专利中的任何一个或它们的结合都没有给出本发明的如权利要求所描述的技术方案，因此，差分喷射器解决了希望解决的上述问题。
本发明的说明按照本发明的差分喷射器是一种文丘里传动流体混合装置，具有一个收缩的主流体入口，一个喉部和一个发散的排出口，经由文丘里管的主流体产生的吸入作用，通过至少两个环形凹槽，将第二流体从排出口的前部引入。有多个文丘里管口将第二流体导入环形凹槽。文丘里管口经一个喷射环道与第二流体喷射口连接。
因此，本发明的主要目的是提供一种用于通过喷射降低流动装置内的总压头损失的差分喷射器。
本发明的另一目的是提供一种以最小数量的附属机械设备混合流体的差分喷射器。
本发明的进一步的目的是提供一种检修时容易安装和拆卸的差分喷射器。
本发明的一个目的是提供改进的设备及其布置，以实现所描述的成本低、可靠和高效的目的。
根据对以下说明书和附图的进一步说明，本发明的这些和其他目的将变得容易理解。
附图的简要描述
图1为传统文丘里流动装置现有技术的透视图。
图2为图1的传统文丘里流动装置现有技术的剖视图。
图3为按照本发明的差分喷射器的立体分解图。
图4为按照图3的差分喷射器的立体剖视图，图解说明在用于混合的流动装置内用作喷射流体的多个喷射通道。
图5为按照一个替代方案的本发明的差分喷射器的剖视图，图解说明在用于混合的流动装置内用作喷射流体的、由环形空腔连接的多个通道。
同样的参考标记在全部附图中表示相同的特征。
优选实施方案的详细说明本发明涉及一种在流动装置中通过喷射产生混合而损失几乎为零的差分喷射器。在图3-5中描述了本发明的优选实施方案，一般引用代号20。
根据本发明，其目的是通过喷射方法，在损失几乎为零的文丘里传动流动装置中，产生一个或多个流体单元的流体喷射。按照本发明的差分喷射器适用于多种用途，例如，用于水和污水处理装置、水池、Jacuzzies的通风设备，油漆、化学品的混合装置，或染料和化学品的喷射器等，固体废物切碎机，水处理装置和油分离装置上的搅拌设备等。
传统的流动装置通过如图1和图2所示的流动装置提供混合。如这些图中所示的，文丘里传动流动装置1有一个设置在该文丘里管1喉部3的流体喷射装置2。一个流体流动入口(流入)4和出口(流出)5提供该装置1的主流动通道F，一个由喷射器2提供的第二流体流动通道6，将该第二流动流体6在与主流动物流垂直的方向上直接喷入主物流中。在传统流动装置中，这种喷射方式在流动物流中产生压差(或相关的损失)，降低了主流体和第二流体之间的均匀混合程度。
如在图3和图4中更清楚地看到的，根据优选实施方案的差分喷射器20由一个大体上为圆柱形的、其中设有文丘里管24的流体流动壳体22。将该文丘里管24与壳体22同轴地设置和对中，用以提供通过该文丘里管24的主流体流动P，该文丘里管24有一个主流动流的入口26或流入部分和一个出口28，入口在文丘里管24的喉部收缩，在主流动流的出口28或流出部分发散。一种主流体，如水，进入用于混合的差分喷射器20；一种取决于应用领域的、由如上所述的各种化学介质或流体组成的第二流体，适合用于混合的喷射器20，没有直接注入文丘里管24的喉部27。对熟练的技术人员来讲，提供用于喷射流体的合适接管如同需要使用的物质一样是显而易见的。
因此，提供了一种第二流体或喷射器口30，用于导入与主流体P混合的多个流体。如图3所示的喷射器口30被设置在大体上为圆柱形的流体流动壳体22的第一壳壁部分内。一个图3的剖面图，如图4所示，进一步说明设置在壳体22第二壳壁部分内的多个通道32的布置，用于从文丘里管24的喉部27向主流体流动P的流出部分顺流输送第二流体。将如图4所示的通道32以与文丘里管24平行布置的方式设置在壳体22内，这种布置对于在相对于主流动方向上将第二流体以零阻力方式喷射是重要的。这个喷射点降低了差分喷射器20内的压头损失。
按照一个如图5所示的替代实施方案，将差分喷射器20作为整体设备来表示，在流体与喷射器口30相连处进一步包含一个环形空腔34，以及围绕圆周排列并与文丘里管24同心圆的多个通道32，用以改进第二流体对主流体的体积混合比。
按照优选实施方案的差分喷射器20的其他优点是，它是用容易加工成所需要的尺寸的合成塑料材料制成的，而且，对于如图3和图4所示的多个部件而言，为了在实际使用过程中检修或更换，能够容易地将这种材料拆卸下来。差分喷射器20的其他非显而易见的优点是通过在壳体22的1/2直径降低入口流量并保持它的长度大小为其直径的2.5倍来设计实现的。此时，流出物排出被打开至长度等于到入口或流入侧的1/2的距离时，会引起压力急剧上升，并在排出端迅速卸压。在排出侧两个环状凹槽(凹槽环状喷射设计)(RAID)引起排出的液体涌向这些凹槽，在这种情况下，会在这些凹槽(RAID)内产生巨大的吸入作用。通过喷射环路将这些凹槽(RAID)连接到喷射口，它的容量能力会有相当于文丘里管口输送能力的若干倍。
本发明不局限于以上所描述的实施方案，权利要求中包含的任一种和全部实施方案也是可以理解的。
权利要求
1．一种在流动装置内用于混合的差分喷射器，包括一个大体上为圆柱形的流体流动壳体，其上设有一个文丘里管、第一和第二壳壁部分，所说的文丘里管与所说的圆柱体同轴地设置和对齐，通过所说的文丘里管提供主流体流动，该文丘里管具有一个入口和一个出口；一个第二流体口，用于提供与主流体混合用的多股流体，所说的第二口设置在所说的大体上为圆柱形的流体流动壳体的第一壳壁部分内，用于向多个流动通道内输送第二流体，所说的通道被设置在所说的大体上为圆柱形的流体流动壳体的第二壳壁部分内，并且以与文丘里管平行布置的方式设置，用以通过喷射的方式沿着与主流体流动的流出部分平行的方向提供第二流体。
2．按照权利要求1的一种在流动装置内用于混合的差分喷射器，其中所说的大体上为圆柱形的流动壳体，还包括一个设置在所说的流动装置中心部分、并与其同轴的环形空腔所定义的装置。
3．按照权利要求2的一种在流动装置内用于混合的差分喷射器，其中所说的空腔的尺寸、形状、布置与第二流体口保持联系的流体有关。
4．按照权利要求2的一种在流动装置内用于混合的差分喷射器，其中所说的空腔的尺寸、形状、布置与第二流体口和所说的多个通道保持联系的流体有关。
5．按照权利要求1的一种在流动装置内用于混合的差分喷射器，其中所说的多个通道设置在所说的文丘里管圆周的第二壳壁部分内。
6．按照权利要求1的一种在流动装置内用于混合的差分喷射器，其中所说的大致上圆柱形流动壳体由合成塑料材料制成。
全文摘要
一种用于混合的文丘里传动差分喷射器(20),具有一个收缩的主流体入口(26),一个喉部(27)和一个发散的排出口(28)。经由文丘里管的主流体产生的吸入作用,通过至少两个环形凹槽,将一个第二流体导入排出口(28)的前部。有多个通道(32)将第二流体导入环形凹槽。文丘里管口通过一个喷射环路与第二流体喷射口(30)连接。
文档编号B01F5/00GK1309584SQ99806565
公开日2001年8月22日 申请日期1999年5月11日 优先权日1998年5月26日
发明者保罗G·加西亚 申请人:内华达通风系统有限公司