一种高喷射性能的蒸汽喷射器

本申请属于喷射器，具体涉及一种高喷射性能的蒸汽喷射器。

背景技术：

1、作为一种重要的能源转换装置，蒸汽喷射器以其显著的性能在节能减排、能源再利用、降低能耗等方面做出了巨大的贡献。蒸汽喷射器作为一种能量转换的节能设备，可实现对低品位能量的管理和转换，从而达到节能的效果。蒸汽喷射器具有结构简单、成本低、工作稳定、无活动部件等特点，在空调制冷、海水淡化、碳捕获、新能源和燃料电池等领域得到了广泛的应用。

2、常规蒸汽喷射器的主要结构包括喷嘴、吸入室、混合室(包括渐缩段和喉道)和扩压室。蒸汽喷射器利用流体的紊动扩散作用，对两股以上的流体实现混合，完成能量和质量传递的一种机械装置。蒸汽喷射器的工作原理：高温高压的主流体经过主喷嘴时，主流体在主喷嘴的扩张段的压力减小，速度增大为超音速射流，在喷嘴出口处形成低压，引射流体被吸入并进入混合室的渐缩段，与主流体之间进行强烈地混合，两股流体混合的同时进入喷射器混合室的喉道中，不断地进行动量、质量与能量的交换，主流体的速度逐渐降低，引射流体的速度逐渐增大，最终两股流体的速度趋于一致形成单一流动，进入截面逐渐变大的扩压室，混合流体的动能转换为压能，从喷射器出口处喷出高压混合流体。

3、公开号为cn106089818a的中国专利利用喷射器内局部存在的低压区提出了一种辅助卷吸喷射器，将辅助引射通道安装在喷射器的等截面喉部和扩散器上，使喷射器的性能得到了一定程度的提高；还有类似的专利公开号cn106523441a的中国专利利用喷射器内部局部的低压区与压力较大的堵塞区的压力差，提出了压力调控式喷射器，确立了最优压力调节方案，使得喷射器的性能有了一定的提高。

4、上述专利都利用了喷射器内部存在的低压区设计了喷射器的辅助引射和调压系统，使得喷射器性能得到了一定程度的提升。然而，喷射器内部低压区的低压潜能还没有被完全挖掘出来，还有较大的开发空间。

技术实现思路

1、本申请提供一种高喷射性能的蒸汽喷射器，以解决上述的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：一种高喷射性能的蒸汽喷射器，包括依次连接的主喷嘴、混合室组件和扩压室；主喷嘴的渐缩段设有主流体入口，混合室组件至少包含两个依次连接且结构相同的混合室；其中，第一混合室的入口与主喷嘴的出口相连接，第一混合室的出口与相邻的第二混合室的入口相连接，第二混合室的入口与相邻的第三混合室的出口相连接，第三混合室的出口和扩压室的入口相连接。

3、进一步，第一混合室包括第一引射通道、第一渐缩段和第一喉道，第一渐缩段的入口与主喷嘴的渐扩段出口以及第一引射通道的出口相连。

4、进一步，第二混合室包括第二引射通道、第二渐缩段和第二喉道，第二渐缩段的入口与第一喉道出口以及第二引射通道的出口相连。

5、进一步，第三混合室包括第三引射通道、第三渐缩段和第三喉道，第三渐缩段的入口与第第二喉道出口和第三引射通道的出口相连，第三喉道的出口与扩压室的入口相连接。

6、进一步，第一引射通道、第二引射通道以及第三引射通道分别通过第一连管、第二连管以及第三连管与引射入口连接。

7、进一步，第二连管和第三连管中均设有用于防止流体反流的止回阀。

8、进一步，主喷嘴、混合室组件以及扩压室位于同一中轴线上。

9、本申请的有益效果是：本申请是在常规喷射器的喉部与扩压室之间加装多个混合室，主流体的质量流量没有变化，然而利用喷射器喉部出口处的低压区和引射通道入口处较大的压力差，从加装的引射通道中吸入更多的引射流体，增加了喷射器的引射比，从而大大提高了其引射性能；同时本申请可根据压缩比波动的范围，选择增设适当的混合室数量，每增设一个混合室，喷射器的引射比都会进一步提高。

技术特征：

1.一种高喷射性能的蒸汽喷射器，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种高喷射性能的蒸汽喷射器，其特征在于，所述第一混合室包括第一引射通道、第一渐缩段和第一喉道，所述第一渐缩段的入口与所述主喷嘴的渐扩段出口以及所述第一引射通道的出口相连。

3.根据权利要求2所述的一种高喷射性能的蒸汽喷射器，其特征在于，所述第二混合室包括第二引射通道、第二渐缩段和第二喉道，所述第二渐缩段的入口与所述第一喉道出口以及所述第二引射通道的出口相连。

4.根据权利要求3所述的一种高喷射性能的蒸汽喷射器，其特征在于，所述第三混合室包括第三引射通道、第三渐缩段和第三喉道，所述第三渐缩段的入口与第所述第二喉道出口和所述第三引射通道的出口相连，所述第三喉道的出口与所述扩压室的入口相连接。

5.根据权利要求4所述的一种高喷射性能的蒸汽喷射器，其特征在于，所述第一引射通道、所述第二引射通道以及所述第三引射通道分别通过第一连管、第二连管以及第三连管与引射入口连接。

6.根据权利要求5所述的一种高喷射性能的蒸汽喷射器，其特征在于，所述第二连管和所述第三连管中均设有用于防止流体反流的止回阀。

7.根据权利要求1所述的一种高喷射性能的蒸汽喷射器，其特征在于，所述主喷嘴、所述混合室组件以及所述扩压室位于同一中轴线上。

技术总结
本申请公开了一种高喷射性能的蒸汽喷射器，包括沿中心线依次连接的主喷嘴、混合室组件和扩压室；混合室组件至少包含两个依次连接的混合室；第一个混合室的渐缩段入口与主喷嘴的渐扩段出口相连接，第一个混合室的喉道与下一个混合室的渐扩段入口相连接，以此类推，最后一个混合室的渐缩段入口与前一个混合室的喉道出口相连接，最后一个混合室的喉道出口和扩压室的入口相连接；每个引射通道上都安装有止回阀。本申请利用扩压室入口处与引射通道入口之间较大的压力差从增设的混合室的引射通道吸入更多的引射流体，从而增加蒸汽喷射器的引射比，提高喷射器的性能，降低能耗。

技术研发人员：郭东军,王建波,朱志松,陈林飞
受保护的技术使用者：南通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11