一种内壁结构可调节的喷射器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及喷射器领域，特别涉及一种内壁结构可调节的喷射器。
【背景技术】
[0002]喷射器一般由喷嘴、吸入室、混合室及扩压室四部分组成，其工作原理是动力蒸气作为工作流体进入喷嘴后进行绝热膨胀，在出口处流速达到超音速，在吸入室内高速流体带动引射蒸气沿喷射器轴向流动，在混合室内两股压力不同的流体相互混合，速度降低至音速以下，在扩压室内混合流体的流速继续降低，压力升高至所需要求后排出喷射器。喷射器在石油天然气、化工、制冷供暖、制糖、造纸、冶金、能源等领域有着广泛应用。
[0003]喷射器工作时，工作流体在喷嘴出口附近及混合流体进入扩压室时，通常会产生斜激波或膨胀波。激波强度与喷嘴出口角度及背压、混合室锥形段渐缩角、混合室出口背压及扩压室锥角有关。激波通常出现在两个位置，一是超音速工作流体在喷嘴出口产生激波，降低喷射器的抽吸能力;二是在扩压室的起始端，当工作流体和引射流体混合后，从混合室来的超音速混合流体在扩压室入口处会引起较强的激波，降低喷射器所能达到的最大压缩比。
[0004]在喷射器相关工作参数中，温度、压力、速度、膨胀比稍大一些，压缩比适当小一些，有利于增强喷射器性能;此外，喷射器的结构参数(如喷嘴距、截面比、扩压室锥角等)对其性能也有着重要影响。在设计喷射器时，喷嘴的出口截面比按照理想工况已设定为最佳值，即喷嘴出口压力正好等于吸入室压力，此时不会有激波产生。但在变工况下会存在压力差，在最佳值固定的基础上，喷嘴出口截面比变小会产生斜激波，变大会产生膨胀波。对于混合室的截面比，以引射流体在混合室进口处正好达到极限状态为佳，过小会发生壅塞现象，过大则会造成引射能力不足。
[0005]喷射系数一定时，从喷嘴出口出来的自由流束的终截面应与混合室的柱形段入口截面相等。在不影响自由流束所带走的引射介质流量的前提下，若混合室的柱形段向喷嘴移近一点，即适当缩短喷嘴距，喷射器的性能会更佳。混合室的柱形段长度过短会导致混合不够完全，过长又会带来过多的摩擦损失和流动损失。
[0006]传统喷射器的内部结构固定，混合室的锥形段和扩压室的壁面为圆锥形，其径向和轴向尺寸无法根据实际需要进行调整。研究表明，当扩压室入口端锥角适当减小时，喷射系数稍微有所回升，性能提高，但若继续缩小锥角，喷射器将无法正常工作。在喷射器实际工作过程中，由于扩压室锥角固定，超音速混合流体经过时极易在折转角内壁产生较强斜激波，引起不可逆流动损失，导致喷射器效率明显下降。
[0007]公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种内壁结构可调节的喷射器，从而克服了现有喷射器内部结构固定而无法随工况变化调整，导致喷射器效率下降的缺点。
[0009]为实现上述目的，本发明提供了一种内壁结构可调节的喷射器，包括:吸入室，该吸入室设有引射蒸气入口 ；喷嘴，其设于所述吸入室内，所述喷嘴一端为工作蒸气入口 ；混合室，其与所述吸入室及所述喷嘴相通，所述混合室包括锥形段和柱形段，所述混合室锥形段由内、外两层壁面构成，外壁固定，内壁呈平滑的流线型且可改变弯曲程度，所述混合室柱形段为夹层套管式连接，包括可轴向移动的内层套管和固定不动的外层套管；以及扩压室，其一端与所述混合室相通，另一端为混合蒸气出口，所述扩压室由内、外两层壁面构成，外壁固定，内壁为流线型，内、外壁间设有带独立腔的弹性金属膜片夹层，可通过其厚度变化来调整扩压室内壁的弯曲程度。
[0010]优选地，上述技术方案中，所述混合室的柱形段包括:外层套管，其设有内螺纹；以及内层套管，其设有与所述内螺纹相互啮合的外螺纹，所述内层套管与第一驱动件连接，通过所述第一驱动件驱动所述内层套管沿混合室轴线方向移动，所述混合室锥形段内壁远离所述喷嘴一端与所述内层套管靠近所述喷嘴一端相互配合，使所述内层套管沿混合室轴线方向移动时能够改变所述混合室锥形段内壁的弯曲程度。
[0011 ]优选地，上述技术方案中，所述第一驱动件为驱动齿轮。
[0012]优选地，上述技术方案中，所述混合室锥形段内壁由弹性金属膜片制成。
[0013]优选地，上述技术方案中，所述扩压室内壁为弹性金属膜片，所述扩压室内壁与外壁间设有独立腔，所述独立腔内设有多个中空且相互连通的弹性金属膜片夹层，所述弹性金属膜片夹层可挤压所述扩压室内壁，通过第二驱动件改变所述弹性金属膜片夹层的厚度，来调整与所述扩压室内壁的挤压程度，进而改变所述扩压室内壁的弯曲程度，以调节扩压室径向尺寸和锥角大小。
[0014]优选地，上述技术方案中，所述第二驱动件包括:液压栗；以及输油腔，所述输油腔与所述液压栗连接，所述输油腔与所述弹性金属膜片夹层连通，所述液压栗通过所述输油腔将液压油输入弹性金属膜片夹层内，以调节弹性金属膜片夹层的厚度。
[0015]优选地，上述技术方案中，所述输油腔为多根输油腔。
[0016]优选地，上述技术方案中，所述工作蒸气入口处、所述引射蒸汽入口处和所述混合蒸气出口处均设有流量测量件、温度测量件和压力测量件。
[0017]优选地，上述技术方案中，所述流量测量件、温度测量件和压力测量件与控制器连接，所述控制器与所述第一驱动件和所述第二驱动件连接，以控制所述混合室锥形段内壁和所述扩压室内壁的形变。
[0018]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0019]本发明内壁结构可调节的喷射器，混合室和扩压室可在喷射器壳体内部一定范围内进行结构调节，降低了工作流体和引射流体在混合过程及流动过程的能量损失，可适应不同工作参数的要求，保证喷射器在变工况下仍具有较高的效率。
【附图说明】
[0020]图1是根据本发明的内壁结构可调节的喷射器的结构示意图。
[0021]图2是根据图1中内壁可调节部位的调节范围示意图。
[0022]图3是根据图2中I段的局部结构放大图；
[0023]图4是根据图2中Π段的局部结构放大图；
[0024]图5是根据图2中ΙΠ段的局部结构放大图。
[0025]主要附图标记说明:
[0026]1-喷射器壳体，2-吸入室，3-引射蒸气法兰，4-喷嘴，5-工作蒸气入口法兰，6_混合室，61-混合室锥形段内壁，62-混合室柱形段，621-外层套管，622-内层套管，7-扩压室，71-扩压室内壁，72-扩压室外壁，73-独立腔，74-弹性金属膜片夹层，8-混合蒸气出口法兰，9-驱动齿轮，I O-液压栗，11 -输油腔。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0028]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0029]如图1至图5所示，根据本发明【具体实施方式】的一种内壁结构可调节的喷射器，该喷射器设有喷射器壳体I。喷射器包括:呈圆柱形的吸入室2，吸入室2设有引射蒸气入口，弓丨射蒸气入口处设有引射蒸气法兰3。喷嘴4设于所述吸入室2内，优选地，喷嘴4中部设有环形凹槽，为先缩后扩形。所述喷嘴4一端为工作蒸气入口，工作蒸气入口处设有工作蒸气入口法兰5。混合室6与所述吸入室2以及喷嘴4相通，所述混合室6包括混合室锥形段和混合室柱形段62，所述混合室的锥形段内壁61呈平滑的流线型且可改变弯曲程度，优选地，所述混合室的锥形段内壁61用弹性好、强度大、耐高压、灵敏度高的金属膜片制成，混合室柱形段62为夹层套管式连接，包括可轴向移动的内层套管622和固定不动的外层套管621。呈渐扩圆台形的扩压室7，其一端与所述混合室6相通，另一端为混合蒸气出口，混合蒸气出口处设有混合蒸气出口法兰8，所述扩压室7设有扩压室内壁71，所述扩压室内壁71呈流线型且可改变弯曲程度。所述吸入室2、所述混合室6和所述扩压室7包容在所述喷射器壳体I内组成一体并依次连接。
[0030]优选地，所述混合室柱形段62包括:外层套管621，其设有内螺纹，内层套管622设有与所述内螺纹相互啮合的外螺纹，所述内层套管622与第一驱动件连接，所述第一驱动件为驱动齿轮9。通过所述第一驱动件驱动所述内层套管622转动，所述内层套管622的外螺纹与所述外层套管621的内螺纹相互啮合传动，以驱动所述内层套管622沿混合室轴线方向移动，所述混合室锥形段内壁61远离所述喷嘴4一端与所述内层套管622靠近所述喷嘴4一端相互配合，所述内层套管