一種射流泵及其所應用的氣體分析儀的製作方法
2023-06-07 13:45:11
專利名稱：一種射流泵及其所應用的氣體分析儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械技術領域，尤其涉及一種射流泵。本發明還涉及一種具有該射流泵的氣體分析儀。
背景技術：
隨著工業生產規模的不斷擴大，工業設備的工作性能越來越被技術人員所關注。 在化工生產過程中，特別是在存在化學反應的氣體生產過程中，僅僅根據氣體的溫度、壓力、流量等常規物理參數進行自動控制常常是達不到生產要求的，於是，氣體分析儀便應運而生。化工生產過程中所產生的氣體稱為工藝氣，而氣體分析儀則是對工藝氣中的氣體進行測量並進行含量控制，從而提高化工生產的精確度。然而，由於經過分析儀測量後的氣體大多數情況下都含有有害物質，不能直接被排放到大氣中，所以要對其進行相應的處理。火炬總管是將化工生產過程中產生的有害可燃的氣體匯集到一根總管中進行集中燃燒的設備，因此可將上述從氣體分析儀中排出的氣體返回火炬總管進行燃燒後排放。 可以理解的是，利用火炬總管處理的方式雖有效降低了有害氣體的含量，但通常還需增加額外的設備將需燃燒的氣體從氣體分析儀中引入到火炬總管中，結構較為複雜。且這些氣體燃燒後排放到大氣中的物質依然會對環境造成或多或少的不良影響。通常，也可將上述從氣體分析儀中排出的氣體返回到帶有正壓的管道，並進行後續的工序。這種方式在處理過程中不需要外部設備的參與，結構簡單，操作相對較容易，且這些氣體用於其他工序亦提高了化工生產的利用率。但是，由於經氣體分析儀測量後的氣體的流量和壓力通常均小於該帶有正壓的管道內的壓力，因此，直接將其返回到一個帶有正壓的管道中是較難實現的。有鑑於此，如何將低壓流體引入高壓設備中，已成為本領域的技術人員亟待解決的技術難題。
發明內容
本發明的目的是提供一種射流泵，該射流泵可將低壓流體引入高壓設備中。本發明的另一目的是提供一種具有該射流泵的氣體分析儀。為了實現上述目的，本發明提供了以下技術方案一種射流泵，包括與工作流體連接的噴頭以及與所述噴頭連接的能量交換管，所述噴頭具有沿其軸線方向孔徑減小的噴腔，所述噴頭的前端設置在所述能量交換管的內腔中，所述噴腔與所述內腔相通，所述內腔遠離所述噴頭的方向上具有包括入口收縮管段和出口擴散管段的喉管，所述能量交換管上設置有位於所述噴頭前端的一側的引流口，所述引流口與所述內腔連通。優選地，還包括設置於所述引流口上的引流管，所述引流管與所述內腔相通。 優選地，還包括設置於所述入口收縮管段與所出口擴散管段之間的等直徑過渡管段。優選地，還包括設置於所述等直徑過渡管段與所述出口擴散管段之間的過渡收縮管段。優選地，所述出口擴散管段的內壁為迴轉面，所述迴轉面的母線為圓弧。優選地，所述出口擴散管段的內壁為圓錐面。優選地，所述噴頭與所述能量交換管焊接。優選地，所述噴頭、能量交換管或引流管的端部設置有螺紋。優選地，所述噴頭、能量交換管或弓I流管由陶瓷或塑料製成。在上述技術方案中，本發明提供的射流泵包括噴頭和能量交換管，噴頭與工作流體連接，能量交換管與噴頭連接。噴頭內具有沿其軸線方向孔徑減小的噴腔，且噴頭的前端設置在能量交換管的內腔中，噴腔與該內腔相通，且該內腔遠離噴頭的方向上具有喉管， 喉管包括入口收縮管段和出口擴散管段，能量交換管上設置有位於噴頭前端的一側的引流口，引流口與內腔連通。工作流體流經噴頭的噴腔時，其速度增加，繼而高速噴出並帶走入口收縮管段內的氣體，使其內部形成真空，射流泵外部的待輸送流體從引流口被吸入。兩股流體混合併進行動量交換，待輸送流體的動能增加，並進入出口擴散管段。出口擴散管段的徑向尺寸沿著混合流體的流動方向增大，可將混合流體的大部分動能轉換為壓力能，從而提高了待輸送流體的壓力能，達到其進入高壓設備的條件。從上述描述可知，本發明提供的射流泵利用噴頭內的噴腔將工作流體的流速增大並高速噴出，從而在入口收縮管段內形成真空，將待輸送流體吸入該射流泵，並通過出口擴散管段增大工作流體的壓力能，使其可順利進入高壓設備中。顯然，與背景技術相比較，上述射流泵通過噴腔、入口收縮管段和出口擴散管段提高了待輸送流體的壓力，使其順利進入高壓設備。另一方面，該射流泵工作時不需要外接電源，屬本質安全防爆型產品，可廣泛應用於化學工業和動力工程設備中。為了實現上述第二個目的，本發明還提供了氣體分析儀，該氣體分析儀的出口與上述射流泵的引流口連通，該射流泵為上述的任一種射流泵。由於上述射流泵具有上述技術效果，具有該射流泵的氣體分析儀也應具有相應的技術效果。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明提供的射流泵的一種具體實施方式
的結構示意圖；圖2為本發明提供的噴頭的結構示意圖；圖3為本發明提供的能量交換管的結構示意圖；圖4為本發明提供的引流管的結構示意圖。其中，圖1-4中能量交換管1、引流口 11、入口收縮管段12、等直徑過渡管段13、過渡收縮管段14、出口擴散管段15、噴頭2、引流管3。
具體實施例方式本發明的核心是提供一種射流泵，該射流泵可將低壓流體引入高壓設備，且該射流泵工作時不需要外接電源，屬本質安全防爆型產品，可廣泛應用於化學工業和動力工程設備中。本發明的另一核心是提供一種具有上述射流泵的氣體分析儀。為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的詳細說明。參見圖1、圖2和圖3，圖1為本發明提供的射流泵的一種具體實施方式
的結構示意圖，圖2為本發明提供的噴頭的結構示意圖，圖3為本發明提供的能量交換管的結構示意圖。如圖1所示，在一種具體實施方式
中，本發明提供的射流泵包括能量交換管1和噴頭2，噴頭2由不鏽鋼機加工而成，且與工作流體連接。能量交換管1亦由不鏽鋼機加工而成，且與噴頭2連接。如圖2所示，噴頭2內具有沿其軸線方向孔徑減小的噴腔。噴頭2的前端設置在能量交換管1的內腔中，其噴腔與該內腔相通。在圖3中，上述內腔遠離噴頭2 的方向上具有喉管，喉管包括入口收縮管段12和出口擴散管段15。入口收縮管段12的橫截面面積逐漸減小，流經其內部的流體的流速將增加。出口擴散管段15是指通過自身具有的喇叭狀內壁將流體的動能轉化為壓力能的管，其內壁可具體設置為圓錐面。能量交換管 1上設置有位於噴頭2前端的一側的引流口 11，引流口 11與內腔連通。工作流體是一種外界能量源，用於為待輸送流體增加動能，可以為液體，也可為氣體。工作流體流入噴頭2的噴腔內時，由於噴腔的孔徑沿著工作流體的流動方向減小，因此工作流體的流速將增大，從而以較高的速度從噴頭2的末端噴出。工作流體噴至入口收縮管段12時，入口收縮管段12內的氣體將被工作流體帶走，從而形成真空。處於射流泵外部的待輸送流體將被吸入該射流泵中，並與工作流體混合進行動量交換，待輸送流體的動能將增大。之後，混合後的上述兩種流體進入出口擴散管段15，由於出口擴散管段15的結構特點，隨著其橫截面積的增大，待輸送流體的動能將進一步轉化為壓力能。通過上述過程， 該射流泵將待輸送流體的壓力能提高至待引入的高壓設備的壓力要求，以實現低壓流體引入高壓設備的目的。從上述描述可知，本發明提供的射流泵利用噴頭2內的噴腔、入口收縮管段12和出口擴散管段15將工作流體的動能增加，並進一步將其動能轉化為壓力能，增加流體的返回壓力，從而將其引入到高壓設備中。另一方面，上述射流泵工作時不需要外接電源，屬於本質防爆型產品。參見圖4，圖4為本發明提供的引流管的結構示意圖。如圖4所示，在進一步的技術方案中，該射流泵還包括設置於引流口 11上的引流管3，引流管3由不鏽鋼機加工而成，並與引流口 11過盈配合，且引流管3與能量交換管1 的內腔連通。待輸送的流體通過引流管3即可進入該射流泵中。引流管3的存在使得該射流泵與外界設備的連接更加方便、可靠，並避免了待輸送流體對能量交換管1的直接衝擊， 延長了能量交換管1的使用壽命。在更進一步的技術方案中，上述射流泵還包括設置於入口收縮管段12與出口擴散管段15之間的等直徑過渡管段13。待輸送流體被吸入該射流泵後，可與工作流體在等直徑過渡管段13中進行充分混合，使兩者的動量交換較完全。在上述技術方案的基礎上，本發明提供的射流泵還包括設置於等直徑過渡段13 和出口擴散管段15之間的過渡收縮管段14。過渡收縮管段14具體指橫截面沿著流體流動方向逐漸減小的管。工作流體與待輸送流體混合後進入過渡收縮管段14，由於過渡收縮管段14的橫截面積逐漸減小，待輸送流體的速度將增大，其動能也將隨之增大，經出口擴散管段15轉化後的壓力能亦有顯著的增加。可見，過渡收縮管段14使得待輸送流體所能達到的壓力能的上限值有所提高，使該射流泵可用於壓力要求相對較高的場合，擴大了該射流泵的使用範圍。具體實施過程中，出口擴散管段15的內壁也可設置為母線為圓弧的迴轉面。出口擴散管段15設置為圓弧結構，可使流體的動能較平穩地轉化為壓力能，較少流體對該射流泵的衝擊力，延長該射流泵的使用壽命。優選的技術方案中，噴頭2與能量交換管1的連接方式為焊接。焊接結構可保證上述兩者之間可靠連接。在更優的技術方案中，噴頭2、能量交換管1或引流管3的端部可設置螺紋，且根據外接設備的結構特點，上述螺紋具體既可為外螺紋，也可為內螺紋。採用螺紋連接可將該射流泵與外接設備方便地連接，可操作性較高，且簡化該射流泵中的零部件的維修程序。具體實施時，噴頭2、能量交換管1以及引流管3可由陶瓷或塑料等防腐材料製成， 以此提高該射流泵的防腐性能，加強該射流泵的工作性能，進一步擴大該射流泵的使用範圍。本發明提供的氣體分析儀的出口與射流泵的引流口 11連通，該射流泵為上述的任一種射流泵。由於上述射流泵具有上述技術效果，具有該射流泵的氣體分析儀也應具有相應的技術效果，此處不再作詳細介紹。以上對本發明所提供的射流泵及其所應用的氣體分析儀進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種射流泵，其特徵在於，包括與工作流體連接的噴頭O)以及與所述噴頭(2)連接的能量交換管(1)，所述噴頭( 具有沿其軸線方向孔徑減小的噴腔，所述噴頭O)的前端設置在所述能量交換管O)的內腔中，所述噴腔與所述內腔相通，所述內腔遠離所述噴頭的方向上具有包括入口收縮管段(1 和出口擴散管段(1 的喉管，所述能量交換管(1) 上設置有位於所述噴頭( 前端的一側的引流口(11)，所述引流口(11)與所述內腔連通。
2.按照權利要求1所述的射流泵，其特徵在於，還包括設置於所述引流口(11)上的引流管(3)，所述引流管(3)與所述內腔相通。
3.按照權利要求2所述的射流泵，其特徵在於，還包括設置於所述入口收縮管段(12) 與所述出口擴散管段(1 之間的等直徑過渡管段(13)。
4.按照權利要求3所述的射流泵，其特徵在於，還包括設置於所述等直徑過渡管段 (13)與所述出口收縮管段(15)之間的過渡收縮管段(14)。
5.按照權利要求2所述的射流泵，其特徵在於，所述出口擴散管段(15)的內壁為迴轉面，所述迴轉面的母線為圓弧。
6.按照權利要求2所述的射流泵，其特徵在於，所述出口擴散管段(15)的內壁為圓錐
7.按照權利要求2所述的射流泵，其特徵在於，所述噴頭(2)與所述能量交換管(1)焊接。
8.按照權利要求2-7中任一項所述的射流泵，其特徵在於，所述噴頭O)、能量交換管 (1)或引流管(3)的端部設置有螺紋。
9.按照權利要求2-7中任一項所述的射流泵，其特徵在於，所述噴頭O)、能量交換管 (1)或引流管(3)由陶瓷或塑料製成。
10.一種氣體分析儀，其特徵在於，其出口與射流泵的引流口(11)連通，所述射流泵為權利要求1-9中任一項所述的射流泵。
全文摘要
本發明公開了一種射流泵，包括與工作流體連接的噴頭以及與噴頭連接的能量交換管，噴頭內具有沿其軸線方向孔徑減小的噴腔，且噴頭的前端設置在能量交換管的內腔中，噴腔與該內腔相通，且該內腔遠離噴頭的方向上具有包括入口收縮管段和出口擴散管段的喉管，能量交換管上設置有位於噴頭前端一側的引流口，引流口與內腔連通。本發明還公開了一種具有上述射流泵的氣體分析儀。工作流體流經噴頭的噴腔後高速噴出，使入口收縮管段內形成真空。待輸送流體被吸入該射流泵，並與工作流體混合進行動量交換。待輸送流體的動能增加後進入出口擴散管段，出口擴散管段將其動能轉換為壓力能，從而提高待輸送流體的壓力能，實現將低壓流體引入高壓設備的目的。
文檔編號F04F5/10GK102338132SQ20111030995
公開日2012年2月1日 申請日期2011年10月13日 優先權日2011年10月13日
發明者趙喜清 申請人:北京雪迪龍科技股份有限公司