[发明专利]潮汐式虹吸真空抽气方法和装置

摘要

一种利用高低两储槽液位落差通过虹吸流进行真空抽气的方法和装置，利用液面高度不同的两个敞开式储槽之间的液位落差、尤其是海水涨潮和退潮水位落差形成的液体重力势能，依据流体动力学原理和机械能转换与能量守恒定律，在两液面之间构成连续虹吸真空抽气过程，仅依靠一根虹吸真空抽气管不需要其它机械即可实现连续、稳定的真空抽气操作，在(0.75~50)kPa抽气压力范围内其抽气能力即气/水质量流量比(0~50)×10^-5。利用3.5m落差的涨潮水位，以3070t/h海水通过本发明即可完成900MW压水堆核电站汽轮机凝汽器61.4kg/h抽气量要求，取代额定功率132kW的机械真空泵，节约动力同时节省投资。

主权项

1.一种利用不同液面高度两储槽的液位落差和大气压力构成连续虹吸真空抽气的方法，其特征在于垂直安装的∩型虹吸管、插入高液位储槽的一端为上升管、插入低液位储槽的一端为下降管，高低两液面通过∩型管连通形成封闭流通回路、∩型管顶点距高液位面的高度H₂＜(p₀－p_s)/(g)（p₀和p_s分别为当地大气压强和液体饱和蒸汽压、是液体密度、g是重力加速度），液体从高液面通过∩型管流入低液面的稳定虹吸流动过程中流速大于0.5m/s、在下降管离高液位面垂直距离H₁的a截面中心处抽吸从该处插入的真空进气管内的气体、抽气压力为p₁ (p₁>p_s)、通过气液两相动量传递形成可压缩的泡状流向下流动、气泡不断被压缩直至通过管口压入低液位储槽液面以下（0.1~0.3）m后从液面逸出到大气，构成连续虹吸真空抽气；抽气质量流量m_g与液体质量流量的比值m_g/即抽气能力正比于液位落差H₃、反比于大气压与抽气压力比值的自然对数ln(p₀/p₁)，在管径D=(0.02~1.0)m、H₃=(1~8)m、u＞0.5m/s且≥（σ_l是液体表面张力）、∩型管局部阻力L_e1和L_e2均为（1~10）m的条件下，本发明虹吸真空抽气装置的工作范围为抽气压力p₁=(0.75~50)kPa、抽气能力m_g/= (0~50)×10^-5。