[发明专利]液体活塞抽气器及应用该抽气器的抽气系统

说明书

本发明涉及一种液体活塞抽气器及应用该抽气器的抽气系统。本发明中的液体活塞抽气器包括吸气室、混合室、喉管和扩散管，还包括间歇射流产生机构，所述的间歇射流产生机构用于产生间歇射流，间歇射流用于推动并压缩吸气室内的气体，从而产生液体活塞效应；间歇射流与被抽吸的气体在混合室内掺混，经喉管整流后，进入扩散管进行减速升压，然后从出口排出，所述的混合室和喉管所在的轴线斜向上。本发明大幅提高抽气器的抽吸系数，具有较高的工作效率，还具有自吸能力，同时也不用担心气体压缩时升温带来的易燃易爆危险，可用于抽吸易燃易爆气体。

技术领域

本发明涉及抽气设备领域，具体是涉及一种液体活塞抽气器及应用该抽气器的抽气系统。

背景技术

射水抽气器通过将工作水从喷嘴高速喷出，利用水流表面粘性和紊动扩散来抽吸气体，并将其能量传递给被抽吸气体，具有结构简单、工作可靠、安全性高、便于综合利用等优点，主要被用作为抽气器、气体压缩机、曝气机、抽吸化学和生物内部混合反应产生的气体的机械设备等，广泛用于水电、火电、化工、给排水及污水处理、矿山冶金及国防工业等各个部门，尤其是在高温、高压和输送有毒、易爆、易燃和放射性物质的场合，更具独特的优点。但它同时也存在效率较低及抽吸系数(单位液体抽吸气体体积之比)较小的缺点。

射水抽气器所需要的高压水通常需要额外的水泵来提供，因此不能作为独立设备进行工作，且两者之间的衔接管路也会造成一定能量损失。目前对射水抽气器本身的性能优化主要通过优化局部结构尺寸的方式，比如单喷嘴改成多喷嘴、喷嘴增加旋流效果等方式来增大水流与气体的接触面积，从而抽吸更多的气体，但同时也会增加工作流体的阻力，因此这些方法不能兼顾效率和抽吸系数，且收效甚微。

发明内容

本发明提供了一种液体活塞抽气器及应用该抽气器的抽气系统，用以解决现有技术中的抽吸系数低、效率低、不能独立工作的问题。

本发明的一方面提供了一种液体活塞抽气器，它包括吸气室、混合室、喉管和扩散管，其特征在于，还包括间歇射流产生机构，所述的间歇射流产生机构用于产生间歇射流，间歇射流用于推动并压缩吸气室内的气体，从而产生液体活塞效应；间歇射流与被抽吸的气体在混合室内掺混，经喉管整流后，进入扩散管进行减速升压，然后从出口排出，所述的混合室和喉管所在的轴线斜向上。

进一步说，所述的间歇射流采用转轮，在该转轮上开有多个喷嘴，所述的喷嘴在转轮旋转过程中与导流器的一端间歇导通，从而产生间歇射流，所述的导流器的另一端联通进水口；在转轮的离心力的作用下，工作液体从转轮上的与导流器导通的喷嘴高速甩出，形成弯曲的射流。

进一步说，所述的转轮的转速在200～3000rpm之间，转轮外径在50～500mm之间，转轮外缘达到的线速度应在20～70m/s之间；转轮的内径与外径之比在0.5～0.9之间；转轮宽度在15～150mm之间；转轮上的喷嘴数量在3～40之间。

进一步说，所述的导流器出口宽度应能够使其与3～6个喷嘴保持联通。

进一步说，所述的混合室收缩角度的收缩角θ在10°～30°之间；扩散管角度的扩散角β在4°～14°之间，所述的混合室和喉管所在的轴线与水平面夹角为45°。

进一步说，所述的喉管为直管，长径比在1～3之间；或渐扩管，角度不大于扩散管角度。

本发明的另一方面提供了一种抽气系统，它包括液体活塞抽气器和水箱；抽气器进水口与水箱底部连通，抽气器出口与水箱上部连通，实现液体的循环利用，水箱顶部开孔，用于排出抽气器排放进来的气体。所述的抽气器布置在水箱下方或与水箱底部齐平，当与水箱底部齐平时，水箱内的水位高于间歇射流产生机构。

进一步说，所述的抽气器为一个，其对应的配置一个水箱。

进一步说，当两个抽气器共用一个水箱时，采用对称布置或反对称布置。

进一步说，多个抽气器的进气管相连，共用一个吸气母管。