[实用新型]一种海水淡化装置用喷射器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可以同时抽除蒸汽制造真空和抽除多余海水的二级喷射器，专用于真空蒸馏式船用海水淡化装置。本专用喷射器属于船舶设备的零部件和喷射装置技术领域。

背景技术

远洋船舶使用的海水淡化装置普遍采用真空蒸馏技术，它基于真空环境下水的沸点降低原理。传统的海水淡化装置结构原理如图（1）所示。蒸馏过程需要在一个保持90%以上真空度的密闭空间D中进行。海水泵A出口的含盐海水，从原水进口I进入密闭空间D，加热器F将海水加热至40℃~50℃，发生沸腾形成蒸汽，再被冷却器E冷凝，得到含盐率很低的淡水，从淡水出口IV被泵抽出。制造1个单位的淡水，需要从原水进口I补充3~6倍的海水，多余的海水必须从浓盐水出口II抽除。传统的海水淡化装置需要两个单级喷射器，喷射器B用于抽除蒸汽制造真空环境，喷射器C用于抽除多余海水。单级喷射器B和C是基于文丘里原理，将驱动流体的压力能转化为吸入流体的动能。使用两个单级喷射器的海水淡化装置管路结构比较复杂，设备需要占用的空间比较大。两个单级喷射器都可能发生故障，造成设备的故障率比较高。同时，两个单级喷射器需要两路驱动水，喷射器进口和出口的压力差偏低，压力能的利用率不高，导致设备的能耗较高。此外，两个喷射器的制造成本比较高。远洋船舶机舱的空间有限，所以希望设备尺寸尽可能小，而在远洋航行中，海水淡化装置需要每天工作，因此需要设备的稳定性好、故障率低，同时由于远航的各种不确定风险存在，所以船用设备的能耗越低，越有利于提高船只的远航能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术缺点，提供一种体积小、结构稳定、能耗低的海水淡化装置用喷射器。

本实用新型公开的技术方案为：一种海水淡化装置用喷射器，主要由同轴连通的一级喷嘴、二级喷嘴和扩散管组成，在一级喷嘴和二级喷嘴的外部分别套接有一级吸入室、二级吸入室，其中：一级喷嘴和二级喷嘴均具有用于使物料从扩径端侧向缩径端侧流通的近似圆锥的流动空间，一级喷嘴的缩径端伸入二级喷嘴的扩径端中；一级吸入室和二级吸入室为两个相互独立、顺序套接在一级喷嘴和二级喷嘴外部的中空腔室，在一级吸入室和二级吸入室上分别预留有物料吸入口，其中一级吸入室的两端分别与一级喷嘴的扩径端、二级喷嘴的扩径端密封固定；二级吸入室的一端与二级喷嘴的扩径端密封固定，其另一端将二级喷嘴的缩径端包裹在内；扩散管具有用于使物料从圆筒端侧向扩径端侧流通的流动空间，扩散管的圆筒端穿过二级吸入室正对二级喷嘴缩径端的出口。

该喷射器的原理为：将两个内径逐渐缩小的喷嘴串联布置在同一个喷射器中，两个喷嘴对应两个吸入口和两个吸入室。高压驱动水通过一级喷嘴形成喷射流，从而在一级吸入室形成真空，可以从一级吸入口抽吸多余海水。驱动水和一级被抽的气体或液体混合形成的流体再作为二级喷射器的驱动流体，通过二级喷嘴，再次形成喷射流，在二吸入室形成真空，从而可以从二级吸入口抽吸蒸汽。由驱动水和两级吸入的蒸汽多余海水形成的混合流体，经过内径逐渐扩大的扩散管，速度降低，压力恢复常压，最后通过喷射器出口排出。

本实用新型进一步限定的技术方案为：

进一步的，一级喷嘴缩径端包括与其扩径端顺序连接的一次缩径端和二次缩径端，一次缩径端的轴向长度大于二次缩径端的长度，二次缩径端的大端内径等于一次缩径端小端的内径，并且一次缩径端大端外径不大于二级喷嘴扩径端大端的内径，设置一大、一小两个缩径端是为了将抽入的海水进行两次加速来使其平顺的达到较高的喷射速度。

进一步的，一级吸入室和二级吸入室上的物料吸入口的开口方向垂直于一级喷嘴、二级喷嘴的轴线，这是为了保证物料能够更加容易被吸入。

进一步的，一次缩径端的缩径率小于二次缩径端的缩径率，二次缩径端伸入二级喷嘴扩径端中，这样的设置是为了保证：海水先在轴向距离较长、缩径率小的一次缩径端中缓缓加速，之后进入轴向距离短、缩径率大的二次缩径端中快速加速到所需的喷射速度。（注：本文中的缩径率用内壁与中轴线之间的夹角来表示。）

进一步的，一级吸入室的两端分别与一级喷嘴扩径端的外壁、二级喷嘴扩径端的外壁密封固定；二级吸入室的一端与二级喷嘴扩径端的外壁密封固定，其另一端将二级喷嘴的缩径端包裹在内；扩散管具有用于使物料从圆筒端侧向扩径端侧流通的流动空间，扩散管的圆筒端穿过二级吸入室正对二级喷嘴缩径端的出口。