技術領域

本發明屬于工業余熱回收和真空泵技術領域，特別涉及一種采用多效復疊引射方式的噴射式熱泵及大壓比真空泵。

背景技術

噴射器技術的應用領域十分廣泛，包括采用蒸汽、其它高壓氣體及液體作為驅動流體進行兩種壓力不同的流體直接引射混合并產生中間壓力的混合流體以備下游工藝應用，利用引射低壓氣體特性而產生真空效果的各類真空泵等，其中在熱電廠采用蒸汽噴射器通過汽輪機中壓抽汽作為驅動流體引射低壓汽輪機排氣并用于供熱，在理論上可獲得良好節能效果。其它工業生產流程中需要保持真空度或物質分離等工藝過程也使得噴射器技術的應用范圍進一步擴大。

傳統的噴射器的結構如圖1所示，該噴射器1由依次連接的設有噴嘴2的入口段3、混合段4、喉部5及擴壓段6所組成，圖1中，驅動流體A與被引射流體B是在同一級噴射器結構中混合的，并被加壓后送出混合氣體C。

但是，目前實際存在的問題是，目前傳統的流體噴射器由于受限于其驅動流體和被抽吸流體的壓力比限制，往往只有在一定的壓縮比及膨脹比的范圍之內才具有較大的引射比，且其引射比通常在0.2～0.8左右，如果偏離其合理的壓縮比及膨脹比范圍，則其引射比大為降低到1％的數量級，在熱電聯產余熱回收領域、各類氣體及其它物質分離與混合工藝領域等失去應用價值。至于壓力比范圍較大的噴射式真空泵結構，由于其主要功能是保持工藝過程所需的必要真空而非為了大量抽吸低壓氣體，經常為了獲得較高真空而不惜承受更低的引射效率，但其付出的能耗及初投資代價較大。因此，傳統的流體噴射器只有在一定壓縮比范圍內(通常2～3左右)效率較高，超出一定范圍則效率急劇下降，也正因此噴射器技術的應用范圍和規模受到其固有特性的限制。

因此，有必要探尋全新的噴射式熱泵或大壓比真空泵的設計方案及其結構，以提高噴射器的引射性能，并大幅降低噴射器的造價及運行能耗。

發明內容

本發明的目的是為克服已有技術的不足之處，提出一種采用多級復疊引射方式的噴射式熱泵及大壓比真空泵，可大幅降低噴射器的不可逆損失，實現在大壓比情況下大幅提高低壓流體引射比并大幅增加其與驅動流體的混合后流體的壓力，創造性地解決了將噴射器技術應用于大壓比條件下的噴射式熱泵和真空泵的引射比過低及能耗過高的技術難題。

本發明的具體描述是：

1、一種采用多效復疊引射方式的噴射式熱泵及大壓比真空泵，其特征在于，所述的噴射式熱泵及大壓比真空泵采用多級串并聯且驅動流體分級做功的多效復疊式結構，該多效復疊式結構包括依次復疊式連接的首級噴射器、末級噴射器、末級流量分配器；該首級噴射器和末級噴射器均由依次連接的設有噴嘴的入口段、混合段、喉部及擴壓段所組成，末級流量分配器開有末級混合引出口和混合流體出口，首級噴射器的首級引射口與末級噴射器的末級擴壓段的末級混合引出口通過引射連通管相連；其中驅動流體進入首級噴射器的首級入口段的首級噴嘴的進口，驅動流體與引射流體在首級混合段混合后經過首級喉部、首級擴壓段后進入末級噴射器的入口段的末級噴嘴，并與末級噴射器引射口的被引射流體混合后經末級噴射器的喉部進入末級擴壓段，然后進入末級流量分配器后一部分通過末級混合引出口被送往高壓級引射混合壓縮，其余部分經混合流體出口作為混合流體送出。

上述的噴射式熱泵及大壓比真空泵，還可包括在所述的首級噴射器和末級噴射器之間連接一個或依次連接多個中間級噴射器，其中，首級噴射器的首級擴壓段首先與中間級噴射器的入口段相連，經中間級噴射器擴壓段后再與末級噴射器的入口段相連，末級流量分配器的末級混合引出口與中間級噴射器的中間級引射口通過引射連通管相連，首級噴射器的首級引射口與復疊式中間級的中間級擴壓段的混合引出口通過引射連通管相連。

上述的末級流量分配器的內部可設置或不設置熱交換器。

上述的首級噴射器的首級噴嘴以及末級噴射器的噴嘴采用可調式或固定式結構噴嘴。

本發明的特點及有益效果：