專利名稱：超音速噴射器成套設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開的實(shí)施例總體涉及一種用于超音速噴射器系統(tǒng)的整體且緊湊的包裝構(gòu)造。
背景技術(shù)：
噴射器(有時(shí)被稱作氣體或蒸汽噴射器或者文丘里噴射器)通常在本領(lǐng)域是已知的。它們通常用于保持真空或用于壓縮氣體。噴射器相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械泵(比如活塞泵或壓縮機(jī)和隔膜泵)的優(yōu)點(diǎn)在于噴射器不具有運(yùn)動(dòng)部件，并且通常是堅(jiān)固耐用的(進(jìn)行過濾氣態(tài)蒸汽以減小氣蝕和侵蝕)。典型地，噴射器是亞音速的，因?yàn)槌羲俚膰娚淦髭呌诋a(chǎn)生低壓排出蒸汽。另外，超音速噴射器通常對(duì)用于適當(dāng)操作的設(shè)計(jì)/結(jié)構(gòu)參數(shù)更敏感。噴射器通常包括膨脹噴嘴端口，原動(dòng)氣體(motive gas)通過該噴嘴端口經(jīng)由入口端口進(jìn)入噴射器。當(dāng)氣體經(jīng)過膨脹噴嘴的節(jié)流咽部部段時(shí)，氣體膨脹至較低壓力。通常，存在通入膨脹噴嘴附近的封閉腔室的抽吸端口，待俘獲的氣體通過該膨脹噴嘴利用壓力差被抽吸到噴射器中。于是，在膨脹器的下游，通常存在具有入口的擴(kuò)散器部段、咽部部段和發(fā)散的排放部段。傳統(tǒng)的亞音速噴射器通常用于在諸如下述專利中公開的系統(tǒng)上保持真空美國(guó)專利5，380，822公開了使用氣體(典型的是蒸汽)噴射器在落串式除揮發(fā)成分裝置 (falling strand devolatilizer)的隨后階段中保持比在下游的冷凝器中更低的壓力，以便防止水凍結(jié)；美國(guó)專利6，855，248教導(dǎo)了使用蒸汽噴射器在處理柱上保持真空；美國(guó)專利6，330，821教導(dǎo)了使用氣體噴射器在被測(cè)部件上保持真空；美國(guó)專利4，194，924教導(dǎo)了在受熱的真空柱中蒸餾載氣溶劑和JP-4，其中真空由氣體(蒸汽)噴射器提供；以及美國(guó)專利4，834，343教導(dǎo)了一種非淹沒式處理柱，該處理柱在柱的頂部?jī)?nèi)包括文丘里裝置以便在液面下方使氣體再分散。前述專利中的每一個(gè)在此通過引用以前述專利與本公開相一致的程度將其全部?jī)?nèi)容結(jié)合到本公開中。然而，現(xiàn)有技術(shù)公開的一個(gè)問題在于噴射器系統(tǒng)的包裝。更特別地，申請(qǐng)人已經(jīng)許可體現(xiàn)在標(biāo)題為“串聯(lián)的超音速噴射器(。42申請(qǐng))”美國(guó)專利申請(qǐng)11/809，342中的技術(shù)， 該專利申請(qǐng)?jiān)诖送ㄟ^引用將其全部?jī)?nèi)容結(jié)合到本公開中。然而，在實(shí)施’342申請(qǐng)的技術(shù)時(shí)， 申請(qǐng)人:遭遇與串聯(lián)的超音速噴射器的尺寸和包裝相關(guān)的若干問題。對(duì)于上述其它現(xiàn)有技術(shù)的噴射器來說，’ 342申請(qǐng)的串聯(lián)的噴射器系統(tǒng)體積大并且不適合于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施。為此，需要一種有效率的、緊湊的并且成本有效的超音速噴射器系統(tǒng)包裝體，該包裝體由整體殼體、外殼或金屬塊制造而成。

發(fā)明內(nèi)容
本公開的實(shí)施例通常提供一種包裝在緊湊的整體殼體中的串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)。本公開的實(shí)施例還提供了一種包裝在整體殼體中的串聯(lián)的超音速噴射器。該系統(tǒng)可包括第一超音速噴射器，該第一超音速噴射器在高壓輸入端處接收壓縮機(jī)排放壓力裝置并且在低壓輸入端處接收壓縮機(jī)氣密通風(fēng)管線。第二噴射器可構(gòu)造用于在高壓輸入端處接收壓縮機(jī)排放壓力裝置并且在第二噴射器的低壓輸入端處接收第一超音速噴射器的輸出端。第二噴射器的輸出端可在經(jīng)過燃料調(diào)節(jié)器之后與燃?xì)廨啓C(jī)燃料系統(tǒng)連通。第一超音速噴射器和第二超音速噴射器都容納在整體殼體中，該整體殼體包括被磨銑、鉆成或通過其它方式機(jī)加工成用于在其中接收噴射器和相關(guān)聯(lián)的管道的金屬塊或合金材料塊。容納噴射器的金屬塊的最終尺寸大致為約12X12X5英寸。本公開的實(shí)施例還可提供一種包括金屬塊或合金塊的串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)， 該金屬塊或合金塊具有貫穿其中的第一孔，其中第一孔完全延伸穿過該塊，并且第一孔的尺寸適于在其中接收第一噴射器。該塊還包括形成于其中的第二孔，其中第二孔的第一端部在塊的外邊緣附近開始，且第二孔的第二端部在第一孔附近終止并且與第一孔連通。第二孔的尺寸可適于在其中接收第二超音速噴射器。第一和第二噴射器的孔的起始端部可以包括通過螺紋固定至塊的配件，其中該配件構(gòu)造成接合管法蘭。對(duì)于該塊，塊的長(zhǎng)度和寬度可以在約8英寸至約16英寸之間，高度在約2. 5英寸至約6. 5之間。本公開的實(shí)施例還可提供一種超音速噴射器組件，該組件可包括由堅(jiān)固 (solid)的材料塊制成的殼體；第一噴射器組件，該第一噴射器組件位于形成于殼體中的第一孔內(nèi)，并且通過位于第一孔的輸入端端部上的第一輸入側(cè)法蘭和位于第一孔的輸出端端部上的輸出側(cè)法蘭固定在第一孔內(nèi)；第二噴射器組件，該第二噴射器組件位于形成于殼體中的第二孔內(nèi)，并且通過位于第二孔的輸入端端部上的第二輸入側(cè)法蘭固定在第二孔內(nèi)，該第二孔在第一噴射器組件的抽吸輸入端附近終止于第一孔中。本公開的實(shí)施例還可提供一種串連的超音速噴射器成套設(shè)備，該成套設(shè)備包括 第一超音速噴射器組件，該第一超音速噴射器組件位于形成于整體殼體中的第一孔內(nèi)；和第二超音速噴射器組件，該第二超音速噴射器組件位于形成于整體殼體中的第二孔內(nèi)；其中，第二超音速噴射器組件的輸出端與第一超音速噴射器組件的抽吸輸入端連通。本公開的實(shí)施例還可提供一種串連的超音速噴射器成套設(shè)備。該成套設(shè)備可包括整體金屬塊或金屬合金塊，該整體金屬塊或金屬合金塊在其中形成有下述孔貫穿所述塊形成的第一縱向孔；形成到所述塊中并且終止于第一縱向孔的第二縱向孔；形成到所述塊中并且終止于第二縱向孔的第三縱向孔。該成套設(shè)備還可包括位于第一縱向孔內(nèi)的第一超音速噴射器組件；和位于第二縱向孔內(nèi)的第二超音速噴射器組件；其中，第一超音速噴射器組件的抽吸輸入端與第二縱向孔的終止端部連通，第二超音速噴射器組件的抽吸輸入端與第三縱向孔的終止端部連通。


通過參照附圖閱讀下述詳細(xì)描述會(huì)最好地理解本公開。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)的通常實(shí)踐，各特征并未按比例繪制。事實(shí)上，為了討論得清楚起見，各特征的尺寸可以任意增大或減小。圖1示出了串聯(lián)的超音速噴射器的示意性截面圖；圖2示出了應(yīng)用于制氣工廠中的串聯(lián)的超音速噴射器；圖3示出了本公開串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)的實(shí)施的一種示例性示意構(gòu)造；圖4示出了本公開串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)的實(shí)施的另一種示例性示意構(gòu)造；
圖5示出了制造在整體殼體中的示例性串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)；和圖6示出了制造在整體殼體中的示例性串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)的局部分解具體實(shí)施例方式應(yīng)理解的是，下述公開內(nèi)容提供了用于實(shí)施本公開的不同特征、結(jié)構(gòu)或功能的若干個(gè)示例性實(shí)施例。部件、裝置和構(gòu)造的示例性實(shí)施例描述如下，以簡(jiǎn)化本公開，然而，這些示例性實(shí)施例僅僅作為實(shí)例，并不用于限制本公開的范圍。另外，本公開可以在各示例性實(shí)施例中和在此所提供的附圖中重復(fù)使用附圖標(biāo)記和/或字母。該重復(fù)使用是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，在本質(zhì)上并未規(guī)定在各附圖中所討論的各實(shí)施例和/或構(gòu)造之間的關(guān)系。而且， 在下述說明中第一器件形成于第二器件上方或形成于第二器件上可以包括第一器件和第二器件以直接接觸的方式形成的實(shí)施例，也可以包括其它器件可能插在第一器件和第二器件之間形成以使得第一器件和第二器件不處于直接接觸的實(shí)施例。最后，下面提出的示例性實(shí)施例可以以任何方式組合，即，來自一個(gè)實(shí)施例的元件可用于任何其它實(shí)施例，而不偏離本公開的目的。另外，某些術(shù)語在下述說明和權(quán)利要求書中使用以表示特定部件。如本領(lǐng)域技術(shù)人員能意識(shí)到的，不同實(shí)體可由不同的名稱來表示相同部件，同樣，除非在此另有明確規(guī)定，對(duì)于在此描述的元件的命名規(guī)則不用于對(duì)本公開的范圍進(jìn)行限制。此外，在此使用的命名規(guī)則不用于對(duì)名稱不同而不是功能不同的部件進(jìn)行區(qū)分。此外，在下述描述和在權(quán)利要求書中，術(shù)語“包含”和“包括”以開放式方式應(yīng)用，因此應(yīng)解釋為表示“包括，但不限于”的含義。在本公開中的數(shù)字?jǐn)?shù)值可以是精確的或近似的數(shù)值。因此，本公開的各實(shí)施例可以偏離在此公開的數(shù)字、數(shù)值和范圍，但并不背離本公開的預(yù)定范圍。圖1示出了示例性串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)的示意性截面圖。在圖1中，有串聯(lián)的兩個(gè)超音速噴射器10和20。第一超音速噴射器包括封套11，該封套是氣密性的或者基本上氣密性的，并且包括抽吸端口 12。第一超音速噴射器10的抽吸端口 12可以是環(huán)形的， 或者是便于實(shí)現(xiàn)噴射器抽吸端口 12的期望的流動(dòng)路徑特征的任何其它形狀。原動(dòng)氣體進(jìn)入第一超音速噴射器的噴嘴17，通過節(jié)流咽部13被膨脹，并通過噴嘴的發(fā)散部分被進(jìn)一步膨脹到更低的壓力和超音速速度。該具有超音速速度的原動(dòng)氣體在第一超音速噴射器10 的出口 19處離開噴嘴17，并且所產(chǎn)生的壓力降低通過抽吸端口 12將支路氣體(off gas) 抽吸到噴射器中。組合的原動(dòng)氣體和支路氣體前進(jìn)到第一超音速噴射器10的擴(kuò)散器18，該擴(kuò)散器具有比噴嘴17的咽部大的咽部14。第一噴射器10的擴(kuò)散器18的咽部14的橫截面面積在尺寸上大于噴嘴17的咽部13的橫截面面積。由于通過擴(kuò)散器18的通道的橫截面區(qū)域的會(huì)聚部段和隨后的發(fā)散部段，原動(dòng)氣體和所攜帶的支路氣體的速度降低。原動(dòng)氣體和支路氣體的混合物以比支路氣體的壓力大的壓力在擴(kuò)散器18的排放端部15處離開噴射器10。擴(kuò)散器18的端部引出以進(jìn)入通向封套21的導(dǎo)管16，該封套21是氣密性的或者基本上氣密性的，并且包括第二超音速噴射器20的抽吸端口 22。第二超音速噴射器20的抽吸端口 22可以是環(huán)形的。原動(dòng)氣體進(jìn)入第二超音速噴射器20的噴嘴27并且前進(jìn)到節(jié)流咽部23，通過噴嘴27的發(fā)散部分被膨脹并在出口四處離開噴嘴27，前進(jìn)到擴(kuò)散器觀中， 該擴(kuò)散器具有比噴嘴27的咽部23大的咽部24。通過第二超音速噴射器20通道的橫截面面積在尺寸上從噴嘴27的咽部23增大到擴(kuò)散器觀的咽部24。這使得原動(dòng)氣體經(jīng)過噴嘴 27的咽部23和發(fā)散部段時(shí)的速度增大，并且使得壓力減小，從而通過抽吸端口 22將經(jīng)過導(dǎo)管16的來自第一超音速噴射器10的出口氣體抽吸到噴射器20中。由于通過擴(kuò)散器的通道的會(huì)聚和發(fā)散橫截面區(qū)域，原動(dòng)氣體和所攜帶的支路氣體的速度在擴(kuò)散器中減小。導(dǎo)管 16中的原動(dòng)氣體和支路氣體的混合物在擴(kuò)散器觀的排放端部25處離開噴射器20。第二超音速噴射器20的擴(kuò)散器觀的排放端部25向?qū)Ч芄┝?，該?dǎo)管可以是管子或其它氣體連通管線，以使與原動(dòng)氣體組合的支路氣體再循環(huán)以用于進(jìn)一步處理。在操作中，原動(dòng)氣體(在管線情況下，管線內(nèi)的天然氣；在化學(xué)工廠情況下，工藝用蒸汽)以比支路氣體高的壓力被噴射到第一超音速噴射器10的噴嘴17中。噴射器10 的橫截面面積向第一超音速噴射器10的咽部部段13變窄。這使得氣體經(jīng)過咽部13時(shí)的速度增大，并且通過噴嘴17至出口 19的發(fā)散部段繼續(xù)膨脹，這在第一超音速噴射器10的抽吸入口 12處形成了較低壓力。這將封套11中的支路氣體抽吸到第一超音速噴射器中。 支路氣體利用經(jīng)過第一超音速噴射器10的原動(dòng)氣體被抽入和攜帶。在下游，擴(kuò)散器18的咽部14的橫截面面積比噴嘴17的咽部13的橫截面面積大。擴(kuò)散器18擴(kuò)張到排放端部15 或者向第二超音速噴射器20的抽吸端口 22供料。第二原動(dòng)氣體被供應(yīng)到第二超音速噴射器20的噴嘴27，噴嘴27向咽部23變窄。氣體速度增大，壓力降低，從而將支路氣體抽吸到噴嘴并且在出口四處離開。第二超音速噴射器20的橫截面面積也向擴(kuò)散器觀的咽部 25增大，然后進(jìn)一步擴(kuò)張到排放端部25。然后，排放端部25向管線(未示出)供料，該管線以較高壓力將重新壓縮的支路氣體引導(dǎo)至隨后的處理過程。在本公開的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，超音速噴射器10、20的噴嘴17和27相對(duì)于擴(kuò)散器18和觀是可調(diào)的。這通過使噴嘴17、27帶有螺紋并且以不封閉抽吸端口的方式安裝在封套的接收螺紋上或者擴(kuò)散器18、28的入口的一部分上來實(shí)現(xiàn)。噴射器10、20可設(shè)計(jì)成使得第一超音速噴射器10以從約2. 4至約2. 6的出口馬赫數(shù)操作而第二超音速噴射器 20以從約1. 6至約1. 8的出口馬赫數(shù)操作。在第一超音速噴射器10中，噴嘴出口 19與噴嘴咽部13的橫截面面積之比可以從約2. 9至約3. 2，優(yōu)選地，從約3. 0至約3. 1。在第二超音速噴射器20中，噴嘴出口四與噴嘴咽部23的橫截面面積之比可以從約1. 30至約1. 45， 優(yōu)選地，從約1. 35至約1. 40。第一超音速噴射器10的擴(kuò)散器18的咽部14與噴嘴17的咽部13的面積之比可以在約4. 60至約4. 90的范圍內(nèi)，優(yōu)選地，在從4. 70至4. 80的范圍內(nèi)。第二超音速噴射器20的擴(kuò)散器28的咽部M與噴嘴27的咽部23的面積之比可以在約1.70至約1.90的范圍內(nèi)，優(yōu)選地，在從約1.80至約1.90的范圍內(nèi)。通常，第一超音速噴射器的原動(dòng)氣體的流動(dòng)速率與支路氣體的流動(dòng)速率之比為從約32至約45 (例如，克/克或者千克/千克，是無量綱比)。通常，第二超音速噴射器的原動(dòng)氣體的流動(dòng)速率與來自第一超音速噴射器的排放氣體的流動(dòng)速率之比為從約20至約25。根據(jù)理論，在沒有約束的情況下，通過會(huì)聚-發(fā)散的超音速噴嘴的氣體的等熵膨脹的一維控制方程可以寫成如在申請(qǐng)?zhí)枮?1/809,342的美國(guó)專利申請(qǐng)(“’342申請(qǐng)”)中示出的方程。另外，’342申請(qǐng)的圖2示出了在超音速噴嘴和擴(kuò)散器的出口處的馬赫數(shù)等值線；’ 342申請(qǐng)的圖3示出了在超音速噴嘴和擴(kuò)散器的出口處的滯止壓力等值線；’ 342申請(qǐng)的圖4示出了兩階段超音速噴射器的總體性能；，342申請(qǐng)的圖5示出了兩階段超音速噴射器的總體性能；以及’342申請(qǐng)的圖6示出了兩階段超音速噴射器的總體性能。這些附圖的每一幅和隨后的描述以所結(jié)合的主題與本公開一致的程度通過引用結(jié)合于本公開中。圖2示出了應(yīng)用于制氣工廠中的串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)沒有處于整體殼體中。圖2所示的示例性串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)示出了串聯(lián)的噴射器系統(tǒng)的相對(duì)尺寸。例如，盡管通過括號(hào)200標(biāo)識(shí)出的兩個(gè)噴射器被緊湊地組裝，但是圖2所示的串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)的寬度包含在約M英寸至約36英寸之間，高度在約20英寸至約30英寸之間，深度在約12英寸至約20英寸之間。而且，這些尺寸僅包括串聯(lián)的噴射器，并不包括圖2所示的隨后的閥裝置。圖3示出了本公開串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)300的實(shí)施的示例性示意構(gòu)造。系統(tǒng) 300總體包括串聯(lián)的超音速噴射器30h、302b。第一噴射器30 在高壓輸入端處接收壓縮機(jī)排放壓力裝置304并且在低壓輸入端處接收壓縮機(jī)氣密封通風(fēng)裝置308。第一噴射器 302a的輸出端與第二噴射器302b的低壓輸入端連通，已調(diào)整的壓縮機(jī)排放壓力裝置304被提供給第二噴射器302b的高壓輸入端。第二噴射器302b的輸出端可與燃?xì)廨啓C(jī)燃料系統(tǒng) 306連通。因此，通常通向大氣的壓縮機(jī)氣密封通風(fēng)裝置308經(jīng)由本公開串聯(lián)的超音速噴射器與燃?xì)廨啓C(jī)燃料系統(tǒng)306的輸入端相結(jié)合。圖4示出了本公開串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)400的實(shí)施的示例性示意構(gòu)造。串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)400可構(gòu)造成在兩個(gè)超音速噴射器402中的每一個(gè)的高壓輸入端處接收壓縮機(jī)排放壓力404。第一超音速噴射器40 可構(gòu)造成在低壓輸入端408處接收壓縮機(jī)氣密封通風(fēng)裝置或油密封的捕油裝置。第一超音速噴射器40 的輸出端可與第二超音速噴射器402b的低壓輸入端連通。第二超音速噴射器402b的輸出端可與壓縮機(jī)站入口歧管 406(如果需要的話，或者增壓系統(tǒng))連通。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，串聯(lián)的超音速噴射器可以與其它噴射器系統(tǒng)(包括其它串聯(lián)的噴射器系統(tǒng))組合，以形成一系列或一串噴射器系統(tǒng)。在本公開的其它實(shí)施例中， 系統(tǒng)中的噴射器的數(shù)量可增加到3、4、5或更多個(gè)具有與在此提到的實(shí)施例中的至少一個(gè)所公開的構(gòu)造相似的噴射器。因此，串聯(lián)的構(gòu)造可被擴(kuò)展到包括3至約6個(gè)或更多個(gè)超音速噴射器。圖5示出了以組裝在整體殼體中的方式制成的示例性串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)。 示例性系統(tǒng)500包括整體殼體506，該整體殼體可以是已被機(jī)加工成或鉆成用于在其內(nèi)接收串聯(lián)的超音速噴射器一塊金屬塊。金屬可以是任何剛性金屬，比如鐵基金屬、鈦、鋁、或通常用于壓縮機(jī)或渦輪閥或管道領(lǐng)域的任何合金金屬。殼體506的外表面可以包括多個(gè)連接法蘭，該連接法蘭構(gòu)造成接收用于輸入端和輸出端的管道或另外地連接用于輸入端和輸出端的管道。更特別地，法蘭508可構(gòu)造成連接至第一超音速噴射器502的高壓輸入端。法蘭514可構(gòu)造成連接至第一超音速噴射器502的輸出管線。法蘭510可構(gòu)造成第二超音速噴射器504的高壓輸入端，而法蘭512可構(gòu)造成第二超音速噴射器504的低壓抽吸輸入端。 第二噴射器504的輸出端可與第一噴射器502的低壓輸入端連通，從而形成系統(tǒng)500的串聯(lián)的噴射器構(gòu)造。圖6示出了以組裝在整體殼體中的方式制成的示例性串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)的局部分解圖。該分解圖示出了可用于形成示例性噴射器系統(tǒng)的殼體506的整體金屬塊。 更特別地，圖6的分解圖清楚地示出了多個(gè)孔可形成于整塊殼體506中，以形成超音速噴射器可容納在其中的整體外殼。例如，第一孔520可貫穿塊506沿縱向形成，而且第一孔520可構(gòu)造成在其中接收第一噴射器502。類似地，第二孔530可形成于塊506中并且構(gòu)造成在其中接收第二噴射器504。此外，第二孔530可被定位成終止于第一孔520中，這樣，第一噴射器504的輸出端可與第二噴射器504的低壓抽吸輸入端連通。另外，第三孔540可形成于塊506中，而且第三孔可構(gòu)造成終止于第二孔530中，這樣，第三孔540可用于與第二噴射器504的低壓抽吸輸入端連通。申請(qǐng)人注意到盡管在附圖中示出的包含孔的部件中的每一個(gè)都彼此成直角，本公開的實(shí)施例不受孔的任何特定構(gòu)造或布置限制。例如，相應(yīng)孔中的每一個(gè)可以每個(gè)孔彼此平行的構(gòu)造形成于整塊殼體中。替代地，相應(yīng)孔可被定位成使得相應(yīng)孔之間的角度在0°至約180°之間。其它螺紋孔可形成在塊506中的各個(gè)位置處，以將各法蘭514、508、512、510固定至塊506。在圖5和6所示的示例性噴射器系統(tǒng)中的每一個(gè)中，孔可形成有帶螺紋的內(nèi)壁，孔形成于所述內(nèi)壁內(nèi)。這樣，其相應(yīng)的噴射器組件或部件可構(gòu)造有帶螺紋的外壁，以使得噴射器組件或部件可旋擰到整塊殼體內(nèi)以形成期望的系統(tǒng)。在其它實(shí)施例中，噴射器組件的尺寸和形狀適于被滑動(dòng)地接收到并且固定到形成于主體506中的孔內(nèi)。在該實(shí)施例中，通常有固定機(jī)構(gòu)，該固定機(jī)構(gòu)構(gòu)造成將噴射器組件保持在相應(yīng)孔中期望的位置處。例如，圖5和 6所示的示例性實(shí)施例使用螺接至主體506的法蘭508、510、512、514以將噴射器組件固定在它們的相應(yīng)孔中。盡管在本文所示的示例性實(shí)施例中示出了螺接的法蘭508、510、512、 514，然而申請(qǐng)人意識(shí)到可以使用其它用于將噴射器組件固定在它們的相應(yīng)孔中的等效方法，而并不偏離本公開的范圍。此外，應(yīng)注意的是，噴射器組件可以包括任何數(shù)量的噴射器部件，同樣可包括完整的噴射器或部分的噴射器。在組件僅包括部分組件的實(shí)施例中，噴射器的其余部件可預(yù)先形成于殼體中，即永久性鉆入殼體506中或者以其它方式機(jī)加工到殼體506中。仍參照?qǐng)D5和6所示的示例性系統(tǒng)500，申請(qǐng)人注意到，通過使用整體殼體506， 噴射器系統(tǒng)500的總體尺寸充分減小。例如，對(duì)于在此公開的串聯(lián)的超音頻噴射器的每個(gè)實(shí)施例，圖6所示的X和Y向的尺寸可以在約8、10或12英寸與約12、14或16英寸之間。 此外，對(duì)于在此公開的串聯(lián)的超音頻噴射器的每個(gè)實(shí)施例，Z向尺寸可以在約2. 5英寸至約 6. 5英寸之間。這樣，通過在整體殼體506中形成串聯(lián)的超音頻噴射器系統(tǒng)，申請(qǐng)人已將串聯(lián)的超音頻噴射器系統(tǒng)的尺寸減小大于200%。此外，由整塊鋼制成的串聯(lián)的超音頻噴射器系統(tǒng)大大降低制造成本并減小維護(hù)問題，同時(shí)提高了系統(tǒng)的可靠性。在上述示例性實(shí)施例中的每一個(gè)中，噴射器組件可由金屬或金屬合金制成。金屬或金屬合金可針對(duì)特定應(yīng)用進(jìn)行選擇，即針對(duì)每種應(yīng)用所伴隨的溫度、強(qiáng)度或化學(xué)反應(yīng)等事項(xiàng)。無論如何，可用于制造噴射器組件的示例性材料包括金屬、鐵、鋼、鈦和將其它元素添加到這些材料中而形成的各種合金。在至少一個(gè)示例性實(shí)施例中，噴射器可由非金屬材料制成，諸如陶瓷和其它剛性非金屬材料。類似地，殼體還可由與噴射器組件相同的示例性材料制成。然而，在為各元件選擇合適的材料時(shí)，材料能被精確地機(jī)加工的能力是主要因素。本公開的實(shí)施例總體可提供一種串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括第一超音速噴射器，該第一超音速噴射器在高壓輸入端處接收壓縮機(jī)排放壓力裝置并且在低壓輸入端處接收壓縮機(jī)氣密封通風(fēng)管線。第二超音速噴射器可構(gòu)造成在高壓輸入端處接收壓縮機(jī)排放壓力裝置并且在第二噴射器的低壓輸入端處接收第一超音速噴射器的輸出端。第二噴射器的輸出端可在經(jīng)過燃料調(diào)節(jié)器之后與燃?xì)廨啓C(jī)燃料系統(tǒng)連通。第一超音速噴射器和第二超音速噴射器都容納在整體殼體中，該整體殼體包括被磨銑或鉆成在其中接收噴射器的金屬塊。容納噴射器的金屬塊的最終尺寸大致為約12X12X5英寸。本公開的實(shí)施例還可提供一種包括金屬塊或合金塊的串聯(lián)的超音速噴射器系統(tǒng)， 該金屬塊或合金塊具有貫穿其中的第一孔，其中第一孔大致延伸穿過該塊，并且第一孔的尺寸適于在其中接收第一噴射器。該塊還包括形成于其中的第二孔，其中第二孔的第一端部在塊的外邊緣附近開始，且第二孔的第二端部在第一孔附近終止并且與第一孔連通。第二孔的尺寸可適于在其中接收第二超音速噴射器。第一和第二噴射器的孔的起始端部可以包括通過螺紋固定至塊的配件，其中該配件構(gòu)造成接合管法蘭。對(duì)于該塊，塊的長(zhǎng)度和寬度可以在約8英寸至約16英寸之間，高度在約2. 5英寸至約6. 5英寸之間。上述概述了幾個(gè)實(shí)施例的特征，以使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員可更好地理解本公開的各方面。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)想到他們可很容易使用本公開作為設(shè)計(jì)或修改其它用于進(jìn)行相同目的和/或獲得在此引入的實(shí)施例的相同優(yōu)點(diǎn)的工藝和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)該意識(shí)到這些等同的構(gòu)造不會(huì)偏離本公開的精神和范圍，而且他們可在不偏離本公開的精神和范圍的情況下作出各種改變、替換和改造。
權(quán)利要求
1.一種超音速噴射器組件，包括由堅(jiān)固的材料塊機(jī)加工成的殼體；第一噴射器組件，該第一噴射器組件位于形成于殼體中的第一孔內(nèi)，并且通過位于第一孔的輸入端端部上的第一輸入側(cè)法蘭和位于第一孔的輸出端端部上的輸出側(cè)法蘭而固定在該第一孔內(nèi)；第二噴射器組件，該第二噴射器組件位于形成于殼體中的第二孔內(nèi)，并且通過位于第二孔的輸入端端部上的第二輸入側(cè)法蘭固定在該第二孔內(nèi)，該第二孔在第一噴射器組件的抽吸輸入端附近終止于第一孔中。
2.如權(quán)利要求1所述的超音速噴射器組件，其中，第一孔的輸入端端部與第一噴射器組件的第一節(jié)流咽部連通，而第二孔的輸入端端部與第二噴射器組件的第二節(jié)流咽部連ο
3.如權(quán)利要求1所述的超音速噴射器組件，其中，第二噴射器組件的輸出端與第一噴射器組件的抽吸輸入端連通。
4.如權(quán)利要求3所述的超音速噴射器組件，其中，第二噴射器組件的抽吸端口與形成于殼體中的第三孔連通，所述殼體具有連接法蘭，所述連接法蘭與所述殼體附連并且位于第三孔的進(jìn)口上。
5.如權(quán)利要求1所述的超音速噴射器組件，其中，第一輸入側(cè)和第二輸入側(cè)與壓縮機(jī)排放壓力裝置連通，第二噴射器組件的抽吸輸入端與壓縮機(jī)氣密封通風(fēng)裝置連通，并且第一噴射器組件的輸出端與燃?xì)廨啓C(jī)燃料系統(tǒng)連通。
6.如權(quán)利要求1所述的超音速噴射器組件，其中，第一輸入側(cè)和第二輸入側(cè)與壓縮機(jī)排放壓力裝置連通，第二噴射器組件的抽吸輸入端與壓縮機(jī)氣密封通風(fēng)裝置或者與壓縮機(jī)油密封的捕油裝置連通，并且第一噴射器組件的輸出端與壓縮機(jī)站入口歧管系統(tǒng)連通。
7.如權(quán)利要求1所述的超音速噴射器組件，其中，殼體的長(zhǎng)度小于約12英寸，寬度小于約12英寸，高度小于約5英寸。
8.如權(quán)利要求1所述的超音速噴射器組件，其中，殼體的長(zhǎng)度和寬度在約8英寸至約 16英寸之間，高度在約2. 5英寸至約6. 5英寸之間。
9.如權(quán)利要求1所述的超音速噴射器組件，其中，第一噴射器組件和第二噴射器組件由金屬、金屬合金或陶瓷材料制成。
10.如權(quán)利要求1所述的超音速噴射器組件，其中，殼體包括整體金屬塊或金屬合金塊，所述整體金屬塊或金屬合金塊在其中形成有所述孔。
11.一種串連的超音速噴射器成套設(shè)備，包括第一超音速噴射器組件，該第一超音速噴射器組件位于形成于整體殼體中的第一孔內(nèi)；和第二超音速噴射器組件，該第二超音速噴射器組件位于形成于整體殼體中的第二孔內(nèi)；其中，第二超音速噴射器組件的輸出端與第一超音速噴射器組件的抽吸輸入端連通。
12.如權(quán)利要求11所述串連的超音速噴射器成套設(shè)備，其中，第二孔的輸出端端部終止于第一超音速噴射器組件的抽吸輸入端中。
13.如權(quán)利要求11所述串連的超音速噴射器成套設(shè)備，其中，壓縮機(jī)排放壓力管線與第一超音速噴射器組件和第二超音速噴射器組件的相應(yīng)輸入端連通。
14.如權(quán)利要求13所述串連的超音速噴射器成套設(shè)備，其中，第二超音速噴射器組件的抽吸輸入端與壓縮機(jī)氣密封通風(fēng)管線或者與壓縮機(jī)油密封的捕油管線連通。
15.如權(quán)利要求11所述串連的超音速噴射器成套設(shè)備，其中，殼體的長(zhǎng)度小于約12英寸，寬度小于約12英寸，高度小于約5英寸；或者殼體的長(zhǎng)度和寬度在約8英寸至約16英寸之間，高度在約2. 5英寸至約6. 5英寸之間。
16.如權(quán)利要求11所述串連的超音速噴射器成套設(shè)備，其中，第一超音速噴射器組件和第二超音速噴射器組件由金屬、金屬合金或陶瓷材料制成；殼體包括整體金屬塊或金屬合金塊，所述整體金屬塊或金屬合金塊在其中形成有所述孔。
17.如權(quán)利要求11所述串連的超音速噴射器成套設(shè)備，其中，第一超音速噴射器組件和第二超音速噴射器組件構(gòu)造成接收約5000kPa至約6000kPa的輸入壓力。
18.—種串連的超音速噴射器成套設(shè)備，包括整體金屬塊或金屬合金塊，所述整體金屬塊或金屬合金塊在其中形成有下述孔a)形成為貫穿所述塊的第一縱向孔；b)形成到所述塊中并且終止于第一縱向孔中的第二縱向孔；c)形成到所述塊中并且終止于第二縱向孔中的第三縱向孔；位于第一縱向孔內(nèi)的第一超音速噴射器組件；和位于第二縱向孔內(nèi)的第二超音速噴射器組件；其中，第一超音速噴射器組件的抽吸輸入端與第二縱向孔的終止端部連通，第二超音速噴射器組件的抽吸輸入端與第三縱向孔的終止端部連通。
19.如權(quán)利要求18所述串連的超音速噴射器成套設(shè)備，其中，殼體的長(zhǎng)度小于約12英寸，寬度小于約12英寸，高度小于約5英寸；或者殼體的長(zhǎng)度和寬度在約8英寸至約16英寸之間，高度在約2. 5英寸至約6. 5英寸之間。
20.如權(quán)利要求18所述串連的超音速噴射器成套設(shè)備，其中，壓縮機(jī)排放壓力管線與第一超音速噴射器組件和第二超音速噴射器組件的相應(yīng)輸入端連通；第二超音速噴射器組件的抽吸輸入端與壓縮機(jī)氣密封通風(fēng)管線或者與壓縮機(jī)油密封的捕油管線連通。
全文摘要
本公開的實(shí)施例可提供一種超音速噴射器組件。該組件可包括由固體材料片制成的殼體；第一噴射器組件，該第一噴射器組件位于形成于殼體中的第一孔內(nèi)，并且通過位于第一孔的輸入端端部上的第一輸入側(cè)法蘭和位于第一孔的輸出端端部上的輸出側(cè)法蘭固定在該第一孔內(nèi)；第二噴射器組件，該第二噴射器組件位于形成于殼體中的第二孔內(nèi)，并且通過位于第二孔的輸入端端部上的第二輸入側(cè)法蘭固定在該第二孔內(nèi)，該第二孔在第一噴射器組件的抽吸輸入端附近終止于第一孔內(nèi)。
文檔編號(hào)F15C1/12GK102203435SQ200980141701
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者C·M·揚(yáng), H·A·基德, J·V·鮑恩, K·M·卡拉佩拉蒂, M·J·鮑爾 申請(qǐng)人:迪傲公司