旋涡泵是指叶轮为外缘部分带有许多小叶片的全体轮盘,液体在叶片和泵体流道中重复做旋涡运动的泵。旋涡泵虽归于叶片式机械的领域,但其作业进程、结构和特性曲线的形状等与离心泵和其他类型泵都不太相同。
旋涡泵是叶片式泵的一种。在原理和结构方面,它与离心式和轴流式泵不一样,因为它是靠叶轮旋转时使液体发生旋涡运动的效果而吸入和排出液体的,所以称为旋涡泵。
旋涡泵首要组成部件有叶轮、泵体、泵盖以及它们所组成的环形流道,旋涡泵叶轮不同于离心泵叶轮,它是一种外轮上带有径向叶片的圆盘。液体由吸入管进入流道,并经过旋转的叶轮取得能量,被运送到排出管,完结泵的作业进程。
旋涡泵的比转数一般在6~50之间。它是一种小流量、高扬程的泵,适合运送黏度不大于5°E、无固体颗粒、无杂质的液体或气液混合物。其流量范围在0.18~45 m³/h,单级扬程可达250 m左右。
、开式流道结构。闭式叶轮是指叶片部分设有中心隔板,叶片比较矮小的一种叶轮。泵的吸、排口除在隔舌部分隔开外。经过流道相通.这种与吸、排口直接相通的流道称之为开式流道。闭式旋涡泵有必要配开式流道。
闭式旋涡泵的叶片和流道方式较多。一般矩形截面流道流量较大,但扬程和功率较低。而半圆形截面流道,扬程和功率较高,但流量较小。因而中、低比转数旋涡泵多选用半圆形截面流道,而中、高比转数旋涡泵多选用矩形截面流道。叶片形状运用最广的是径向直叶片,在低比转数旋涡泵中也有选用后弯角叶片。
在闭式旋涡泵中,液流是从圆周速度较大的叶轮外缘进入泵内的.因而气蚀功能较差,有必要气蚀余量大。并且因为闭式旋涡泵的排出口坐落流道外缘.集合在时‘片根部的气体不易排出。因而,如无专门办法,闭式旋涡泵无自吸才能,也不能抽送气液混合物。闭式旋涡泵的功率要高于开式旋涡泵,可到达35%~45%。
开式旋涡泵选用开式叶轮,闭式流道结构。开式叶轮是指叶片不带中心隔板,叶片比较长的一种叶轮。闭式流道是指吸、排口不能直接相通的流道。开式旋涡泵的吸、排口一般开在泵侧盖靠叶片根部处,这样一方面气体简略排出,有利于进步泵的自吸和抽送气液混合物的才能;另一方面。进口处的圆周速度比较小,因而抗气蚀功能也要比闭式旋涡泵好。但开式旋涡泵的功率低,如选用功率最差的闭式流道时,功率仅为20%~27%,即便选用水力丢失较小的向心开式流道后,功率也只能进步到27%~35%。
比较,旋涡泵扬程较高,较简略完成自吸,但气蚀功能差,而离心泵扬程低,但气蚀功能相对较好。离心旋涡泵便是将这两种泵结合在一起,即榜首级为
,以减小泵的必需气蚀余量;第二级为旋涡叶轮,进步泵的扬程。这样不光气蚀功能好,并且泵的扬程也较高。
旋涡泵叶轮上铣出许多径向叶片。叶轮端面紧靠泵体,其轴向空隙为0.10~0.15mm。流道由叶轮、泵体、泵盖之间的环形空腔组成。在流道中的吸进口与排出口分隔的一段称隔舌。隔舌与叶轮的径向空隙很小,以防排出口高压液体窜漏到吸进口。开式旋涡泵叶片较长,叶片内径小于流道内径,液体从吸进口进入叶轮,后进入流道。闭式旋涡泵叶轮的叶片较短,叶片内径等于流道内径。液体从吸进口进入流道,再从叶轮外周进入叶轮。
现以闭式泵为例阐明其作业原理。流体由吸进口进入流道和叶轮。当叶轮旋转时,因为叶轮中运动液体的离心力大于流道中运动液体的离心力,两者之间发生一个旋涡运动,其旋转中心线是沿流道纵长方向,称为纵向旋涡。在纵向旋涡效果下,液体从吸入至排出的整一个完好的进程中,能够屡次进入与流出叶轮,类似于液体在
内的活动情况。液体每流经叶轮一次,就取得一次能量。当液体从叶轮番至流道时,就与流道中运动的液体相混合。因为两股液流速度不同,在混合进程中发生动量交流,使流道中液体的能量得到添加。旋涡泵首要是依托这种纵向旋涡传递能量的。
(1)旋涡泵是结构最简略的高扬程泵。与相同尺度的离心泵比较,它的扬程比离心泵高2~4倍;与相同扬程的容积泵比较,它的尺度要小得多,结构也简略得多。
(2)旋涡泵的功率很低(因为液体在流道内碰击丢失较大),最高不超越45%,一般为15%~40%。因而,它难做成大功率的泵。从现在出产的旋涡泵来看,功率一般不超越30 kw。但低比转数的离心泵功率比它还低,因而,旋涡泵替代低比转数的离心泵运用的场合是许多的。
(3)大多数旋涡泵都具有自吸才能,有些旋涡泵还能够抽气或抽送汽液混合物,这是一般离心泵力不从心的。
具体来说,关于闭式叶轮旋涡泵,只需设置一个简略的附加设备即能够自吸。关于开式叶轮、闭式流道的旋涡泵来说,它具有自吸才能,一般用于抽气;而开式叶轮、开式流道的旋涡泵则用作运送液体,不能自吸。一般这两种泵拼装在一起,前者作为抽真空泵,后者作为作业泵。例如,加油车的旋涡泵,还有其他结构的旋涡泵。
(1)在化学工业中运送酸、碱及其他腐蚀性液体,要求泵具有小流量、高扬程、较慢的化学反应速度和较高的耐腐的才能。因为旋涡泵的作业零件简略,因而易于完成上述要求。
(2)抽送介质密度小的液体(如汽油、酒精等)。因为这些液体易于蒸腾,因而抽送时多为汽液混输,如机场、轿车配油站,甚至于飞机的加油。旋涡泵能进行汽液混输,在上面叙述的情况下作业,一般时间短,所以,功率低就不是主体问题了。
(3)抽送含有气体的液体,抽送含有高弹性气体的液体(如丙烷、丁烷等)。抽送吸入管中部分蒸腾的液体。