更新時間：2022-10-14 20:42:29 作者:創(chuàng)始人
旋渦泵是一種葉片泵，它的工作機構(gòu)由葉輪和有環(huán)形流道的殼體組成，有開式和閉式旋渦泵。通常采用閉式旋渦泵作為汽油泵、堿泵和小型鍋爐給水泵等。
01
旋渦泵的工作原理
旋渦泵葉輪上銑出許多徑向葉片，如圖1所示。葉輪端面緊靠泵體，其軸向間隙為0.10~0.15mm，流道由葉輪、泵體、泵蓋之間的環(huán)形空腔組成。在流道中的吸入口與排出口分開的一段稱隔舌，隔舌與葉輪的徑向間隙很小，以防排出口高壓液體竄漏到吸入口。開式旋渦泵葉片較長，葉片內(nèi)徑小于流道內(nèi)徑，液體從吸入口進入葉輪，后進入流道。閉式旋渦泵葉輪的葉片較短，葉片內(nèi)徑等于流道內(nèi)徑。液體從吸入口進入流道，再從葉輪外周進入葉輪。
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圖1 旋渦泵的類型
現(xiàn)以閉式泵為例說明其工作原理。流體由吸入口進入流道和葉輪。當葉輪旋轉(zhuǎn)時，由于葉輪中運動液體的離心力Fu大于流道中運動液體的離心力Fc，兩者之間產(chǎn)生一個旋渦運動，其旋轉(zhuǎn)中心線是沿流道縱長方向，稱為縱向旋渦，如圖2所示。在縱向旋渦作用下，液體從吸入至排出的整個過程中，可以多次進入與流出葉輪，類似于液體在多級離心泵內(nèi)的流動狀況。液體每流經(jīng)葉輪一次，就獲得一次能量。當液體從葉輪流至流道時，就與流道中運動的液體相混合。由于兩股液流速度不同，在混合過程中產(chǎn)生動量交換，使流道中液體的能量得到增加。旋渦泵主要是依靠這種縱向旋渦傳遞能量的。
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圖2 旋渦泵的工作原理
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旋渦泵的典型結(jié)構(gòu)介紹
圖3所示為W型旋渦泵，適用于輸送溫度為-20~80℃、黏度不大于35cSt（1cSt=10-6m2/s），無腐蝕性、無固體顆粒的液體；揚程為15~75m，流量為0.36~17m3/h。
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圖3 W型旋渦泵
1—泵體；2—泵蓋；3—葉輪；4—軸；5—托架；6—聯(lián)軸器；7—填料壓蓋；8，9—平衡孔與拆裝螺孔；10一軸承
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旋渦泵的特點
1）在葉輪直徑和轉(zhuǎn)速相同時，旋渦泵的揚程比離心泵高2-4倍；與相同揚程的容積泵相比，則尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單。
2）旋渦泵揚程和功率特性曲線是陡降的。圖4為旋渦泵與離心泵特性曲線的比較。因旋渦泵主要依靠縱向旋渦傳遞能量，所以在小流量時流道中液體流動速度小，液體經(jīng)過葉輪的次數(shù)增多，使泵的揚程提高；反之，流量大時液體經(jīng)過葉輪的次數(shù)減少，旋渦作用減小，揚程下降。因此，旋渦泵應在出口閥開啟情況下啟動，用旁路調(diào)節(jié)流量比關閉出口閥調(diào)節(jié)流量經(jīng)濟合理。
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圖4 旋渦泵與離心泵特性曲線比較
3）因液體在流道內(nèi)混合時要進行動量交換，產(chǎn)生較大沖擊損失，所以旋渦泵效率較低，一般效率為20%~50%，只適用于小功率泵（40kW以下）。低比轉(zhuǎn)速離心泵的效率比旋渦泵還要低，比轉(zhuǎn)速ns=10~40范圍內(nèi)，采用旋渦泵比較合適。
4）主要元件的結(jié)構(gòu)形狀簡單，加工制造容易，因而作為耐腐蝕的旋渦泵，其葉輪、泵體等可用難以鑄造的不銹鋼材料制造。有些旋渦泵也可用塑料、尼龍等模壓制造。
5）開式旋渦泵葉片根徑小于流道內(nèi)徑，液體從吸入口進入葉片，再從葉片進入流道。這種泵有自吸能力，其原理與液環(huán)泵相似。閉式旋渦泵在泵出口附加氣液分離罩或采用突然擴大的排出管等方法后也能自吸。其原理是葉輪旋轉(zhuǎn)時，液體與氣體在流道中強烈攪混，形成液氣混合物。混合物在分離罩中靠離心力分離，或在擴大的出口管中靠重力分離。分離后氣體排出，液體返回流道再與氣體混合，最后達到自吸。但旋渦泵的吸入能力不如離心泵（即吸入真空度沒有離心泵大）。因此，旋渦泵與離心泵葉輪配合使用，既可提高揚程，又改善吸入能力，離心旋渦泵就是這種結(jié)構(gòu)的泵。
6）旋渦泵不適于輸送高黏度液體，否則揚程和效率將降低很多。一般黏度不大于100cSt （1cSt = 10-6m2/s）尚可使用。
