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                旋渦泵的工作原理以及特點

                發布時間:2021/6/17 10:10:06

                瀏覽次數:499

                旋渦泵是一種流量小、揚程高的葉片泵,效率低,性能曲線陡降,與其他葉片泵相比,旋渦泵結構簡單、體積小、重量輕,具有自吸能力或借助于簡單裝置實現自吸。適用于輸送黏度小于15°E的無固體顆粒的清潔液體。

                 

                它主要由葉輪、泵體、泵蓋等組成。泵體和葉輪間形成環形流道,液體從吸入口進入,通過旋轉的葉輪獲得能量,從排出口排出。吸入口和排出口間有隔板,隔板與葉輪間有很小的間隙,吸入口與排出口是隔開的。

                 

                01 工作原理

                旋渦泵的工作原理是,葉輪旋轉時,液體按葉輪的旋轉方向沿著流道流動,流入葉輪葉片間的液體,受葉片的推動,與葉輪一起運動,因而其圓周分速度可認為與葉輪的圓周速度相等,由此產生離心力,離心力大小與圓周速度的平方成正比。由于葉片間的液體與泵流道內液體的圓周速度不同,兩者之間產生一個方向垂直于軸面并指向流道縱長方向的環形旋轉運動,稱為縱向旋渦,如圖3所示。在縱向旋渦的作用下,液體從吸入至排出的過程中可以多次地流入葉輪和從葉輪中流出,它每流入葉輪一次,就獲得一次能量,當它從葉輪流至流道時,與流道中運動的液體相混合,在混合過程中產生動量交換,使流道中的液體能量增加。

                 

                液體在葉片進口沖角很大時,液體脫離葉片形成旋渦,這種旋渦的矢量方向與葉片的進口邊是平行的,即與葉輪徑向方向平行,稱為徑向旋渦。徑向旋渦隨時間而增大,周期性的脫離葉片被液流帶走,如果被帶入流道內,則起著傳遞能量的作用,如果帶入葉輪內,則不起任何補充傳遞能量的作用。旋渦泵工作時產生縱向和徑向旋渦是同時作用的,哪一種旋渦占優取決于葉輪和流道幾何尺寸的比例及形狀。

                 

                縱向旋渦的強弱,與流道內液體的流速有關,與流量有關。隨著流量的增加,縱向旋渦減弱,流量趨近于零時,離心力相差最大,縱向旋渦最強,揚程越高。

                 

                從工作原理可以看出:相同葉輪直徑和轉速情況下,旋渦泵揚程高于離心泵;旋渦泵的特性曲線呈陡降形。由于液體的混合產生較大撞擊損失,旋渦泵效率較低。

                 

                02 主要特點

                 

                旋渦泵主要特點有:

                 

                1)流量小、揚程高,比轉速低(ns≤40);

                 

                2)性能曲線陡降,效率低;

                 

                3)結構簡單,體積小,重量輕,具有自吸能力或借助于簡單裝置實現自吸的旋渦泵,可以實現氣液混合輸送;

                 

                4)采用開閥啟動形式,外部壓力波動對泵的流量影響較??;

                 

                5)相同葉輪直徑與轉速下,旋渦泵揚程比離心泵高2~4倍,但效率最高不超過50%,妨礙其向大功率方向發展;

                 

                6)輸送的液體要求潔凈,介質黏度小于15°E,旋渦泵葉輪端面與泵蓋及泵體之間軸向間隙一般只有0.15~0.3mm,因此要求輸送液體不含固體顆粒。

                 

                旋渦泵主要適用于化工、醫藥等工業流程中輸送高揚程、小流量的酸、堿和其他有腐蝕性及易揮發液體。也可作為消防泵、鍋爐給水泵、船舶供水泵和一般增壓泵使用。