旋渦泵的工作原理和適用范圍

旋渦泵的工作原理

如圖5-7所示，旋渦泵的結構主要是由葉輪、泵殼和軸封等組成。旋渦泵工作時，被送液體般由徑向進入泵內，并充滿泵殼的環形流道，旋轉的葉輪將原動機的能量傳遞給被送液體，壓力增高后再由徑向排出管排泵的輸出管路。在吸入管和排出管之間有隔壁，隔板與葉輪的間隙很小，以阻止被送液體由排出（高壓）區回流到吸入（低壓）區。如圖5-8所示，被送液體在旋渦泵中通過兩個環流獲得能量，當葉輪內與葉輪起旋轉的液體的圓周線速度大于葉輪兩側流道內隨葉輪旋轉的液體的圓周線速度時，在這兩部分液體之間離心力差的作用下產生縱向環流；同時，葉輪旋轉時，葉輪葉片的工作面和背面的壓力差又產生另方向的環流。這兩種環流的合成使被送液體在從吸入口進入泵后，隨葉輪轉動到排出口的過程中，多次進入和流出葉輪，每進、出次葉輪便獲得次能量，液體終獲得的能量為多次得到能量的疊加。因此，旋渦泵有較高的揚程。以上就是旋渦泵的工作原理。



旋渦泵的適用范圍

當旋渦泵的流量較小時，流道內的流體流速較低，被送液體從吸入到排出泵內存留的時間較長，進、出葉輪的次數較多，泵的揚程較高；當泵的流量較大時情況相反，泵的揚程較低。

旋渦泵為葉片泵的種，適用于小流量、高揚程工況。在葉輪直徑和轉速相同時，單級揚程可達250m，比離心泵高2~4倍，流量q_v=0.18~45m3/h，比轉速n_s=6~50。泵運行時，被送液體進出葉輪進行混合和能量交換時產生的液體撞擊損失較大，故旋渦泵的效率較低，η=0.25~0.5。旋渦泵的功率不宜太大，般驅動功率在40kW以下，常用為20kW以下。因此也限制了旋渦泵的流量和揚程范圍。實際應用時n_s=10~40范圍內適于應用旋渦泵。其流量為0.5~25m³/h，單級揚程為15~150m。

旋渦泵適用于輸送黏度較低(≤0.115Pa·s)和不含顆粒的清潔液體。在化工生產中，適用于中小型化工生產裝置及配套用于罐車輸送酸、堿等腐蝕性介質和油品、酒精等易揮發的液體。