解析旋涡泵的工作原理
- 发布时间：2014/4/8 10:08:00
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旋涡泵和其它类型泵相比有以下优点：
1.旋涡泵是一种结构非常简单的高扬程泵，与同样尺寸、转数相同的离心泵相比，其扬程高
2-4倍。与相同扬程的容积泵相比，其尺寸要小、结构也简单。
2.具有陡降的扬程特性曲线，因此，对系统中的压力波动不敏感。
3.具有自吸能力或借助于简单装置来实现自吸。
4.某些旋涡泵可实现汽液混输。这对于抽送含有气体的易挥发的液体和汽化压力很高的高温液体具有重要意义。
5.旋涡泵结构简单、铸造和加工工艺都容易实现，某些旋涡泵零件还可以使用非金属材料，如塑料、尼龙模压叶轮等。
旋涡泵（也称涡流泵）是一种叶片泵。主要由叶轮、泵体和泵盖组成。叶轮是一个圆盘，圆周上的叶片呈放射状均匀排列。泵体和叶轮间形成环形流道，吸入口和排出口均在叶轮的外圆周处。吸入口与排出口之间有隔板，由此将吸入口和排出口隔离开。
我们将泵内的液体分为两部分：叶片间的液体和流道内的液体。当叶轮旋转时，在离心力的作用下，叶轮内液体的圆周速度大于流道内液体的圆周速度，故形成图1所示的“环形流动”。又由于自吸入口至排出口液体跟着叶轮前进，这两种运动的合成结果，就使液体产生与叶轮转向相同的“纵向旋涡”。因而得到旋涡泵之名。需要特别指出的是，液体质点在泵体流道内的圆周速度小于叶轮的圆周速度。在纵向旋涡过程中，液体质点多次进入叶轮叶片间，通过叶轮叶片把能量传递给流道内的液体质点。液体质点每经过一次叶片，就获得一次能量。这也是相同叶轮外径情况下，旋涡泵比其它叶片泵扬程高的原因。并不是所有液体质点都通过叶轮,随着流量的增加，“环形流动”减弱。当流量为零时，“环形流动”zui强，扬程zui高。由于流道内液体是通过液体撞击而传递能量。同时也造成较大撞击损失，因此旋涡泵的效率比较低。
旋涡泵有的又叫涡流泵、再生泵等。由于它是靠叶轮旋转时使液体产生旋涡运动的作用而吸人和排出液体的，所以称为旋涡泵。目前，一般旋涡泵的流量为0.2～27m3/h。
泵是伴随着人类发展而逐渐的产品丰富起来，在1920年时出现了旋涡泵，在内部结构中包括叶轮、泵体及由泵盖、泵体和叶轮组成的环形流道。使用旋涡泵的应用环境可以用在小型蒸汽锅炉补水、化工、制药、高楼供水等用途。旋涡泵可以分为自吸式的，离心式的。在日常环境中，应用zui广泛的包括自吸离心旋涡泵。旋涡泵的zui小流量可以达到0.05l/s或更小，大的可达12.5l/s。普遍使用的是那种扬程可以超过300m的。
单级旋涡泵主要依靠纵向旋涡的作用来传递能量。当流量减小时(小流量工况)，流道内液体的运动速度减小，纵向旋涡作用增强，流体流经叶轮的次数增多，使泵的扬程提高，流量增大时，情况相反，因此旋涡泵特性呈陡降形。由于液体混合时产生较大的撞击损失，所以漩涡泵的效率较低。
旋涡泵的主要工作部分是叶轮和泵体的流道。叶轮与泵体及泵盖之间的空腔构成流道。
叶轮旋转时，由于叶轮中运动液体的离心力Fu，大于流道中运动液体的离心力Fe,两者之间产生一个方向垂直于轴承并指向流道纵长方向的环形旋转运动，称为纵向漩涡。在纵向旋涡的作用下，液体从吸入至排出的整个过程中可以多次反复进入叶轮和从叶轮中流出(类似液体在多级离心泵内的流动)，而它每流入叶轮一次，即获得一次能量交换。当它从叶轮流至流道时，就和流道中运动的液体相混合，由于两股液流速度不同，在混合过程中产生动量交换，使流道中的液体能量增加。
旋涡泵与其它类型的泵比较的话，会具有体积小、重量轻的特点。而且自吸旋涡泵的自吸能力十分强大，波动小，对于运行中产生的震动，可以忽略不计。旋涡泵的缺点是效率有点偏低，zui多只能达到50%，它的汽蚀性能较差，只有提高旋涡泵在工作时的粘性，汽蚀性能才又可能加强。其次，旋涡泵对于介质的要求有点严格，要保证介质没有杂质，假如含有固体颗粒，就会大大的影响运行难度。