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單級旋渦泵的原理

水泵百科 臥泉泵業 569瀏覽 0評論
旋渦泵就是靠旋轉葉輪對液體的作用力,在液體運動方向上給液體以沖量來傳遞動能以實現輸送液體。旋渦泵是一種高壓泵,清水泵
旋渦泵的葉輪為一等厚圓盤,在它外緣的兩側有很多徑向小葉片。在與葉片相應部位的泵殼上有一等截面的環形流道,整個流道被一個隔舌分成為吸、排兩方,分別與泵的吸、排管路相聯。泵內液體隨葉輪一起回轉時產生一定的離心力,向外甩入泵殼中的環形流道,并在流道形狀的限制下被迫回流,重新自葉片根部進入后面的另一葉道。因此,液體在葉片與環形流道之間的運動跡線,對靜止的泵殼來說是一種前進的螺旋線;而對于轉動的葉輪來說則是一種后退的螺旋線。旋渦泵即因液體的這種旋渦運動而得名。液體能連續多次進入葉片之間獲取能量,直到最后從排出口排出。旋渦泵的工作有些像多級離心泵,但旋渦泵沒有像離心泵蝸殼或導葉那樣的能量轉換裝置。旋渦泵主要是通過多次連續作功的方式把能量傳遞給液體,所以能產生較高的壓力。在能量傳遞過程中,由于液體的多次撞擊,能量損失較大,泵的效率較低,一般為20~50%。旋渦泵只適用于要求小流量(1~40米3/時)、較高揚程(可達250米)的場合,如消防泵、飛機加油車上的汽油泵、小鍋爐給水泵等。旋渦泵可以輸送高揮發性和含有氣體的液體,但不應用來輸送粘度大于7帕·秒的較稠液體和含有固體顆粒的不潔凈液體。旋渦泵的特點流量小,揚程高,具有自吸功能,可用來輸送粘度小于5度E的無固體顆粒及其類似于水的液體。如汽油、煤油、酒精等,可用作小型蒸汽鍋爐補水、化工、制藥、高樓供水等用途。過流部件還有不銹鋼等材質可用來輸送酸、堿類有腐蝕性的液體。輸送介質溫度為-20~+80度。從結構可分為;單級、雙級、多級;直聯形式等。
工作原理:
旋渦泵(也稱渦流泵)是一種葉片泵。主要由葉輪、泵體和泵蓋組成。葉輪是一個圓盤,圓周上的葉片呈放射狀均勻排列。泵體和葉輪間形成環形流道,吸入口和排出口均在葉輪的外圓周處。吸入口與排出口之間有隔板,由此將吸入口和排出口隔離開。
我們將泵內的液體分為兩部分:葉片間的液體和流道內的液體。當葉輪旋轉時,在離心力的作用下,葉輪內液體的圓周速度大于流道內液體的圓周速度,故形成圖1所示的“環形流動”。又由于自吸入口至排出口液體跟著葉輪前進,這兩種運動的合成結果,就使液體產生與葉輪轉向相同的“縱向旋渦”。因而得到旋渦泵之名。需要特別指出的是,液體質點在泵體流道內的圓周速度小于葉輪的圓周速度。
在縱向旋渦過程中,液體質點多次進入葉輪葉片間,通過葉輪葉片把能量傳遞給流道內的液體質點。液體質點每經過一次葉片,就獲得一次能量。這也是相同葉輪外徑情況下,旋渦泵比其它葉片泵揚程高的原因。并不是所有液體質點都通過葉輪,隨著流量的增加,“環形流動”減弱。當流量為零時,“環形流動”最強,揚程最高。由于流道內液體是通過液體撞擊而傳遞能量。同時也造成較大撞擊損失,因此旋渦泵的效率比較低。
用途:
W型單級直連旋渦泵是供吸送清水或物理化學性質類似于水的液體之用,使用液溫不超過60,常用于鍋爐給水的配套,在造船、輕紡、化工、冶金、機械制造、水產養殖、固定消防穩壓、熱交換機組、農業遠程噴灌等部門等都有廣泛的應用。旋渦泵體積小、重量輕的特點在船舶裝置中具有極大的優越性。具有自吸能力或借助于簡單裝置來實現自吸。具有陡降的揚程特性曲線,因此,對系統中的壓力波動不敏感。某些旋渦泵可實現汽液混輸。這對于抽送含有氣體的易揮發的液體和汽化壓力很高的高溫液體具有重要的意義。旋渦泵結構簡單、鑄造和加工工藝都容易實現,某些旋渦泵零件還可以使用非金屬材料,如塑料、尼龍模壓葉輪等。

 

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