旋涡泵的工作原理和适用范围

旋涡泵的工作原理

如图5-7所示，旋涡泵的结构主要是由叶轮、泵壳和轴封等组成。旋涡泵工作时，被送液体般由径向进入泵内，并充满泵壳的环形流道，旋转的叶轮将原动机的能量传递给被送液体，压力增高后再由径向排出管排泵的输出管路。在吸入管和排出管之间有隔壁，隔板与叶轮的间隙很小，以阻止被送液体由排出（高压）区回流到吸入（低压）区。如图5-8所示，被送液体在旋涡泵中通过两个环流获得能量，当叶轮内与叶轮起旋转的液体的圆周线速度大于叶轮两侧流道内随叶轮旋转的液体的圆周线速度时，在这两部分液体之间离心力差的作用下产生纵向环流；同时，叶轮旋转时，叶轮叶片的工作面和背面的压力差又产生另方向的环流。这两种环流的合成使被送液体在从吸入口进入泵后，随叶轮转动到排出口的过程中，多次进入和流出叶轮，每进、出次叶轮便获得次能量，液体终获得的能量为多次得到能量的叠加。因此，旋涡泵有较高的扬程。以上就是旋涡泵的工作原理。



旋涡泵的适用范围

当旋涡泵的流量较小时，流道内的流体流速较低，被送液体从吸入到排出泵内存留的时间较长，进、出叶轮的次数较多，泵的扬程较高；当泵的流量较大时情况相反，泵的扬程较低。

旋涡泵为叶片泵的种，适用于小流量、高扬程工况。在叶轮直径和转速相同时，单级扬程可达250m，比离心泵高2~4倍，流量q_v=0.18~45m3/h，比转速n_s=6~50。泵运行时，被送液体进出叶轮进行混合和能量交换时产生的液体撞击损失较大，故旋涡泵的效率较低，η=0.25~0.5。旋涡泵的功率不宜太大，般驱动功率在40kW以下，常用为20kW以下。因此也限制了旋涡泵的流量和扬程范围。实际应用时n_s=10~40范围内适于应用旋涡泵。其流量为0.5~25m³/h，单级扬程为15~150m。

旋涡泵适用于输送黏度较低(≤0.115Pa·s)和不含颗粒的清洁液体。在化工生产中，适用于中小型化工生产装置及配套用于罐车输送酸、碱等腐蚀性介质和油品、酒精等易挥发的液体。