解析旋渦泵的工作原理
閱讀:755發布時間:2014-4-8
旋渦泵按其結構主要可分為一般旋渦泵、力矩限制器離心旋渦泵和自吸旋渦泵等。一般旋渦泵大多為單級單吸懸臂式的。一般旋渦泵的外形與結構。
旋渦泵和其它類型泵相比有以下優點:
1.旋渦泵是一種結構非常簡單的高揚程泵,與同樣尺寸、轉數相同的離心泵相比,其揚程高
2-4倍。與相同揚程的容積泵相比,其尺寸要小、結構也簡單。
2.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。
3.具有自吸能力或借助于簡單裝置來實現自吸。
4.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意義。
5.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。
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”zui強,揚程zui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。
旋渦泵有的又叫渦流泵、再生泵等。由于它是靠葉輪旋轉時使液體產生旋渦運動的作用而吸人和排出液體的,所以稱為旋渦泵。目前,一般旋渦泵的流量為0.2~27m3/h。
泵是伴隨著人類發展而逐漸的產品豐富起來,在1920年時出現了旋渦泵,在內部結構中包括葉輪、泵體及由泵蓋、泵體和葉輪組成的環形流道。使用旋渦泵的應用環境可以用在小型蒸汽鍋爐補水、化工、制藥、高樓供水等用途。旋渦泵可以分為自吸式的,離心式的。在日常環境中,應用zui廣泛的包括自吸離心旋渦泵。旋渦泵的zui小流量可以達到0.05l/s或更小,大的可達12.5l/s。普遍使用的是那種揚程可以超過300m的。
單級旋渦泵主要依靠縱向旋渦的作用來傳遞能量。當流量減小時(小流量工況),流道內液體的運動速度減小,縱向旋渦作用增強,流體流經葉輪的次數增多,使泵的揚程提高,流量增大時,情況相反,因此旋渦泵特性呈陡降形。由于液體混合時產生較大的撞擊損失,所以漩渦泵的效率較低。
旋渦泵的主要工作部分是葉輪和泵體的流道。葉輪與泵體及泵蓋之間的空腔構成流道。
葉輪旋轉時,由于葉輪中運動液體的離心力Fu,大于流道中運動液體的離心力Fe,兩者之間產生一個方向垂直于軸承并指向流道縱長方向的環形旋轉運動,稱為縱向漩渦。在縱向旋渦的作用下,液體從吸入至排出的整個過程中可以多次反復進入葉輪和從葉輪中流出(類似液體在多級離心泵內的流動),而它每流入葉輪一次,即獲得一次能量交換。當它從葉輪流至流道時,就和流道中運動的液體相混合,由于兩股液流速度不同,在混合過程中產生動量交換,使流道中的液體能量增加。
旋渦泵與其它類型的泵比較的話,會具有體積小、重量輕的特點。而且自吸旋渦泵的自吸能力十分強大,波動小,對于運行中產生的震動,可以忽略不計。旋渦泵的缺點是效率有點偏低,zui多只能達到50%,它的汽蝕性能較差,只有提高旋渦泵在工作時的粘性,汽蝕性能才又可能加強。其次,旋渦泵對于介質的要求有點嚴格,要保證介質沒有雜質,假如含有固體顆粒,就會大大的影響運行難度。